luận văn thạc sĩ soạn thảo bài tập chương mắt các dụng cụ quang

Trong đó giải bài tập vật lí với tư cách là một phương pháp được xác định từ lâu trong giảng dạy vật lí, có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục và phát triển năng lực của học sinh..

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Ngày nay, cuộc cách mạng khoa học và công nghệ đang diễn ra hết sức mạnh

mẽ Điều này tạo ra cơ sở mới cho sự phát triển của xã hội, nâng cao đời sống của con người Để theo kịp sự phát triển của khoa học công nghệ và hội nhập với nền kinh tế tri thức trong thế kỷ XXI, sự nghiệp giáo dục cũng cần phải đổi mới nhằm tạo ra những con người không những có đủ trình độ kiến thức cơ bản mà còn phải năng động, giàu tính sáng tạo, độc lập tự chủ Với yêu cầu đó, ngành giáo dục nước

ta đã chủ trương đổi mới toàn diện về mục tiêu giáo dục, chương trình sách giáo khoa, đội ngũ giáo viên, phương tiện dạy học và đặc biệt là phương pháp dạy học Trong dạy học vật lí, có thể nâng cao chất lượng học tập và phát triển năng lực của học sinh bằng nhiều phương pháp, cách thức khác nhau Trong đó giải bài tập vật lí với tư cách là một phương pháp được xác định từ lâu trong giảng dạy vật

lí, có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục và phát triển năng lực của học sinh Giải bài tập cũng là một trong những thước đo thực chất, đúng đắn sự tiếp thu, vận dụng kiến thức và kĩ năng, kĩ xảo của học sinh

Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết phân tích vào những vấn đề thực tiễn Chỉ thông qua bài tập dưới hình thức này hay hình thức khác, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác thì kiến thức đó mới trở lên sâu sắc, hoàn thiện và biến thành vốn riêng của học sinh

Xu hướng hiện đại của lí luận dạy học là chú trọng nhiều đến hoạt động và vai trò của người học, đặc biệt là rèn luyện hoạt động tự lực, tích cực của học sinh Điều 28, Luật Giáo dục năm 2005 đã khẳng định rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học ” Việc rèn luyện khả năng hoạt động tự lực, sự sáng tạo và đánh giá sự tiếp thu kiến thức của học sinh thông qua việc nghiên cứu, xây dựng một hệ thống các bài tập và hướng dẫn là cần thiết Qua thực

tế giảng dạy ở trường phổ thông, tôi nhận thấy phần kiến thức về “Mắt Các dụng cụ

quang” là một trong những kiến thức quan trọng và có nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật Tuy nhiên, khi chuyển từ học cơ và nhiệt sang học quang hình, học sinh gặp phải một số khó khăn Một trong số các khó khăn đó là học sinh không nắm được phương pháp đặc thù khi nghiên cứu các vấn đề quang hình học Chẳng hạn, khi nghiên cứu về sự tạo ảnh qua lăng kính hoặc thấu kính phải dựa vào giả thiết: các dụng cụ đó cho ảnh điểm và ảnh phẳng mà sử dụng phương pháp cơ bản

là nghiên cứu sự truyền của vài tia đặc biệt xuất phát từ vật đi qua dụng cụ quang học đó Hoặc để nghiên cứu sự tạo ảnh của hệ ghép phải dựa vào phương pháp: ảnh của vật qua dụng cụ quang học thứ nhất lại trở thành vật của dụng cụ quang học thứ hai và cứ thế cho đến dụng cụ quang học cuối cùng Việc nghiên cứu và đưa ra phương pháp giải bài tập vật lí khoa học là rất quan trọng đối với giáo viên trong quá trình giảng dạy nhằm góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy học, đáp ứng yêu cầu của thực tế

Với tất cả các lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” - Vật

lí 11 theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh” để nghiên cứu

2 Lịch sử nghiên cứu

Cho đến nay, đã có một số học viên cao học nghiên cứu về đề tài nghiên cứu

xây dựng hệ thống bài tập như: Đặng Thị Bình với đề tài: Tổ chức dạy học một số ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ theo hướng sử dụng bài tập làm phương tiện xây dựng kiến thức mới, góp phần bồi dưỡng tính tích cực , tự chủ sáng tạo của học sinh lớp 12 THPT Lã Thị Thu Hoài với đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập chương Cân bằng và chuyển động của vật rắn trong chương trình sách giáo khoa vật lí 10 THPT theo tiếp cận hệ thống Phạm Đình Lượng với đề tài: Soạn thảo và

sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm về khúc xạ ánh sáng lớp 11 trung học phổ thông theo chương trình nâng cao nhằm phát huy tính tích cực và nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh Nguyễn Thanh Huyền với đề tài: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập định tính trong dạy học phần “ Từ trường và Cảm ứng điện

từ” - Vật lí 11 THPT theo hướng nâng cao tính tích cực nhận thức của học sinh Lương Thị Minh với đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12 Hoàng Ngọc Lương với đề tài: Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Dao động

cơ – Vật lí 12 theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh Các tác

giả viết sách giáo khoa và sách bài tập vật lí phổ thông cũng đã soạn thảo hệ thống bài tập bám sát các chủ đề vật lí phổ thông Nhưng vẫn chưa có tác giả nào nghiên cứu về việc lựa chọn và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “ Mắt Các dụng

cụ quang ” - Vật lí 11

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu, xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” – Vật lí 11, nhằm giúp học sinh không những ôn tập củng cố được kiến thức mà còn phát huy được tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo trong hoạt động giải bài tập

4 Câu hỏi vấn đề nghiên cứu

Dạy bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” như thế nào để bồi dưỡng tính tích cực, tự chủ và sáng tạo cho học sinh?

