Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dạy học chương dòng điện không đổi lớp 11 trung học phổ thông chương trình chuẩn

Việc giải bài tập Vật líkhông những nhằm mục đích giải toán, mà nó còn có ý nghĩa to lớn trong việcrèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng tính toán, suyluận logic để

NGUYỄN PHÚ PHƯỚC

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI”

LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

“CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN”

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý

Mã số : 60 14 01 11 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS HÀ VĂN HÙNG

NGHỆ AN, 2013

TS Hà Văn Hùng, người Thầy đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình

nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tôi xin cảm ơn Ban Giám Hiệu, Khoa đào tạo Sau đại học, các Thầy Côkhoa Vật lí trường Đại học Vinh, phòng Tổ chức cán bộ Trường ĐH SàiGòn ,ban Giám Hiệu trường THPT Tôn Đức Thắng huyện Tân Phú tỉnh ĐồngNai đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiêncứu khoa học

Tôi trân trọng cảm ơn các trường THPT Đoàn Kết, THPT Thanh Bình,THPT Ngọc Lâm của tỉnh Đồng Nai đã giúp đỡ tôi trong quá trình thựcnghiệm sư phạm

Cuối cùng, tôi xin gởi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè vàđồng nghiệp…đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian học tập, nghiêncứu và hoàn thành luận văn Mặc dầu đã có nhiều cố gắng, sửa chữa, luận văn

sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, tôi mong muốn nhận được những ý kiếnđóng góp xây dựng của quý thầy giáo, cô giáo cùng các bạn đồng nghiệp

Tác giả

Nguyễn Phú Phước

TN thực nghiệm

ĐC đối chứng

LLDH lý luận dạy học

TNSP thực nghiệm sư phạmCTC……… chương trình chuẩn

1.6.6 Dạy học BTVL trong bài học ngoại khóa trang 23

1.9 Thực trạng dạy học bài tập Vật lí chương “Dòng điện không đổi”

ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Tân Phú, tỉnh Đồng Nai….… trang26

Kết luận chương 1 trang 27

Chương 2 Xây dựng hệ thống bài tập dạy học chương “Dòng điện

không đổi” lớp 11 trung học phổ thông CTC……… ……… trang 28

2.1 Hệ thống bài tập trang 282.1.1 Hệ thống bài tập tự luận trang 282.1.2 Hệ thống bài tập trắc nghiệm khách quan trang 472.2 Thiết kế một số tiến trình dạy học chương “Dòng điện không đổi” trang47

2.2.1 Giáo án 1 trang 482.2.2 Giáo án 2 trang 502.2.3 Giáo án 3 trang 53Kết luận chương 2 trang 57

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm trang 58

3.1 Mục đích thực nghiệm trang 583.2 Nhiệm vụ thực nghiệm trang 583.3 Nội dung thực nghiệm trang 583.4 Phương pháp thực nghiệm trang 583.4.1 Kế hoạch thực nghiệm trang 583.4.2 Tiến trình thực nghiệm trang 593.5 Kết quả thực nghiệm và xử lý kết quả thực nghiệm trang 603.6 Phân tích kết quả thực nghiệm trang 66Kết luận chương 3 trang 67Kết luận chung và kiến nghị trang 68Tài liệu tham khảo trang 70

Nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo nhằm tạo ra nguồn nhân lực phục vụ

sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước đang là vấn đề được Đảng,Nhà nước hết sức quan tâm Đổi mới giáo dục nói chung và đổi mới phươngpháp dạy học nói riêng là một trong những yêu cầu bức thiết của toàn xã hộiđối với ngành giáo dục nước ta hiện nay

Trong xu thế đổi mới phương pháp dạy học ở nhà trường hiện nay, rènluyện năng lực tự suy nghĩ và truyền thụ kiến thức cho học sinh là vấn đềquan trọng trong dạy học nói chung và dạy học môn Vật lí nói riêng Để việcdạy và học đạt kết quả cao thì người giáo viên phải biết phát huy tính tích cựccủa học sinh, chọn lựa phương thức tổ chức hoạt động, cách tác động phù hợpgiúp học sinh vừa học tập, vừa phát triển nhận thức Việc giải bài tập Vật líkhông những nhằm mục đích giải toán, mà nó còn có ý nghĩa to lớn trong việcrèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng tính toán, suyluận logic để giải quyết những vấn đề trong thực tế cuộc sống Trong quátrình dạy học bài tập vật lí, vai trò tự học của học sinh là rất cần thiết Để giúphọc sinh khả năng tự học, người giáo viên phải biết lựa chọn bài tập sao chophù hợp, sắp xếp chúng một cách có hệ thống từ dễ đến khó, từ đơn giản đến

phức tạp và hướng dẫn cho học sinh cách giải để tìm ra được bản chất vật lícủa bài toán Vật lý

Với lí do trên, tôi đã chọn và nghiên cứu đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dạy học chương “Dòng điện không đổi” lớp 11 trung học phổ thông chương trình chuẩn”

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập chương “Dòng điện không đổi” lớp

11 trung học phổ thông CTC và sử dụng hệ thống bài tập đó trong dạy học đểphát triển tư duy của học sinh

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Bài tập vật lý trong quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

Bài tập chương “Dòng điện không đổi” lớp 11 trung học phổ thông CTC

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được một hệ thống BTVL chương “Dòng điện khôngđổi” lớp 11 trung học phổ thông chương trình chuẩn bảo đảm tính khoa học

và vận dụng vào quá trình dạy học một cách hợp lý thì sẽ góp phần phát triểnđược tư duy và nâng cao chất lượng học tập của học sinh

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu lý luận về hoạt động tư duy của HS trong quá trình dạy học ở

trường THPT và vai trò, chức năng của BTVL trong dạy học

5.2 Xây dựng hệ thống BT dạy học chương “Dòng điện không đổi” lớp 11

trung học phổ thông CTC

5.3 Thiết kế một số tiến trình dạy học sử dụng bài tập dạy học chương “Dòng

điện không đổi” lớp 11 trung học phổ thông CTC

5.4 Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng kết quả nghiên cứu

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận.

Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập trong quá trình dạy học vật lý ởtrường THPT

Thực nghiệm sư phạm

6.3 Phương pháp thống kê toán học.

Xử lý các số liệu điều tra và TNSP

7 Đóng góp mới của đề tài

Hệ thống được cơ sở lý luận để xây dựng và sử dụng hệ thống bài tậpvào quá trình dạy học vật lý nhằm phát triển tư duy của học sinh

Xây dựng hệ thống bài tập dạy học chương “Dòng điện không đổi” lớp

11 trung học phổ thông chương trình chuẩn

8 Cấu trúc luận văn.

Ngoài phần mở đầu, tài liệu tham khảo và phụ lục luận văn được chialàm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy học giải BTVL ởtrường THPT

Chương 2 Xây dựng hệ thống bài tập dạy học chương “Dòng điệnkhông đổi” lớp 11 trung học phổ thông CTC

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Chương 1.