5 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được một hệ thống bài tập phù hợp với mục tiêu dạy học và thời gian dành cho mỗi chủ đề kiến thức vật lí, đồng thời tổ chức hoạt động dạy giải bài tập theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thì sẽ phát huy được hết các tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học vật lí, góp phần vào việc giúp học sinh không những ôn tập củng cố được kiến thức mà còn phát huy được tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo

6 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học về bài tập vật lí ở lớp 11 THPT

7 Phạm vi nghiên cứu

Hoạt động dạy học về bài tập vật lí chương “Mắt Các dụng cụ quang” – Vật

lí 11

Đối tượng thực nghiệm: hoạt động dạy học về bài tập vật lí chương “Mắt Các dụng cụ quang” của học sinh lớp 11 THPT tại một số trường THPT tỉnh Đăk Lăk

8 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

* Tìm hiểu lý luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải bài tập vật lí

* Nghiên cứu nội dung kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang” – Vật lí

9 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

*Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn như: phương pháp thực nghiệm sư phạm,phương pháp chuyên gia, phương pháp điều tra

* Phương pháp thống kê toán học

10 Bố cục của luận văn

Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, luận văn còn bao gồm 03 chương

Chương 1.Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy giải bài tập vật lí phổ thông Chương 2.Hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Mắt Các dụng cụ quang – Vật lí 11

Chương 3.Thực nghiệm sư phạm

Tâm lí học và giáo dục khẳng định để hoạt động học có hiệu quả phải làm cho nhiệm vụ học tập phải trở thành mục đích của mỗi , làm cho học tích cực, chủ động, hoạt động bằng ý thức tự giác và năng lực trí tuệ của bản thân Hoạt động học là hoạt động hướng vào sự biến đổi và phát triển của chính chủ thể hoạt động, là hoạt động được điều khiển một cách có ý thức, có mục đích, là hoạt động hướng vào sự tiếp nhận phương thức hoạt động

Như vậy, hoạt động học tập là hoạt động để biến đổi nhận thức và hướng tới

sự hoàn thiện nhân cách

Quá trình học ở nhà trường: Chủ thể là HS, đối tượng là tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, phương thức hoạt động nhận thức và các phẩm chất tâm lý tốt đẹp như: tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, sự hứng thú, say mê…

Hoạt động học làm biến đổi chính chủ thể người học Nhờ có hoạt động học

mà xảy ra sự biến đổi trong bản thân HS Sản phẩm của hoạt động học là những biến đổi chính trong bản thân chủ thể người học trong quá trình thực hiện hoạt động học trong và bằng hoạt động Những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà người học tái tạo lại không có gì mới đối với nhân loại Những biến đổi trong bản thân người học, sự hình thành phẩm chất và năng lực ở người học thực sự là những thành tựu mới đối với bản thân người học, chúng sẽ giúp bản thân người học sau này sáng tạo

ra được những giá trị mới

1.1.2 Chức năng của dạy

Dạy học là một hoạt động đặc trưng của loài người nhằm truyền lại cho thế hệ sau những kinh nghiệm mà loài người tích lũy được, biến chúng thành kinh nghiệm, phẩm chất, năng lực của mỗi người học

Quá trình dạy học là một hệ thống có nhiều yếu tố quan hệ mật thiết và tác động qua lại lẫn nhau Trong đó quá trình học của HS và quá trình dạy của GV đóng vai trò cơ bản Sự tương tác của hai quá trình này phải dựa trên các cơ sở cùng mối quan hệ biện chứng giữa chúng là: mục đích của việc dạy – học, nội dung và phương pháp của việc dạy - học, các hình thức tổ chức của việc dạy - học

Trong dạy học trước đây, GV là người quyết định, đóng vai trò chủ đạo trong toàn bộ hoạt động của quá trình dạy học

Nhà trường mới không chỉ chú trọng đến việc truyền thụ kiến thức mà còn chú trọng đến phát triển toàn diện nhân cách HS Trong sự phát triển đa dạng của nhân cách thì phát triển năng lực nhận thức là cơ sở, có ảnh hưởng lớn đến phát triển những năng lực khác Phương pháp dạy học mới hiện nay lấy hai lý thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896 -1980) và Lep Vưgotski (1896 – 1934) làm cơ sở

Trong học thuyết của Piaget, khái niệm cân bằng là khái niệm quan trong nhất Khái niệm này kéo theo khái niệm đồng hóa điều ứng, thích nghi Paget đã đi vào quá trình phát triển trí tuệ với phương pháp tiếp cận duy vật biện chứng, tạo nên cơ sở khoa học khá chắc chắn cho tâm lý học phát triển, tri thức này nảy sinh từ hành động

Theo Vưgotski, chỗ tốt nhất cho sự phát triển nhận thức là vùng phát triển gần Vùng phát triển gần nằm giữa trình độ phát tiển hiện tại (được xác định bằng trình