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT

1.1 Vận dụng lý thuyết hoạt động trong dạy học [13], [15].

Theo quan điểm tâm lý học tư duy thì sự học là một sự phát triển về chấtcủa cấu trúc hành động Cùng một biểu hiện hành vi bên ngoài giống nhaunhưng chất lượng hiệu quả của sự học ( mức độ lĩnh hội kiến thức cũng nhưđối với sự phát triển năng lực của HS) là khác nhau, tùy thuộc vào cấu trúccủa hành động học cụ thể Ở đây hành vi được xem như biểu hiện ra ngoàicủa kết quả hành động, còn cách thức để đạt tới kết quả đó được xem như cấutrúc bên trong của hành động

Như vậy, sự học phải là quá trình hình thành và phát triển của các dạnghành động xác định, là sự thích ứng của chủ thể

Hoạt động của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động

đó Động cơ là một cái khách quan hàm chứa nhu cầu Cái khách quan ấy làmcho hoạt động có đối tượng và là cái hướng hoạt động (mục đích) vào một kếtquả nhất định.Khi đó hoạt động của con người là hoạt động của chủ thể có ýthức bao gồm một hệ thống các hành động tương ứng với các điều kiện vàphương tiện hành động

Lý thuyết hoạt động được hình thành và phát triển kết hợp với tâm lý họcnhận thức, tâm lý học phát triển trí tuệ, những quan điểm mới về dạy họcđược hình thành Các cuộc cách mạng về tư duy đã được vận hành trong việcxây dựng chương trình xác định nội dung, phương pháp và tổ chức hoạt độngdạy học trong nhà trường

Theo quan điểm dạy học hiện đại: dạy học vật lý là tổ chức, hướng dẫnhọc sinh thực hiện các hành động nhận thức, kinh nghiệm xã hội và biến

chúng thành vốn riêng của mình, đồng thời làm biến đổi về chất trong mỗihọc sinh, đó là phát triển tư duy, phẩm chất, năng lực học tập và làm việc

trong một xã hội hiện đại Chỉ có: Học trong hoạt động, học bằng hoạt động

mới đạt được quan điểm mục tiêu đó Lý thuyết hoạt động, có 6 thành tố cấu

thành, giữa các thành tố có mối quan hệ hữu cơ tác động lẫn nhau

Cấu trúc của lý thuyết hoạt động được xây dựng theo sơ đồ sau:

- Học là hành động của chủ thể thích ứng với tình huống, qua đó chủ thểchiếm lĩnh tri thức, hình thành và phát triển nhân cách cá nhân Mỗi tri thứcmới học được của người học là sản phẩm hoạt động xây dựng tri thức mới

- Dạy học là dạy hành động (hành động chiếm lĩnh tri thức và hành độngvận dụng tri thức) vì thế trong dạy học GV cần tổ chức các tình huống học tậpđòi hỏi sự thích ứng của HS để qua đó HS chiếm lĩnh được tri thức đồng thờiphát triển trí tuệ và nhân cách của mình

1 Trình độ ghi nhận, tái tạo (trình độ biết) HS thể hiện ra ở khả năng

nhận ra được, phát ngôn lại được đúng với sự trình bày tri thức đã cho; thựchiện lại được đúng qui tắc đã cho

2 Trình độ áp dụng được vào tình huống quen thuộc (trình độ hiểu, áp dụng) HS thể hiện ra ở khả năng thuyết minh, xử lý, vận dụng tri thức trong

tình huống tương tự với tình huống đã biết (theo angôrit đã biết)

3 Trình độ vận dụng được trong tình huống mới (trình độ vận dụng linh hoạt) HS thể hiện ra ở khả năng thuyết minh, xử lý, vận dụng tri thức trong

tình huống biến đổi, không phải là tình huống tương tự với tình huống đã biết,minh chứng cho khả năng vận dụng linh hoạt

4 Trình độ sáng tạo (trình độ đánh giá, đề xuất riêng) HS thể hiện ra khả

năng đề xuất vấn đề, xây dựng, đánh giá, phê phán phát triển tri thức khoahọc

1.2 Định hướng hoạt động trong dạy học vật lý

Nghiên cứu sự định hướng hoạt động nhận thức của HS trong dạy học,tương ứng với mục tiêu rèn luyện khác nhau ta có thể có ba kiểu định hướngđược áp dụng trong quá trình dạy học cụ thể:

1.2.1 Định hướng theo mẫu (Định hướng Algôrit)

Sự định hướng hành động theo một mẫu đã có được gọi là định hướngAlgôrit Thuật ngữ Algôrit được dùng với ý nghĩa là một quy tắc hành độnghay một chương trình hành động được xác định một cách rõ ràng, chính xác

và chặt chẽ, chỉ cần thực hiện những hành động theo trình tự mà quy tắc đãchỉ ra thì chắc chắn sẽ đi đến kết quả

Định hướng Algôrit là sự định hướng chỉ rõ cho HS những hành động cụthể và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt kết quả mong muốn Nhữnghành động này được coi là hành động sơ cấp phải được HS hiểu một cách đơngiản và HS đã nắm vững

Kiểu định hướng Algôrit đòi hỏi GV phải phân tích một cách khoa họcviệc giải BT để xác định được một trình tự chính xác, chặt chẽ của các hànhđộng cần thực hiện để giải được BT, tức là xây dựng được Algôrit giải BT.

GV đảm bảo cho các hành động đó là hành động sơ cấp đối với HS

Ưu điểm: kiểu định hướng Algôrit chỉ đòi hỏi HS chấp hành các hànhđộng đã được GV chỉ ra, cứ theo đó HS sẽ diễn đạt được kết quả, sẽ giải được

BT đã cho Phương thức này đảm bảo cho HS giải được BT đã giao một cáchchắc chắn, nó giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giải BT của HS có hiệu quả.Tuy nhiên, kiểu Algôrit tạo nên thói chỉ quen chấp hành những hành động đãđược chỉ dẫn theo một mẫu có sẵn mà không phát huy tư duy tìm tòi, sáng tạo

ở HS Phương thức này phù hợp với những HS đã nắm vững kiến thức cơbản

Kiểu định hướng Algôrit thường được áp dụng khi dạy cho HS phươngpháp giải một BT điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho HS kỹ năng giải một

BT xác định nào đó Người ta xây dựng các Algôrit giải cho từng loại BT cơbản, điển hình và luyện tập cho HS kỹ năng giải các loại BT đó để HS nắmđược các Algôrit giải

1.2.2 Định hướng tìm tòi (định hướng ơrixtic)

Định hướng tìm tòi là kiểu định hướng mang tính chất gợi ý cho HS suynghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết vấn đề Ở đây, GV chỉ gợi mở để HS tựtìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kếtquả

Kiểu định hướng tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ cho HS vượt quakhó khăn để giải được BT, đồng thời vẫn đảm bảo được yêu cầu phát triển tưduy của HS, tạo điều kiện để HS tự lực tìm tòi cách giải quyết

Ưu điểm: tránh được tình trạng GV làm thay HS trong việc giải BT Vìthế, HS phải tự lực tìm tòi cách giải BT chứ không phải chỉ chấp hành các

hành động theo mẫu đã được chỉ ra, nên không phải bao giờ cũng đảm bảocho HS giải được BT một cách chắc chắn Do đó, GV phải định hướng saocho không đưa HS đến angôrit giải BT Sự định hướng đó phải tập trunghướng tư duy HS vào phạm vi cần tìm tòi phát hiện cách giải BT.

1.2.3 Định hướng khái quát chương trình hoá

Định hướng khái quát chương trình hoá là sự định hướng cho HS tự tìm tòicách giải BT GV hướng hoạt động tư duy của HS theo đường lối khái quátcủa việc giải BT Quá trình này qua các bước sau:

Bước 1: Ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải BT của HS

Bước 2:Nếu yêu cầu HS ở bước 1 không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp

theo của GV là gợi ý thêm cho HS để thu hẹp phạm vi phải tìm tòi, giải quyếtcho vừa sức với HS

Bước 3:Nếu sự định hướng HS ở bước 2 vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi

giải quyết thì GV định hướng theo mẫu để đảm bảo cho HS hoàn thành đượcyêu cầu đặt ra, sau đó yêu cầu HS tự lực tìm tòi giải quyết bước tiếp theo

Bước 4:Nếu cần GV giúp đỡ thêm cho đến khi giải xong BT.

Kiểu định hướng này được áp dụng khi có điều kiện định hướng tiến trìnhhoạt động giải BT của HS, nhằm giúp HS tự giải được BT đã cho, đồng thờidạy cho HS cách suy nghĩ trong quá trình giải BT

Ưu điểm: kết hợp được việc thực hiện các yêu cầu:

+ Rèn luyện tư duy của HS trong quá trình giải BT

+ Đảm bảo để HS giải được BT đã cho

Phương thức định hướng khái quát chương trình hóa đòi hỏi GV phải căn

cứ vào trình độ nhận thức của HS để có sự điều chỉnh thích hợp với từng đốitượng HS đồng thời phải theo sát tiến trình hoạt động giải BT của HS

Tóm lại: Trong dạy học BTVL điều quan trọng là người GV phải biết

phối hợp để phát huy ưu điểm đồng thời hạn chế khó khăn hay nhược điểmcủa từng kiểu định hướng trên sao cho việc giải BT của HS có hiệu quả nhất

1.2.4 Câu hỏi định hướng hành động

Phương tiện quan trọng để GV định hướng hành động nhận thức của HS làcâu hỏi Để cho câu hỏi thực hiện chức năng định hướng hành động nhận thứccủa HS, phải đáp ứng được những yêu cầu cơ bản, cũng là những điều tiêuchuẩn chung để đánh giá chất lượng câu hỏi

Tiêu chuẩn câu hỏi:

- Câu hỏi phải được diễn đạt chính xác về ngữ pháp và về nội dung khoahọc;

- Câu hỏi phải diễn đạt chính xác điều định hỏi;

- Nội dung của câu hỏi phải đáp ứng đúng đòi hỏi của sự định hướng hànhđộng HS trong tình huống đang xét;

- Câu hỏi vừa sức HS

1.3 Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý, [15]

1.3.1 Hoạt động giải bài tập vật lý

Mục tiêu cần đạt tới khi giải một bài tập vật lý là tìm được câu hỏi đúngđắn, giải quyết được vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học

Quá trình giải một bài tập vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiệncủa bài tập, xem xét hiện tượng vật lý được đề cập và dựa trên kiến thức vật

lý toán để nghĩ tới những mối quan hệ có thể có của cái đã cho và cái phảitìm, sao cho có thể thấy được cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếpvới cái đã cho Từ đó tìm ra mối liên hệ tường minh giữa cái cần tìm với cái

đã biết, tức là tìm được lời giải đáp

Bài tập vật lý đa dạng và phong phú có nhiều cách phân loại khác nhau(Bài tập định tính, Bài tập định lượng, Bài tập thí nghiệm, Bài tập ngụy biện,

…) Dựa vào cách đặt vấn đề, về tiêu chí giải mà người ta phân loại các dạngbài tập vật lý.

Cũng khó có thể đưa ra một phương pháp chung để giải bài tập vật lý cótính vạn năng để áp dụng cho việc giải một bài tập cụ thể.Ở đây chỉ đưa ra sơ

đồ định hướng chung (gồm các bước) để tiến hành giải một bài tập vật lý (HS

đã được làm quen từ trung học cơ sở) Dựa vào các bước để tiến hành giảimột bài toán GV có thể kiểm tra hoạt động học của HS và giúp HS phát triểnnăng lực tư duy có hiệu quả

Bước 1 Tìm hiểu đầu bài

Bước 2 Xác lập các mối liên hệ cơ bản giữa các dữ liệu xuất phát và cáicần phải tìm

Bước 3 Rút ra các kết quả cần tìm

Bước 4 Kiểm tra xác nhận kết quả, nhận xét lời giải, tìm lời giải khác (nếu

có thể)

1.3.2 Cơ sở định hướng việc hướng dẫn HS giải bài tập vật lý, [15].

Muốn cho việc hướng dẫn giải bài tập được định hướng một cách đúngđắn GV phải phân tích phương pháp giải bài tập cụ thể bằng cách vận dụngnhững hiểu biết để tư duy giải bài tập vật lý Mặt khác phải xuất phát từ mụcđích sư phạm cụ thể của việc cho HS giải bài tập để xác định kiểu hướng dẫnphù hợp Nội dung trên được minh họa bằng sơ đồ sau:

Sau đây chúng ta sẽ đề cập đến các kiểu hướng dẫn giải bài tập vật lý theocác mục đích sư phạm khác nhau

Mức độ 1 Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn angôrit) là sự hướng dẫn

chỉ rõ cho HS những hành động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện cáchành động đó để đạt được kết quả mong muốn Những hành động này đượccoi là những hành động sơ cấp HS phải hiểu một cách đơn giản, HS đã nắmvững, nếu thực hiện theo các bước đã qui định theo con đường đó HS sẽ giảiđược bài tập đã cho

Kiểu định hướng theo mẫu đòi hỏi GV phải phân tích một cách khoa họcviệc giải bài toán, xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng để xây dựng angôritgiải bài tập

Kiểu hướng dẫn theo mẫu nhằm luyện tập cho HS kĩ năng giải một loại bàitập nào đó Khi xây dựng các angôrit giải cho từng loại bài tập cơ bản, điểnhình nào đó (ví dụ bài tập động học, động lực học,…) thông qua việc giải toán

HS nắm được các angôrit giải cho từng loại bài tập

Mức độ 2 Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho

HS suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết, không phải là GV chỉ dẫn cho

HS hành động theo mẫu đã có mà GV gợi mở để HS tự tìm cách giải quyết,

HS tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả Kiểu địnhhướng này đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy của HS, tạo điều kiện để HS tựlực tìm tòi cách giải quyết

Khó khăn của kiểu định hướng tìm tòi chính là ở chỗ hướng dẫn của GVphải làm sao không đưa HS thực hiện các hành động theo mẫu mà phải có tácdụng hướng tư duy của HS vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cáchgiải quyết vấn đề của bài tập

Mức độ 3 Định hướng khái quát chương trình hóa là kiểu hướng dẫn

HS tự tìm tòi cách giải quyết Nét đặc trưng của kiểu hướng dẫn này là GVđịnh hướng hoạt động tư duy của HS theo đường lối khái quát hóa giải quyếtvấn đề Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của HS

Nếu HS gặp trở ngại không vượt qua được để tìm cách giải quyết thì GV pháttriển định hướng khái quát ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi

ý thêm cho HS để thu hẹp hơn phạm vi tìm tòi, giải quyết vấn đề Nếu HS vẫnkhông giải quyết được thì GV chuyển dần hướng dẫn theo mẫu giúp HS hoànthành yêu cầu của một bước, sau đó yêu cầu HS tự lực, tìm tòi giải quyếtbước tiếp theo Cứ như thế cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt ra