độ độc lập giải quyết vấn đề) và trính độ gần nhất mà HS có thể đạt được với sự giúp đỡ của GV hay bạn bè khi giải quyết vấn đề Nói cách khác, vùng phát trỉển gần là khoảng trống giữa nơi mà một người đang đứng khi giải quyết vấn đề và nơi

mà người đó cần đến với sự giúp đỡ của người khác Học thuyết về vùng phát triển gần dẫn đến một kết luận quan trọng khác: Chỉ có sự dạy đi trước sự phát triển của người học mới là sự dạy tốt Trong hoạt động dạy: chủ thể là GV, đối tượng là HS

GV đóng vai trò người tổ chức, điều khiển hoạt động học của HS, giúp họ lĩnh hội nội dung giáo dục và giáo dưỡng, tạo ra sự phát triển tâm lý

Dạy học không phải tạo ra tri thức mới, không làm tái tạo tri thức cũ, mà là tổ chức quá trình chiếm lĩnh tri thức ở HS Dạy học coi tri thức là phương tiện để tổ chức, điều khiển hoạt động xây dựng tri thức ấy cho bản thân họ mà mục đích sâu

xa của việc làm này là biến đổi nhân cách người học Do đó, dạy học chỉ đạt được hiệu quả cao khi phát huy được khả năng tự hoạt động của HS

1.2 Phát huy tính tích cực, tự chủ của và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS

1.2.1 Phát huy tính tích cực, tự chủ của HS

1.2.1.1 Các biểu hiện của tính tích cực học tập

Theo PGS.TSKH Thái Duy Tuyên, để giúp GV phát hiện được HS có tích cực hay không, cần dựa vào một số dấu hiệu sau đây:

- Các em có chú ý học tập không?

- Có hăng hái tham gia vào mọi hình thức của hoạt động học tập không? (thể hiện ở chỗ giơ tay phát biểu ý kiến, ghi chép )

- Có hoàn thành những nhiệm vụ được giao không?

- Có ghi nhớ tốt những điều đã học không?

- Có hiểu bài học không? Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không?

- Có vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tiễn không?

- Có đọc thêm, làm thêm các bài tập khác không?

- Tốc độ học tập có nhanh không?

- Có hứng thú trong học tập không hay vì một ngoại lực nào đó mà phải học?

- Có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?

- Có sáng tạo trong học tập không?

1.2.1.2 Mức độ tích cực của HS

Về mức độ tích cực của HS có thể dựa vào một số dấu hiệu sau:

- Có tự giác học tập không hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài? (gia đình, bạn bè, xã hội )

- Thực hiện nhiệm vụ của thầy giáo theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa?

- Tích cực nhất thời hay thường xuyên liên tục?

- Tích cực ngày càng tăng hay giảm dần?

- Có kiên trì, vượt khó hay không?

1.2.1.3 Nguyên nhân của tính tích cực nhận thức

Tính tích cực nhận thức của HS tuy nảy sinh trong quá trình học tập nhưng nó lại là hậu quả của nhiều nguyên nhân: có những nguyên nhân phát sinh lúc học tập,

có những nguyên nhân được hình thành từ quá khứ, thâm chí từ lịch sử lâu dài của nhân cách

Nhìn chung, tính tích cực nhận thức phụ thuộc vào các nhân tố sau đây: Hứng thú; Nhu cầu; Động cơ; Năng lực; Ý chí; Sức khoẻ; Môi trường

Những nhân tố trên đây, có những nhân tố có thể hình thành ngay, nhưng có những nhân tố chỉ được hình thành qua một quá trình lâu dài dưới ảnh hưởng của rất nhiều tác động

Như vậy, việc tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS đòi hỏi một kế hoạch lâu dài và toàn diện khi phối hợp hoạt động gia đình, nhà trường và xã hội

1.2.1.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức

Phát huy tính tích cực nhận thức không phải là vấn đề mới Từ thời cổ đại, các nhà sư phạm tiền bối như Khổng Tử, Aritstot đã từng nói đến tầm quan trọng to lớn của việc phát huy tính tích cực, chủ động của HS và đã nói lên nhiều biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức

J.A.Komenxki – nhà sư phạm lỗi lạc của thế kỉ 17 đã đưa ra những biện pháp dạy học bắt HS phải tìm tòi, suy nghĩ để tự nắm được bản chất của sự vật, hiện tượng

J.J.Ruxô cũng cho rằng phải hướng HS tích cực tự giành kiến thức bằng cách tìm hiểu, khám phá và sáng tạo

A.Distecvec thì cho rằng người GV tồi là người cung cấp cho HS chân lí, người GV giỏi là người dạy cho họ tìm ra chân lí

K.D.Usinxki nhấn mạnh tầm quan trọng của việc điều khiển, dẫn dắt HS của thầy giáo

Trong thế kỉ 20, các nhà giáo đều tìm kiếm con đường tích cực hoá hoạt động dạy học Chúng ta thường kể đến tư tưởng của các nhà giáo dục nổi tiếng như B.P.Êxipôp, M.A.Danilôp, M.N.Xeatkin, I.F.Kharlamôp, L.I.Xamôva (Liên Xô), Okon (Ba Lan), Skinner (Mĩ) Ở Việt Nam, các nhà lí luận dạy học cũng đã viết nhiều về tính tích cực nhận thức, tư tưởng dạy học tích cực đã là một chủ trương quan trọng của ngành giáo dục nước ta

Các biện pháp nâng cao tính tích cực nhận thức của HS trong giờ lên lớp được phản ánh tóm tắt như sau:

- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu

- Nội dung dạy học phải mới, nhưng cái mới ở đây không phải quá xa lạ với HS, cái mới phải liên hệ và phát triển cái cũ Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, với suy nghĩ hàng ngày, thoả mãn nhu cầu nhận thức của các em

- Phải dùng các phương pháp dạy học đa dạng: Nêu vấn đề và giải quyết vấn

đề, đàm thoại, thuyết trình làm việc độc lập và phối hợp chúng với nhau

- Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với nhau Những vấn đề quan trọng, các hiện tượng then chốt có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ

- Sử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt ở các lớp nhỏ Dụng cụ trực quan

có tác dụng tốt trong việc kích thích hứng thú của HS

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: Cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, làm việc trong phòng thí nghiệm

- Luyện tập dưới các hình thức khác, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, vào các tình huống mới

- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV với HS, động

viên, khen thưởng của thầy cô và bạn bè khi có thành tích tốt

1.2.2 Hình thành và phát triển năng lực sáng tạo

1.2.2.1 Năng lực

Là sự kết hợp linh hoạt độc đáo nhiều đặc điểm tâm lý tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi giúp cá nhân tiếp thu dễ dàng, tập dượt nhanh chóng và hoạt động hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó

Năng lực gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo trong lĩnh vực hoạt động tương ứng Song kĩ năng, kĩ xảo liên quan đến việc thực hiện một loạt các hành động hẹp, chuyên biệt đến mức thành thạo, tự động hóa, máy móc Còn năng lực chứa đựng yếu tố mới mẻ linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong nhiều tình huống khác nhau, trong một lĩnh vực hoạt động rộng hơn

Nguồn gốc phát sinh và quá trình phát triển năng lực là một vấn đề phức tạp tuân theo qui luật chung của sự phát triển nhân cách Sự hình thành và phát triển năng lực của con người chịu sự tác động của nhiều yếu tố Trong đó có:

- Yếu tố sinh học: Nói đến vai trò của di truyền những đặc điểm và phẩm chất nhất định đã được ghi lại trong hệ thống gen của cha mẹ cho con cái Di truyền tạo nên những điều kiện ban đầu để con người có thể hoạt động có kết quả trong lĩnh vực nhất định

- Yếu tố của hoạt động chủ thể: có vai trò quyết định đối với việc hình thành năng lực Năng lực không có sẵn trong con người mà phải bằng hoạt động của chính mình, con người chiếm lĩnh những kinh nghiệm hoạt của lớp người đi trước, biến thành năng lực của chính mình

- Yếu tố môi trường xã hội góp phần tạo nên động cơ mục đích, phương tiện, hành động và hoạt động giao lưu của mỗi cá nhân với xã hội mà nhờ đó cá nhân biến kinh nghiệm xã hội thành của mình; điều chỉnh hoạt động của bản thân nhằm mang lại hiệu quả cao, năng lực phát triển hơn

- Yếu tố giáo dục, dạy học: Giáo dục là hoạt động chuyên môn của xã hội nhằm hình thành và phát triển nhân cách của con người trong đó có năng lực theo yêu cầu của xã hội

1.2.2.2 Sáng tạo

Sáng tạo là hoạt động tạo ra những cái mới chưa từng có trong tự nhiên hay trong xã hội Cái mới này phải mạng lại lợi ích và hiệu quả cho con người Như vậy, kết quả của sự sáng tạo là cái mới chỉ có hiệu quả khi nó gắn liền với tính ích lợi

Trong dạy học, sáng tạo được phân biệt thành hai cấp độ: sáng tạo cái mới đối với bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại Trong quá trình học tập vật lí của, hoạt động sáng tạo chủ yếu là sáng tạo cái mới đối với đối với bản thân Những vấn đề sáng tạo của nhân loại đã khám phá, đã biết, hiểu, vận dụng từ rất lâu Quá trình học tập của dần dần đi tìm kiếm xây dựng cho bản thân họ những tri thức, kinh nghiệm mà nhân loại đã xây dựng và sáng tạo trước đó

Sự sáng tạo không tuân theo một trình tự logic nào Tuy nhiên, không thể sáng tạo từ cái không có gì Mà sự sáng tạo chỉ có thể có khi bản thân HS phải có sẵn một phẩm chất kiên nhẫn, bền bỉ, đam mê khoa học, có cảm hứng, có một năng lực nhất định nào đó Không có lao động, không có một quá trình nhận thức để tích lũy các dữ kiện thì không thể có sự sáng tạo

1.2.2.3 Năng lực sáng tạo và những biểu hiện của năng lực sáng tạo

Năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng có thể tạo ra những cái mới có thể đáp ứng những đòi hỏi của cuộc sống mà bằng kinh nghiệm, tri thức cũ không thể đáp ứng được Đối với , năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng có thể giải quyết vấn đề

mà bài học đặt ra

Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể Trong bất cứ lĩnh vực hoạt nào, càng thành thạo và có vốn kiến thức sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển Do đó rèn luyện năng lực sáng tạo phải luôn luôn gắn với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó

1.2.2.4 Những biểu hiện của năng lực sáng tạo

- Có sự tự lực chuyển các tri thức và kĩ năng cũ sang tình huống mới Tri thức

cũ càng ít liên hệ với tình huống mới thì mức độ sáng tạo càng cao

- Nhìn thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết

- Nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết

- Nhìn thấy cấu trúc của đối tượng và mối quan hệ giữa chúng

- Kỹ năng nhìn thấy nhiều lời giải cho một bài toán

- Kỹ năng biết phối hợp các phương thức giải quyết vấn đề đã biết thành một phương thức mới

- Kỹ năng sáng tạo một phương thức giải độc đáo

- Biết kiểm tra, đánh giá hiệu quả cách giải quyết vấn đề của bản thân và người khác

- Biết điều chỉnh các phương án giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng, phù hợp với thực tiễn

1.2.2.5 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của HS

- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới:

Tổ chức quá trình nhận thức vật lý theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho trên con đường hoạt động nhận thức biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới Việc tập trung trí lực vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệu quả, rèn luyện cho tư duy trực giác biện chứng nhạy bén phong phú

Theo quan điểm hoạt động, quá trình vật lý được xây dựng đi từ dễ đến khó, phù hợp trình độ tận dụng kinh nghiệm sống hàng ngày của họ, tạo điều kiện cho họ có cơ hội đề xuất ra được những ý kiến mới mẻ có ý nghĩa, làm cho họ thấy được hoạt động sáng tạo là hoạt động có thể thực hiện được thường xuyên nếu có sự cố gắng nhất định Trong hoạt động sáng tạo, sự tự tin là yếu tố tâm lí rất quan trọng Cần có sự tự tin chủ thể nhận thức mới thoát khỏi sự ràng buộc, hạn chế của những hiểu biết cũ Về nguyên tắc, kiểu dạy học

“thông báo – minh họa” không thể rèn luyện cho HS năng lực sáng tạo Cần phải tổ chức quá trình dạy học theo kiểu nêu và giải quyết vấn đề một các kiên trì mới có thể rèn luyện cho HS năng lực sáng tạo

- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán:

Dự đoán có vai trò rất quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học Dự đoán dựa chủ yếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và kiến thức sâu sắc

về mỗi lĩnh vực Việc xây dựng giả thuyết dựa trên sự khái quát hóa những sự kiện thực nghiệm, những kinh nghiệm cảm tính

Trong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thức vật lí của HS có thể có các cách

dự đoán sau đây:

+ Dựa vào liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có

+ Dựa trên sự tương tự

+ Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng mà dự đoán giữa chúng

có quan hệ nhân quả

+ Dựa trên nhận xét thấy hai hiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng

+ Dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình

+ Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một lĩnh vực khác

+ Dự đoán về mốn quan hệ định lượng: Fray-man cho rằng những hiện tượng vật lý xảy ra rất phức tạp, nhưng các định luật chi phối chúng lại rất đơn giản

- Lập luận đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán:

Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp hay không, ta phải xem dự đoán đó biểu hiện trong thực tế như thế nào, có dấu hiệu nào đó có thể quan sát được Nghĩa là từ một dự đoán mô hình giả thuyết, ta phải suy ra được một hệ quả

có thể quan sát được trong thực tế, sau đó tiến hành thí nghiệm để xem hệ quả rút ra bằng suy luận có phù hợp với thí nghiệm không

Quá trình rút ra hệ quả thường áp dụng suy luận logic hay suy luận toán học Cho nên, sự suy luận đó không đòi hỏi sự sáng tạo vào thực tế có thể kiểm soát được

Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất được phương án kiểm tra hệ quả

đã rút ra được Để có thể đề ra được một phương án thí nghiệm kiểm tra, không những phải huy động những kiến thức vật lý đã có mà còn cả những kinh nghiệm đã

có trong đời sống hằng ngày hay những môn học khác

- Tự do sáng tạo:

Học sinh thường xuyên được lựa chọn hoạt động phù hợp với bản thân, học sinh lên kế hoạch đánh giá bài học, thực hiện nhiệm vụ và hoạt động, khi trải nghiệm trong thực tế học sinh có quyền thay đổi kế hoạch cho phù hợp với mục tiêu đặt ra Trong khuôn khổ một số nhiệm vụ nhất định, học sinh tự do xác định quá trình thực hiện và xác định sản phẩm mà mình tạo ra, có thể thay đổi sản phẩm tạo

ra cho phù hợp với thực tiễn, có như vậy học sinh được giao nhiệm vụ mới đáp ứng

cơ sở thực tiễn của nhà trường và thực tế của nhóm

1.3 Cơ sở lí luận về hoạt động dạy giải vài tập vật lí

1.3.1 Khái niệm về bài tập vật lí

Trong thực tế dạy học, người ta hay gọi một vấn đề, hay một câu hỏi cần được giải đáp nhờ lập luận lôgic, suy luận toán học hay thực nghiệm vật lí trên cơ

sở sử dụng các định luật và các phương pháp của Vật lí học là bài tập vật lí

Bài toán vật lí,hay đơn giản gọi là các bài tập vật lí, là một phần không thể thiếu của quá trình dạy học vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm vật lí, phát triển tư duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn, góp phần vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp

1.3.2 Vai trò, tác dụng của bài tập vật lí

Mục tiêu của dạy học vật lí ở trường phổ thông là phải đảm bảo trang bị đầy

đủ cho học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản, hiện đại, làm cho học sinh có thể vận dụng những kiến thức đó để giải quyết nhiệm vụ học tập Để đạt được những nhiệm vụ trên đồi hỏi học sinh phải được rèn luyện một cách thường xuyên, kết hợp nhiều phương pháp Bài tập vật lí là một trong những phương pháp được vận dụng có hiệu quả trong dạy học vật lí Nó có một tầm quan trọng đặc biệt góp phần vào việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở phổ thông

Có thể nói, việc giải các bài tập vật lí được xem như mục đích, là phương pháp dạy học Người ta ngày càng chú ý tăng cường các bài tập vật lí vì chúng đóng vai trò quan trọng trong dạy học và giáo dục học sinh

Tùy thuộc vào những tình huống cụ thể, bài tập vật lí được sử dụng theo các mục đích khác nhau

- Bài tập vật lí có thể được sử dụng như là phương tiện nghiện cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội được kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc

Ví dụ: Một lăng kính có góc chiết quang A và chiết suất n Chiếu một tia sáng đơn sắc, nằm trong một tiết diện thẳng vào một mặt bên của lăng kính Hãy thiết lập các công thức lăng kính: sini1 = nsinr1 ;sini2 = nsinr2 ;A = r1 + r2 ;D = i1+ i2 - A

Học sinh vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng và một số định lí hình học về góc để thiết lập các công thức lăng kính

- Bài tập vật lí là một phương tiện để học sinh rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống

Ví dụ sau khi học về các tật của mắt và cách khắc phục có thể cho học sinh làm bài tập:

Một người có điểm cực viễn cách mắt 50 cm

a) Mắt người này bị tật gì?

b) Muốn nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết, người đó phải đeo thấu kính có độ

tụ bao nhiêu ?(Kính đeo sát mắt)

Khi giải các bài tập như vậy sẽ giúp cho học sinh ôn tập, củng cố các kiến thức đã học, đồng thời tập cho người học quen với việc liên hệ lí thuyết với thực tế, vận dụng các kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống

- Bài tập vật lí là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh

Ví dụ: Đặt một vật trước một thấu kính, sau thấu kính ta thu được một ảnh cao bằng vật và cách vật 40 cm Hỏi thấu kính đó loại gì? Xác định tiêu cự của thấu kính

Học sinh phát hiện được khi đặt vật cách thấu kính hội tụ một khoảng d = 2f thì cho ảnh thật đối xứng với vật qua quang tâm, khoảng cách vật - ảnh khi đó là l = 4f Do đó có thể giải quyết nhanh bài toán mà không cần sử dụng công thức thấu

- Thông qua việc giải bài tập có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó

Ví dụ: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f 1 = 1 cm, thị kính có tiêu cự

f 2 = 4 cm Vật kính và thị kính cách nhau l = 21 cm không đổi Một người bình thường có khoảng cực cận là Đ = 20 cm, đặt mắt sát sau thị kính để quan sát một vật nhỏ qua kính hiển vi

a) Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước vật kính để người quan sát có thể nhìn thấy ảnh của vật qua kính

b) Tính số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực

Muốn giải được bài tập này, học sinh cần viết sơ đồ tạo ảnh, chú ý rằng mắt thường thì OCv = , mắt đặt sát kính nên quang tâm của mắt coi như trùng với quang tâm của thị kính, điều kiện để mắt nhìn thấy ảnh của vật qua kính hiển vi là ảnh cuối cùng A2B2 phải nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt

- Bài tập vật lí là một phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách chính xác

Trên phương diện giáo dục, giải các bài tập vật lí sẽ giúp hình thành các phẩm chất cá nhân của học sinh, như tình yêu lao động, trí tò mò, sự khéo léo, khả năng tự lực, hứng thú đối với học tập, ý chí và sự kiên trì đạt tới mục đích đặt ra (kết quả của bài toán) Trong quá trình học, nhiều khi học sinh hiểu và nắm được nội dung lí thuyết, song họ cũng gặp rất nhiều khó khăn khi áp dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc giải các bài toán cụ thể Học sinh có thể nhắc lại các định luật, quy tắc, công thức nhưng không biết vận dụng chúng như thế nào để giải một bài tập vật lí Do đó, việc rèn luyện, hướng dẫn học sinh giải các bài tập Vật lí là đặc biệt quan trọng, là biện pháp hiệu quả để phát triển tư duy vật lí cho học sinh Thực

tế, ý nghĩa vật lí của các định luật, quy tắc, định lí trở nên dễ hiểu khi học sinh sử dụng chúng nhiều lần để giải các bài tập

Giải các bài tập vật lí cũng là một phương pháp đơn giản để kiểm tra, hệ thống hóa kiến thức, kĩ năng và thói quen thực hành, cho phép mở rộng, làm sâu sắc các kiến thức đã học Mặt khác, khi giải các bài toán vật lí học sinh phải vận dụng các kiến thức toán học, hóa học hoặc của các bộ môn khác Vì vậy, bài tập vật lí cũng là một công cụ để thực hiện mối quan hệ liên môn