Kiểu hướng dẫn khái quát chương trình hóa trong hoạt động giải bài tậpvật lý của HS nhằm phát huy tính độc lập, tự lực thực hiện các hành động tưduy đồng thời dạy cho HS cách tư duy

Như vậy, GV phải có kĩ thuật đặt ra hệ thống câu hỏi chuyển từ mức độ 3đến mức độ 1 giúp đỡ học sinh trong quá trình hoạt động giải một bài tập vật

lý cụ thể

1.4 Bài tập vật lý

1.4.1 Khái niệm bài tập vật lý

Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề không lớn đượcgiải quyết nhờ những suy lý logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ

sở các định luật và các phương pháp vật lý là một bài tập vật lý Thật ra, trongcác giờ học vật lý, mỗi một vấn đề xuất hiện khi nghiên cứu tài liệu giáo khoa( bài học xây dựng kiến thức mới ) là một bài tập đối với học sinh Sự tư duyđịnh hướng một cách tích cực “ luôn luôn là việc giải bài tập” hiểu theo nghĩarộng của mệnh đề đó

Trong những tài liệu sách giáo khoa cũng như những tài liệu phương pháp

bộ môn, người ta thường hiểu những bài tập được lựa chọn một cách phù hợpvới mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lý, hình thành các kháiniệm, phát triển tư duy vật lý của HS và rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thứcvật lý vào thực tiễn là những bài tập

1.4.2 Ý nghĩa tác dụng của bài tập vật lý, [13]

Trong việc dạy học không thể thiếu bài tập, sử dụng bài tập là một biệnpháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học BTVL có những ýnghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt

a) Ý nghĩa trí dục

- Làm chính xác hoá các khái niệm vật lý, củng cố, đào sâu và mở rộngkiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn Chỉ khi vận dụng đượckiến thức vào việc giải bài tập, HS mới nắm được kiến thức một cách sâu sắc

- Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất Khi ôn tập, HS sẽkhông tập trung nếu chỉ yêu cầu họ nhắc lại kiến thức Thực tế cho thấy HSchỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập

- Rèn luyện các kỹ năng vật lý như giải bài tập, tính toán theo công thứcvật lý … Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn các kỹ năng thực hành, góp phầnvào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh

- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao độngsản xuất và bảo vệ môi trường

- Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ vật lý và các thao tác tư duy

- Làm chính xác hoá các khái niệm, định luật đã học

- Giáo dục đạo đức, tác phong như: rèn luyện tính kiên nhẫn, sáng tạo,chính xác và phong cách làm việc khoa học Giáo dục lòng yêu thích bộ môn b) Ý nghĩa phát triển

Phát triển ở HS các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập,thông minh, sáng tạo

c) Ý nghĩa giáo dục

Rèn luyện đức tính kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học Bài tậpthực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hoá lao động (lao động có tổ chức,

có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ )

Nhưng bản thân một BTVL chưa có tác dụng gì cả: không phải một BTVL

“hay” thì luôn có tác dụng tích cực! Vấn đề phụ thuộc chủ yếu là “ người sửdụng nó” Làm thế nào phải biết trao đúng đối tượng, phải biết cách khai tháctriệt để mọi khía cạnh của bài toán, để HS tự mình tìm ra cách giải, lúc đóBTVL mới thật sự có ý nghĩa

- BTVL là phương tiện rèn luyện cho HS kĩ năng kĩ xảo vận dụng kiếnthức, liên hệ lý thuyết với thực tiễn, đời sống Có thể xây dựng rất nhiều bàitập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức lýthuyết để giải thích các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn ở những điềukiện cho trước

- BTVL là phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện tưduy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS bởi vì giải BTVL

là hình thức làm việc căn bản của HS Trong quá trình giải BTVL học sinhphải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng những lập luận, thực hiệnviệc tính toán khi cần thiết phải tiến hành cả thí nghiệm, xác định sự phụthuộc hàm số giữa các đại lượng để kiểm tra kết luận của mình Trong nhữngviệc làm cụ thể đó tư duy lôgic, tư duy sáng tạo của HS được nâng cao Có

nhiều BTVL không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiến thức đãhọc mà còn giúp HS bồi dưỡng tư duy sáng tạo Đặc biệt là bài tập giải thíchcác hiện tượng, bài tập thí nghiệm.

- BTVL là phương tiện ôn tập và củng cố kiến thức đã học một cách sinhđộng và có hiệu quả

- Thông qua việc giải BTVL có thể rèn luyện được các đức tính tốt như:tính độc lập, tính sáng tạo, tính cẩn thận, kiên trì, vượt khó Giải bài tập làmột trong những hình thức làm việc tự lực của HS Trong quá trình làm BT,

do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lậpluận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà HS rút ra được nên tư duy của

HS được phát triển, năng lực làm việc của họ được nâng cao, tính kiên trìđược phát triển

- BTVL là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của một HSmột cách chính xác

1.5 Phân loại bài tập vật lý

1.5.1 Nguyên tắc, yêu cầu của việc phân loại BTVL

Bài tập có công dụng rộng rãi, có hiệu quả sâu sắc trong việc thực hiệnmục tiêu đào tạo, trong việc hình thành phương pháp chung của việc tự họchợp lý, trong việc rèn luyện kĩ năng tự lực sáng tạo

Muốn khai thác được tối đa tiềm năng trí - đức dục của bài tập, người GV

bộ môn cần giải quyết một loạt những vấn đề cơ bản sau đây có liên quan đến

hệ thống bài tập của bộ môn mình

1.5.1.1 Xây dựng hệ thống đa cấp những bài tập của bộ môn

Phân loại các bài tập: Trước hết phải tiến hành phân loại các bài tập của

bộ môn, sưu tầm, chọn lọc, sắp xếp chúng thành kiểu (cơ bản nhất, điển hìnhnhất), từ đó phân loại tiếp thành phân kiểu, phân dạng…cho đến những bàitập tổng hợp, phức hợp

Phân hóa các bài tập: Ở mỗi kiểu tìm ra quy luật biến hóa từ cái sơ đẳng,

cơ bản, điển hình nhất (cái đơn giản coi như xuất phát) đến những bài tậpngày càng phức tạp hơn, tổng hợp hơn Đây là chuỗi bài tập theo logic dọc,đồng thời lại tìm ra qui luật liên kết các bài toán giữa các kiểu với nhau Từnhững bài toán điển hình, đơn giản nhất của hai hay nhiều kiểu khác nhau

″lắp ghép″ thành một bài tổng hợp Đây chính là logic ngang của sự cấu tạocác bài tập từ nhiều kiểu khác nhau

Nắm được hai quy luật (dọc và ngang) của sự hình thành bài tập, ta có thểsắp xếp chúng theo thứ tự từ bài tập dễ đến bài tập khó Từ đó mà ta có thểtùy từng trình độ của HS (giỏi, khá, trung bình, yếu) mà chọn mà đưa ra bàitập vừa sức cho HS giải Đây là dạy học phân hóa bằng những bài tập phânhóa) Dạy học theo tiếp cận này sẽ rất hiệu quả vì nó cho phép ta cá thể hóacao độ việc dạy học cho một lớp có nhiều HS ở trình độ lĩnh hội khác nhau