1.3.3 Phân loại bài tập vật lí

Số lượng các bài tập Vật lí sử dụng trong thực tiễn dạy học hiện nay rất lớn,

vì vậy cần có sự phân loại sao cho có tính tương đối thống nhất về mặt lí luận cũng như thực tiễn cho phép người dạy lựa chọn và sử dụng hợp lí các bài tập Vật lí trong dạy học Các bài tập vật lí khác nhau về nội dung và mục đích dạy học, vì vậy trong dạy học vật lí có thể phân loại chúng theo các cơ sở :

- Phân loại theo nội dung

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

- Phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy của học sinh

Hình 1.1 Phân loại bài tập vật lí

Tuy nhiên, cần nói thêm rằng, các phương án phân loại như trên không hoàn toàn tách biệt, một bài tập cụ thể có thể đồng thời thuộc một vài nhóm khác nhau

1.3.3.1 Phân loại bài tập theo nội dung

Nên chia các bài tập theo các đề tài của tài liệu vật lí của chúng Theo đó, người ta phân thành các bài tập về Cơ học, Vật lí phân tử, Điện học sự phân chia này mang tính quy ước, bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết một bài tập thường không phải chỉ lấy trong một chương mà có thể lấy từ những chương, những phần vật lí khác nhau trong chương trình vật lí đã học

Theo nội dung, bài tập vật lí cũng có thể phân chia thành các bài tập có nội dung trừu tượng và bài tập có nội dung cụ thể Ở các bài tập có nội dung trừu tượng, các dữ kiện đều cho dưới dạng các kí hiệu, lời giải cũng sẽ biểu diễn dưới dạng một công thức chứa đựng ẩn số và dữ kiện đã cho

Ngược lại, với các bài tập có nội dung cụ thể, các dữ kiện đều cho dưới dạng các con số cụ thể Ưu điểm của bài tập trừu tượng là nhấn mạnh bản chất vật lí của

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

Phân

loại theo

nội dung

BÀI TẬP VẬT LÍ

Phân loại theo yêu cầu phát triển

Bài tập luyệ

n tập

Bài tập sáng tạo

Bài tập

đồ thị

Trắc nghiêm khách quan

Bài tập định tính

Bài tập định lượng

Bài tập thí nghiệm

Kĩ thuậ

t tổng hợp

Bài tập

có nội dung lịch

sử

Cơ Nhiệt Điện Quang

Bài tập vật lí vui

hiện tượng mô tả trong bài tập, còn ưu điểm của các bài tập cụ thể mang đặc trưng trực quan gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm sống của học sinh

Các bài tập mà nội dung chứa đựng những tài liệu về kĩ thuật, về sản xuất công nông nghiệp về giao thông liên lạc được gọi là những bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp

- Bài tập có nội dung lịch sử: đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức

có đặc điểm lịch sử : những dữ liệu về các thí nghiệm vật lí , về những phát minh sáng chế hoặc về những câu chuyện có tính chất lịch sử

Ngoài ra, để phát triển và duy trì hứng thú học vật lí, người ta thường sử dụng các bài tập vật lí vui làm cho bài học sinh động Trong các bài tập như vậy các điều kiện của bài tập thường chứa đựng các yếu tố nghịch lí hoặc gây trí tò mò ở học sinh

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

Theo đó, người ta sẽ phân ra thành các dạng: bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập trắc nghiệm khách quan

- Bài tập định tính: Có hai loại bài tập định tính là: Giải thích hiện tượng và

dự đoán hiện tượng

+ Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lí giải xem vì

sao hiện tượng lại xảy ra như thế Trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lập được mối quan hệ giữa hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay với một số định luật vật lí Thực hiện phép suy luận logic luận ba đoạn trong đó tiền đề thứ nhất là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lí tổng quát, tiền đề thứ hai là những điều kiện cụ thể,kết luận về hiện tượng được nêu ra

+ Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đề bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán được hiện tượng gì xảy ra và xảy ra thế nào Ta thực hiện suy luận lôgic, thiết lập luận ba đoạn, trong

đó ta mới biết tiền đề thứ hai (phán đoán khẳng định riêng), cần phải tìm tiền đề thứ nhất (phán đoán khẳng định chung) và kết luận (phán đoán khẳng định riêng)

Trong trường hợp hiện tượng xảy ra phức tạp, ta phải xây dựng một chuỗi luận ba đoạn liên tiếp ứng với các giai đoạn diễn biến của hiện tượng

- Bài tập định lượng (bài tập tính toán): Đó là các bài tập khi giải phải sử

dụng các phương pháp Toán học (dựa trên các định luật và quy tắc, thuyết Vật lí) Đây là dạng bài tập sử dụng rộng rãi, thường được soạn thảo cho chương trình Vật

lí phổ thông Các bài tập này có thể giải trên lớp, trong giờ luyện tập, giao về nhà cho học sinh tập vận dụng kiến thức (sau đó có sự kiểm tra của giáo viên) Dạng bài tập này có ưu điểm lớn là làm sâu sắc các kiến thức của học sinh, rèn luyện cho học sinh vận dụng phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí đặc biệt phương pháp suy luận Toán học

Tùy theo phương pháp Toán học được vận dụng, bài tập tính toán được quy

về các bài tập số học, đại số và hình học

- Phương pháp số học: Phương pháp giải chủ yếu là phương pháp số học, tác

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

- Phương pháp đại số: Dựa trên các công thức Vật lí, lập các phương trình từ

đó giải chúng để tìm ra ẩn số

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

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

Trong các phương pháp trên, phương pháp đại số là phương pháp phổ biến nhất, quan trọng hơn cả vì vậy cần thường xuyên quan tâm rèn luyện cho học sinh