1.5.1.2 Biên soạn bài tập mới tùy theo yêu cầu sư phạm định trước

Nếu nắm được sự phân loại các kiểu điển hình và các quy luật biến hóa(dọc và ngang) của bài tập, GV có thể biên soạn những bài tập mới bằng cáchvận dụng những quy luật biến hóa trên Tùy theo yêu cầu sư phạm, ta có thểphức tạp hay đơn giản hóa bài tập, soạn những bài tập có độ khó tăng dần, cóchứa đựng những yếu tố giúp rèn luyện những kĩ năng riêng biệt nào đó v.v…Bài tập được xây dựng theo tiếp cận mođun sẽ đáp ứng được những mục đíchnói trên Từ một số bài tập điển hình nhất “lắp ráp” chúng theo nhiều cáchkhác nhau “tháo gỡ” bài tập phức tạp thành nhiều bài tập đơn giản hơn

1.5.1.3 Bảo đảm các yêu cầu cơ bản trong việc dạy học bằng bài tập

Khi sử dụng bài tập như một phương pháp dạy học, cần lưu ý những yêucầu sau đây:

* Bảo đảm tính cơ bản gắn liền với tính tổng hợp:

Hệ thống bài tập của bộ môn phải khái quát hết những thông tin cơ bản

nhất của chương trình bộ môn Nó buộc HS khi giải hệ thống bài tập đó phảihuy động tổng hợp những kiến thức cơ bản của toàn bộ chương trình vànhững kiến thức hỗ trợ liên môn

* Bảo đảm tính hệ thống và tính kế thừa:

Giải bài tập vật lý thực chất là vận dụng các quy luật của vật lý và việcbiến đổi bài tập ban đầu thành những bài tập trung gian, sơ đẳng hơn, cơ bảnhơn Những bài tập cơ bản điển hình (đơn giản nhất của một kiểu nhất định)giữ vai trò rất quan trọng trong học vấn của HS vì chúng sẽ là kiến thức công

cụ để giúp HS giải được những bài tập tổng hợp Do đó GV phải quy hoạchtoàn bộ hệ thống những bài tập ra cho HS trong toàn bộ chương trình của mônhọc, sao cho chúng sẽ kế thừa nhau, bổ sung nhau, cái trước chuẩn bị cho cáisau, cái sau phát triển cái trước tất cả tạo nên (cùng với nội dung các lý thuyếtkhác) một hệ thống toàn vẹn những kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo

* Bảo đảm tính kĩ thuật tổng hợp:

Bài tập phải đóng vai trò cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa nhàtrường và đời sống sản xuất Nó phải là phương tiện rèn cho HS những kĩnăng chung nhất của việc tự học, của việc giải quyết các vấn đề nhận thức Nócũng góp phần vào việc hình thành ở HS những phẩm chất và những nét củavăn hóa lao động (trí óc và chân tay)

* Bảo đảm tính phân hóa của hệ thống các bài tập:

Trước hết bài tập ra cho HS phải vừa sức Muốn cho bài tập có khả năngvừa sức với ba loại trình độ HS trong lớp, người GV phải phân hóa bài tập từnhững bài tập trung bình vừa sức với đại đa số HS, GV phức tạp nó lên đểdùng cho một số HS khá, giỏi và đơn giản nó đi để dùng cho HS yếu, kém

Có như vậy bài tập mới trở thành động lực thường xuyên của sự học tập tíchcực

* Thường xuyên coi trọng việc dạy HS phương pháp giải bài tập:

Dựa vào đặc trưng của bộ môn, GV phát hiện ra đặc trưng của phươngpháp giải bài tập bộ môn Trên cơ sở đó GV có kế hoạch rèn luyện cho HS hệthống kĩ năng và kĩ xảo giải bài tập Phương pháp giải bài tập bộ môn sẽ là cơ

sở và điểm xuất phát để hình thành và phát triển những phương pháp hợp lýchung nhất của tự học và của hành động

1.5.2 Phân loại BTVL

Hiện nay có nhiều cách phân loại BTVL dựa trên cơ sở khác nhau:

a) Dựa vào mức độ kiến thức:(cơ bản, nâng cao)

b) Dựa vào tính chất bài tập:(định tính, định lượng)

c) Dựa vào hình thái hoạt động của học sinh:(lý thuyết, thực nghiệm) d) Dựa vào mục đích dạy học:(ôn tập, luyện tập, kiểm tra)

e) Dựa vào kỹ năng, phương pháp giải bài tập:(lập công thức, tính toán…) f) Dựa vào loại kiến thức trong chương trình:( Tổng hợp, phân tích ) g) Dựa vào cách tiến hành trả lời: BTVL được chia làm 2 loại là bài tậptrắc nghiệm tự luận (thường quen gọi là bài tập tự luận) và bài tập trắc nghiệmkhách quan (thường quen gọi là bài tập trắc nghiệm)

* Bài tập tự luận: Là loại bài tập, HS phải tự viết câu trả lời, phải tự trìnhbày, lý giải, chứng minh bằng ngôn ngữ của mình

Bài tập tự luận có hai dạng:

+ Bài tập tự luận định tính (bài tập định tính): là các dạng bài tập có liên

hệ với sự quan sát để mô tả, giải thích các hiện tượng vật lý Các dạng bài tậpđịnh tính:

quyết các vấn đề thực tiễn có liên quan đến vật lý

+ Bài tập tự luận định lượng (bài tập định lượng): là loại bài tập cần dùngcác kỹ năng toán học kết hợp với kỹ năng vật lý để giải

* Bài tập trắc nghiệm: Là loại bài tập khi làm bài HS chỉ phải chọn câu trảlời trong số các câu trả lời đã được cung cấp Do không phải viết câu trả lờinên thời gian dành cho việc đọc, suy nghĩ và chọn câu trả lời chỉ từ 1 - 2 phút.Bài tập trắc nghiệm như: Bài tập nhiều lựa chọn Với dạng bài tập này cóthể xây dựng các bài tập định lượng, yêu cầu HS sử dụng các phương phápsuy luận nhanh để lựa chọn kết quả đúng

Bài tập trắc nghiệm khách quan có những ưu điểm nổi bật đó là:

+ Trong một khoảng thời gian ngắn có thể kiểm tra được nhiều nội dungkiến thức, tránh được tình trạng học tủ, học lệch; việc chấm điểm là kháchquan, không phụ thuộc vào người chấm nên độ tin cậy cao hơn các phươngpháp kiểm tra đánh giá khác

+ Rèn luyện cho HS khả năng nhận biết, khai thác, xử lý thông tin và khảnăng tư duy phán đoán nhanh

+ Giúp người học tự kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của mình một cáchkhách quan

Tuy nhiên, bài tập trắc nghiệm khách quan cũng có những nhược điểmđáng kể như:

+ Ít góp phần phát triển ngôn ngữ vật lý

+ Không thể dùng để kiểm tra kĩ năng thực hành vật lý

+ GV chỉ biết kết quả suy nghĩ của HS mà không biết quá trình suy nghĩ,

sự nhiệt tình, hứng thú học tập của HS đối với nội dung được kiểm tra Tuy còn có một số nhược điểm nhất định, nhưng bài tập trắc nghiệmđược sử dụng rộng rãi ở nhiều nước và đang phát triển nhiều ở nước ta

1.6 Các hình thức dạy học BTVL

1.6.1 Dạy học bài tập vật lý trong tiết học tài liệu mới

Vào đầu tiết học, các bài tập được đưa ra cho học sinh nhằm mục đíchkiểm tra kiến thức, hoặc để củng cố tài liệu đã học GV thường sử dụng cácbiện pháp sau:

- Cho học sinh lên bảng và yêu cầu học sinh giải bài tập do giáo viên đưa

ra Tùy thuộc vào mức độ nội dung của bài tập mà có thể cho học sinh lênbảng lần lượt từng em hoặc đồng thời vài em

- Cho học sinh giải bài tập vào vở hoặc lên giấy

- Không nên cho học sinh làm các bài kiểm tra viết vào đầu tiết học, nên

sử dụng các bài tập nhằm mục đích khái quát hóa kiến thức đã cho, nêu đượcvấn đề sắp được nghiên cứu trong tiết học Khi nghiên cứu tài liệu mới, tùytheo nội dung của tài liệu và phương pháp giảng dạy, các bài tập có thể là mộtphương tiện đóng vai trò minh họa cho kiến thức mới hoặc là một phươngtiện để rút ra kiến thức mới Ở giai đoạn củng cố tài liệu mới, các bài tập đượcđưa ra yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức mới để giải quyết với thờilượng khoảng 10 phút Ở đây, tốt hơn cả hai là giáo viên phân tích bài tập tạocho được không khí hứng khởi đối với học sinh để giải quyết vấn đề bài tậpđặt ra

1.6.2 Dạy học bài tập trong tiết học làm bài tập

Vào đầu tiết học làm bài tập hoặc trước khi làm bài tập nào đó, giáo viênphải giúp học sinh nhớ lại, hệ thống lại các kiến thức lý thuyết đã được họctrước đó liên quan đến tiết học

Trong tiết học giải bài tập người ta thường sử dụng chủ yếu hai hình thứclàm việc của lớp học là: Giáo viên làm bài tập trên bảng cho học sinh theodõi, hoặc là hướng dẫn học sinh tự làm bài tập trên bảng vào vở Hình thức

thứ hai được áp dụng để hình thành kĩ năng, kĩ xảo thực hành, để kiểm tra kếtquả học tập của cá nhân, của nhóm học sinh.

Khi trình bày phương pháp giải những bài tập loại mới, giáo viên phải giảithích cho học sinh nguyên tắc giải, sau đó phân tích một bài tập mẫu làm chohọc sinh hiểu rõ lôgic để từ đó vận dụng vào làm bài thực hành

- Sử dụng các bài tập vui, các bài tập nghịch lý và ngụy biện

- sử dụng các tài liệu trực quan (tranh ảnh, mô hình, các video clip…) vàcác thí nghiệm vật lý

- Kết hợp làm việc tập thể và cá nhân một cách có hiệu quả

Trước khi giải một bài tập nào đó phải hướng dẫn cho học sinh dự kiến cáccách giải theo khả năng tư duy của các em và để cho các em suy nghĩ vàiphút Trong quá trình giải bài tập, giáo viên phải luôn lưu ý tới những họcsinh còn yếu, nhắc nhở, động viên, khích lệ và đặt ra những câu hỏi nhằmgiúp các em gỡ bỏ được những khúc mắc mà do tâm lý e ngại không dám thểhiện ra

1.6.3 Dạy học bài tập trong tiết ôn tập

Trong tiết ôn tập, loại bài tập thường sử dụng là các bài tập có tính pháttriển, cho phép khái quát hóa nội dung các bài tập tạo điều kiện đi sâu vào giảithích các hiện tượng vật lý Đặc biệt là các bài tập có tính chất tổng hợp giúphọc sinh liên hệ rộng tới các đơn vị kiến thức đã học, khắc sâu thêm kiến

thức, hệ thống hóa các khái niệm, các định luật, các công thức cần nắm để vậndụng chúng.

1.6.4 Dạy học bài tập kiểm tra

Dạy học bài tập kiểm tra là một hình thức để đánh giá mức độ nắm vữngkiến thức, khả năng vận dụng kiến thức của học sinh Vì khi giải bài tập loạinày, học sinh phải làm việc hoàn toàn độc lập Tùy theo việc đánh giá mà giáoviên có thể vận dụng một trong hai hình thức sau đây:

- Kiểm tra nhanh: Hình thức này thường dùng để tìm hiểu trình độ, khảnăng xuất phát của học sinh để làm cơ sở cho việc nghiên cứu, chọn lựa nộidung cũng như phương pháp giảng dạy cho phù hợp, sát đúng với đối tượnghọc sinh Hoặc cũng nhằm để đánh giá khả năng nhận thức của học sinh vềmột khía cạnh của một đề tài nào đó Các bài tập được chọn là những bài đểhọc sinh làm trong thời gian ngắn (từ 10-15 phút) Ở đây nên lựa chọn các câuhỏi và các bài tập có nhiều đáp án, buộc học sinh phải tư duy nhiều hơn đểphân tích chọn lựa được phương án đúng (câu hỏi có nhiều lựa chọn)

- Kiểm tra tổng kết: Hình thức này cho phép giáo viên đánh giá nhận thứccủa học sinh không phải chỉ một vài khía cạnh mà cả một đề tài nào đó, hoặc

cả một phần bài nào đó của tài liệu Các bài tập được chọn là những bài kiểmtra tổng kết phức tạp hơn, đòi hỏi học sinh phải hiểu và vận dụng kiến thức ởphạm vi rộng, hoặc phải phân tích bài tập để nhận ra được những đặc điểmtinh tế ở trong bài Tuy nhiên, để có tác dụng tốt hơn các bài tập kiểm tra tổngkết phải chọn lựa sao cho vừa sức với học sinh

1.6.5 Dạy học bài tập để phát hiện ra học sinh có năng khiếu về vật lý

Hình thức này nhằm mục đích để phát hiện và tuyển chọn được những họcsinh khá giỏi về vật lý Các bài tập lựa chọn cho mục đích này phải là nhữngbài tập khó đòi hỏi tư duy mức độ cao, buộc học sinh phải đề xuất ra được

phương án giải hay hoặc có nhiều phương án trả lời và phải thực hiện cácphương án đó.

1.6.6 Dạy học bài tập trong bài học ngoại khóa

Giải bài tập vật lý theo nhóm là một hình thức phổ biến của công tác ngoạikhóa về vật lý, nhóm giải bài tập thường là những học sinh có năng lực và rấtyêu thích môn vật lý Bằng kinh nghiệm và sự sáng tạo của mình, giáo viên cóthể tổ chức được việc giải bài tập theo nhóm với nội dung phong phú mộtcách hào hứng đây là một môi trường học tập hết sức thuận lợi cho cá nhânhọc sinh, trong các buổi ngoại khóa học sinh được rèn luyện các kĩ năng giảiquyết các bài tập khó, được cung cấp những thông tin hấp dẫn về bộ môn từphía giáo viên hoặc từ những thành viên khác của nhóm như các bản tổng kết,các báo cáo nêu lên ý nghĩa của các hiện tượng vật lý đã được nghiên cứu,được thực hành về vật lý nhiều hơn… Như vậy, giải bài tập vật lý theo nhóm

có tác dụng tích cực và trực tiếp đến kết quả học tập của học sinh, phát triểnthế giới quan, bồi dưỡng được phương pháp nhận thức khoa học vật lý, trang

bị các kĩ năng cả về tính toán cho các em

Các cuộc thi học sinh giỏi vật lý của chúng ta hiện tại là một dạng củangoại khóa vật lý Vì đề thi chưa thể hiện được phần thực hành của học sinh,nên tác dụng giáo dục bộ môn này còn hạn chế

Vì vậy, để công tác ngoại khóa vật lý đúng nghĩa của nó, giáo viên nên lậpnhóm học sinh yêu thích môn vật lý, tổ chức cho các em làm việc với bài tậphay và khó tuyển chọn từ nhiều nguồn, trong đó phải lưu ý tới các bài tập haythì mới có thể hiện được mục đích của công tác ngoại khóa vật lý

BTVL rất đa dạng và phong phú, mang đầy đủ ý nghĩa giáo dục, phát triển

tư duy, giáo dưỡng và giáo dục kĩ thuật tổng hợp Giải BTVL đòi hỏi ở họcsinh hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập và sáng tạo

1.7 Xu hướng phát triển của BTVL

Thực tế giáo dục hiện nay cho thấy có rất nhiều BTVL còn quá nặng vềcách giải, về thuật toán trong khi đó các kiến thức về vật lý thì ít đưa vào, vàkhông gắn liền với thực tế Khi giải những bài toán này thì mất rất nhiều thờigian, trong khi đó kiến thức về vật lý lĩnh hội được từ bài toán đó thì khôngđược bao nhiêu, còn hạn chế khả năng vận dụng các kiến thức vật lý mà HSđược học vào đó Những bài tập này nhiều khi làm cho các HS học trung bình

dễ bị chán nản, thậm chí là cả những HS khá giỏi nhiều khi cũng như vậy, vìbài tập này đòi hỏi quá nhiều thời gian, đôi khi nó quá khó so với trình độhiện có của HS

Theo định hướng xây dựng sách giáo khoa mới của Bộ giáo dục và đào tạo(2002), quan điểm thực tiễn và đặc thù của bộ môn vật lý cần được hiểu nhưsau:

- Nội dung vật lý phải có tính chất gắn liền với thực tiễn đời sống, sảnxuất, xã hội

- Nội dung vật lý gắn với thực hành thí nghiệm vật lý

- BTVL phải có nội dung phù hợp

Theo quan điểm đó thì xu hướng phát triển chung của BTVL hiện nay là:

- Nội dung bài tập phải ngắn gọn, súc tích không nặng về tính toán mà tậptrung vào rèn luyện và phát triển các kĩ năng cho HS, các năng lực tư duy của

HS

- BTVL phải chú ý tới việc rèn luyện các kĩ năng, thao tác làm thí nghiệm

- BTVL phải chú ý tới việc mở rộng kiến thức, và có sự liên hệ với thựctiễn, có sự ứng dụng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn

- Các BTVL định lượng được xây dựng trên cơ sở không phức tạp hóa bởicác thuật toán mà chú trọng tới các phép tính được sử dụng nhiều trong vật lý

- Cần sử dụng bài tập trắc nghiệm khách quan, chuyển các bài tập tự luận,

tính toán sang bài tập trắc nghiệm khách quan

- Xây dựng các bài tập về bảo vệ môi trường

- Đa dạng hoá các loại bài tập như: Bài tập bằng hình vẽ, bài tập vẽ đồ thị,

sơ đồ, lắp dụng cụ thí nghiệm

Như vậy xu hướng phát triển của BTVL hiện nay là tăng cường khả năng

tư duy của HS ở cả 3 phương diện: lý thuyết, thực hành và ứng dụng Nhữngcâu hỏi có tính chất lý thuyết học thuộc sẽ giảm dần thay vào đó là những bàitập có tính chất rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy của HS, phát huy khảnăng tìm tòi, sáng tạo, độc lập của HS

1.8 Quan hệ giữa hoạt động giải BTVL với việc phát triển tư duy cho học sinh

Trong học tập vật lý, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển tưduy cho HS là hoạt động giải bài tập Vì vậy GV cần phải tạo điều kiện đểthông qua hoạt động này thì năng lực tư duy được phát triển, HS sẽ có nhữngphẩm chất tư duy mới như:

- Năng lực phát hiện vấn đề mới

- Tìm ra hướng mới

- Tạo ra kết quả học tập mới

Để có được những kết quả trên, người GV cần ý thức được mục đích củaviệc giải BTVL, không phải chỉ tìm ra đáp số đúng mà còn là phương tiện kháhiệu quả để rèn luyện tư duy vật lý cho HS BTVL phong phú đa dạng, để giảiđược BTVL cần phải vận dụng nhiều kiến thức cơ bản, sử dụng các thao tác

tư duy so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa,…Qua đó

HS thường xuyên được rèn luyện ý thức tự giác trong học tập, nâng cao khảnăng hiểu biết của bản thân

- Thông qua hoạt động giải bài tập sẽ giúp cho tư duy được rèn luyện vàphát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng khả

năng hiểu biết thế giới của HS lên một tầm cao mới, góp phần cho quá trìnhhình thành nhân cách toàn diện của HS

Quan hệ giữa hoạt động giải bài tập vật lý với phát triển tư duy

1.9 Thực trạng dạy học bài tập Vật lí chương “Dòng điện không đổi ” ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Tân Phú, tỉnh Đồng Nai.

- Vật lí là một bộ môn khoa học thực nghiệm; gắn liền với thực nghiệm;nên khi giải bài tập Vật lí học sinh gặp những bế tắc nhất định Đặc biệt quakết quả điều tra sơ bộ của các trường THPT trên địa bàn huyện Tân Phú, tỉnhĐồng Nai; và một số trường giáp ranh Bằng phiếu điều tra trong buổi hoạtđộng ngoài giờ ; thu được kết quả như sau:

+ Đa số tiết dạy bài tập Vật lí; học sinh gặp những hoang mang và chưabiết được hướng giải bài tập và giải bài tập nhằm mục đích gì? Tuy trong tiếtdạy bài tập Vật lí giáo viên có soạn gián án về tính thực nghiệm và kỹ nănggiải toán bài tập Vật lí; nhưng học sinh chỉ giải bài tập bằng cách sử dụngcông thức và một số kỹ năng toán cơ bản; chưa hình dung được bài tập Vật lí

là gì?

Hoạt động giải BTVL

Nghiên cứu

đề bài

Xây dựng tiến

Phân tích Tổng hợp, So sánh Khái Trừu tượng Quan Trí Tưởng phê phán quát hóa sát nhớ tượng

Tư duy phát triển

BTVL

+ Chỉ những tiết thao giảng, thanh tra; Ở các lớp chọn, học sinh mới hiểuđược kiến thức dưới dạng bài tập.

+ Việc sử dụng hệ thống bài tập; chỉ có 42% làm đề cương theo hệ thống;

số giáo viên còn lại chỉ cho học sinh làm bài tập theo đơn vị bài học ở SGK;giải thêm ở SBT khi học sinh có nhu cầu thi HSG hoặc phục vụ cho các kỳ thikhác

Vận dụng lý thuyết hoạt động vào dạy học vật lý, dạy cho học sinh hànhđộng học thông qua hệ thống câu hỏi định hướng tư duy là một biện phápquan trọng để phát triển tư duy của học sinh trong dạy học BTVL

BTVL đa dạng và phong phú về nội dung, thể loại là một phương tiện hữuhiệu, thực hiện tốt các nhiệm vụ của dạy học vật lý đặc biệt là nhiệm vụ pháttriển trí tuệ cho HS Nó được sử dụng ở mọi giai đoạn của quá trình dạy học

và vào các hình thức tổ chức dạy học trong nhà trường

Chương 2.

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP DẠY HỌC CHƯƠNG

“DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN

Từ cơ sở lý luận ở chương 1 Vận dụng những nguyên tắc phân loại, lýluận về biên soạn bài tập mới tùy theo yêu cầu sư phạm định trước; xây dựng

hệ thống đa cấp những bài tập bộ môn, xu hướng phát triển bài tập vật lý,cùng kết quả phân tích chương trình SGK mới, tôi đã tiến hành tuyển chọnxây dựng hệ thống bài tập tự luận dạy học chương “Dòng điện không đổi lớp

11 THPT chương trình chuẩn” Hệ thống bài tập được trình bày dưới đây sẽgóp phần phát huy tính tích cực, tự lực và từ đó phát triển tư duy cho họcsinh Một số bài tập trong hệ thống đã được chúng tôi vận dụng, dạy học đạthiệu quả cao trong thực nghiệm sư phạm

2.1 Hệ thống bài tập

2.1.1 Bài tập tự luận

* Chủ đề 1: Dòng điện không đổi

* Kiến thức liên quan và phương pháp

+ Xác định cường độ dòng điện từ định nghĩa dòng điện và đại lượng

liên quan

+ Sử dụng công thức cường độ dòng điện.

+ Định nghĩa: Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ

không thay đổi theo thời gian

+ Tác dụng của dòng điện: Dòng điện có tác dụng đặc trưng là tác

dụng từ

Tác dụng từ là dấu hiệu tổng quát nhất để nhận biết dòng điện Ngoài ratùy theo môi trường truyền mà có thể có: Tác dụng nhiệt, tác dụng hóa, và tácdụng cơ,…

+ Cường độ dòng điện: I= q

t

I: Cường độ dòng điện, tính bằng Ampe (A)

Q: Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian t,đơn vị Cu-lông (C)

• Bài tập minh họa:

Bài tập 1 Đặt vào hai đầu một điện trở 20Ω một hiệu điện thế 2V trong

khoảng thời gian là 20s Lượng điện tích dịch chuyển qua điện trở này bằngbao nhiêu?

HD giải :Lượng điện tích dịch chuyển qua R trong thời gian t là:

Q = It = U t

R = 2C

Bài tập 2 Tính số electron đi qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại

trong 1 giây nếu có điện lượng 15 Culông dịch chuyển qua tiết diện đó trong

* Chủ đề 2: Định luật ohm cho đoạn mạch – Điện trở

* Kiến thức liên quan và phương pháp

+ Sử dụng định luật Ohm tính cường độ dòng điện, điện trở và các đại

lượng liên quan

+ Định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ có điện trở R: Cường độ dòng

điện trong một đoạn mạch chứa điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vàohai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R của đoạn mạch đó

I= U

R Hay U= IR

+ Điện trở - Công thức tính điện trở của vật dẫn đồng chất:

a) Điện trở: Điện trở của vật dẫn là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản

trở dòng điện qua vật dẫn Theo định luật Ohm I= U

R , ta thấy điện trở củavật càng lớn thì cường độ dòng điện qua vật càng nhỏ ( khi U không đổi)b) Công thức tính điện trở: Điện trở của một vật dẫn hình trụ đồng tính

được tính theo công thức: R= l

S

ρ

l: Chiều dài (m); S: tiết diện (m2 ); ρ: Điện trở suất, tùy thuộc vào bản

chất cấu tạo nên vật dẫn, tính bằng ( Ωm)

+ Đoạn mạch song song:

Cường độ dòng điện chính bằng tổng cường độ các dòng điện rẽ:

I= I1 + I2 + I3

Điện trở tương đương của đoạn mạch:

Chú ý điện trở tương đương RAB luôn luôn nhỏ hơn điện trở thành phần.

• Bài tập minh họa:

Bài tập 1 Một dây dẫn kim loại có điện trở là R bị cắt thành 2 đoạn bằng

nhau, rồi được mắc song song với nhau thì điện trở tương đương của nó là10Ω Giá trị của R bằng bao nhiêu?

HD giải : Khi dây dẫn bị cắt 1 nửa thì độ dài của mỗi đoạn dây mới sẽ bằng 1

nửa độ dài của đoạn dây cũ: '

HD giải : Ta có: U1 = R1.I1 = 2.2 = 4V

⇒U1≠ U ⇒ không thể mắc song song ⇒ có thể mắc nối tiếp.

Giả sử R2 nối tiếp với R1, ta có: U2 = U – U1 = 12 – 4 = 8V

Cường độ dòng điện qua R2 là: I2 = 2

2

U

R = 8

4 = 2A

⇒ I2 = I1 ⇒R2 nối tiếp với R1.

Bài tập 3 Có hai điện trở R1 và R2 được mắc hai cách ( nối tiếp, song song)

Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch luôn bằng 12V Cường độ dòng điện trongtrường hợp nối tiếp là 0,3A và trong trường hợp song song là 1,6A.

Biết R1 ≥R2 Giá trị của điện trở R1,R2 bằng bao nhiêu?

Bài tập 4 Người ta cần một điện trở 100Ω bằng một dây nicrom có đường

kính 0,4mm Điện trở suất nicrom ρ = 110.10-8Ωm Chiều dài đoạn dây phảidùng là bao nhiêu?

HD giải : Điện trở của dây R = ρ l

π ⇒ l =

2

4

R d

π ρ

HD giải : Ampe kế và bóng đèn ghép nối tiếp nên cường độ dòng điện qua

chúng bằng nhau:

UĐ = RĐ I = 87.2,5 = 217,5V

Bài tập 6 Giữa hai đầu AB của một mạch điện có mắc song song 3 dây dẫn

có điện trở R1 = 4Ω; R2 = 5Ω; R3 = 20Ω Nếu cường độ dòng điện trong mạchchính là 5A thì cường độ dòng điện trong R1 là bao nhiêu?

HD giải : Điện trở tương đương :

Hiệu điện thế UAB = R.I = 2.5 = 10v

Cường độ dòng điện qua R1 : I1 =

1.1,5 1,5

R l S

Suy ra: R2 = 0,4Ω

Bài tập 8 Một thỏi đồng có khối lượng 176g được kéo thành dây dẫn có tiết

diện tròn, điện trở của dây dẫn bằng 32Ω Tính chiều dài và đường kính tiếtdiện của dây dẫn Cho biết khối lượng riêng của đồng là 8,8.10 3 kg/m3 vàđiện trở suất của đồng bằng 1,6.10-8 Ωm.

HD giải : Gọi l , s lần lượt là chiều dài và tiết diện của dây đồng R = ρ l

S

Thể tích của dây đồng: V = S.l

m, D lần lượt là khối lượng đồng và khối lượng riêng của đồng

Đường kính tiết diện: d = 3,6.10-4 m = 0,36mm

Bài tập 9 Người ta cần một điện trở 100Ω bằng một dây nicrom có đườngkính 0,4mm Điện trở suất của nicrom ρ = 110.10-8 Ωm

a) Hỏi phải dùng một đoạn dây có chiều dài bằng bao nhiêu?

b) Khi có một dòng điện 10mA chạy qua điện trở đó, hiệu điện thế ở hai đầucủa nó bằng bao nhiêu?

HD giải : a) Điện trở của dây R = ρ l

4 4

d

π ρ

ρ π