Khi giải các bài tập tính toán người ta còn sử dụng thủ pháp logic khác nhau, cũng có thể coi là phương pháp giải: đó là phương pháp phân tích, phương pháp tổng hợp

- Phương pháp phân tích:

+ Tìm một định luật, một qui tắc diễn đạt bằng một công thức có

chứa đại lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết

+ Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan

hệ giữa đại lượng chưa biết này với các đại lượng đã biết trong đề bài Cuối cùng tìm được một công thức chỉ chứa đại lượng cấn tìm với đại lượng đã biết

SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

- Phương pháp tổng hợp:

+ Từ những đại lượng đã cho ở đề bài Dựa vào các định luật, qui tắc vật lí, tìm những công thức có chứa đại lượng đã cho với các đại lượng trung gian mà ta

dự kiến có liên quan đến đại lượng cần tìm

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

SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP

Hai phương pháp trên đều có giá trị như nhau, chúng bổ sung cho nhau Phương pháp phân tích nếu tìm được công thức đúng thì nhanh chóng hướng tới kết quả bài toán Tuy nhiên, học sinh không tập trung chú ý nhiều vào các giai đoạn trung gian, điều đó nói chung là không có lợi, đặc biệt đối với học sinh yếu, họ sẽ nắm bản chất Vật lí kém sâu sắc hơn Phương pháp tổng hợp cho phép đi sâu vào các giai đoạn trung gian, học sinh chú ý hơn tới bản chất Vật lí và mối liên hệ giữa các đại lượng và hiện tượng Phương pháp tổng hợp giống như phương pháp " thử "

và “ sai ” nên gần với tư duy trực quan, cụ thể của học sinh Trong khi phương pháp phân tích đòi hỏi cao hơn về mức độ tư duy logic và chuẩn bị Toán học Vì vậy căn

cứ vào đối tượng học sinh, mục đích dạy học, giáo viên nên sử dụng hợp lí các phương pháp này Trong những bài tập tính toán tổng hợp, hiện tượng xảy ra do nhiều nguyên nhân, trải qua nhiều giai đoạn, khi xây dựng lập luận có thể phối hợp hai phương pháp

- Bài tập thí nghiệm: là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm

chứng lời giải bằng lí thuyết hoặc tìm những số liệu cần thiết cho bài tập Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí luận và thực tiễn : trong các bài tập thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế, cho nên phần vận dụng các định luật vật lý để lí giải các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm

- Bài tập đồ thị: là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để

giải phải tìm trong đồ thị đã cho trước hoặc ngược lại Bài tập đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng đã nêu trong bài tập Bài tập đồ thị có tác dụng rèn luyện kĩ năng đọc, vẽ đồ thị, và mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng

mô tả trong đồ thị

- Bài tập trắc nghiệm khách quan: bài tập dạng trắc nghiệm khách quan

thường dùng để kiểm tra kiến thức trong phạm vi rộng, số lượng người được kiểm tra nhiều, kết quả thu được khách quan không phụ thuộc người chấm Bài tập dạng

này yêu cầu học sinh phải nhớ, hiểu và vận dụng đồng thời rất nhiều các kiến thức liên quan

Khi lựa chọn các nội dung các bài tập nên đi từ đơn giản đến phức tạp, tăng cường cá nhân hóa hoạt động của học sinh tương ứng với năng lực và kiến thức của

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

1.3.3.3 Phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy trong quá trình dạy học

- Bài tập luyện tập: là loại bài tập dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụng

được những kiến thức xác định để giải từng bài tập theo mẫu xác định Ở đó không đòi hỏi học sinh phải tư duy sáng tạo mà chủ yếu để cho học sinh luyện tập, nắm vững cách giải đối với một loại bài tập đã được chỉ dẫn

- Bài tập sáng tạo: là loại bài tập để phát triển tư duy sáng tạo của học sinh

Có thể chia bài tập sáng tạo thành:

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

mô hình trừu tượng thích hợp từ lí thuyết vật lí

+ Bài tập thiết kế: bài tập loại này là bài tập xây dựng mô hình thực nghiệm

để kiểm tra kết quả rút ra từ lí thuyết

Ngoài ra, bài tập sáng tạo còn được hiểu là bài tập có nhiều cách giải

1.3.4 Tư duy trong giải bài tập vật lí

Quá trình giải bài tập vật lí là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét hiện tượng vật lí được đề cập và dựa trên kiến thức vật lí để đưa tới mối liên hệ

có thể có của những cái đã cho và cái phải tìm, sao cho có thể thấy được cái phải tìm có mối liên hệ trực tiếp hay gián tiếp với cái đã cho

Từ đó, đi tới chỉ rõ mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với những cái đã biết, tức là tìm ra được lời giải cho bài toán Các công thức, phương trình mà ta xác lập được dựa trên kiến thức vật lí của các điều kiện cụ thể của bài tập là sự biểu diễn mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng vật lí Dựa trên tập hợp các mối quan hệ này (tập hợp các phương trình) ta mới có thể luận giải tính toán để có lời giải cuối cùng Đối với những bài tập tính toán thì những công việc vừa nói chính là việc thiết lập các phương trình và giải hệ các phương trình để tìm

ra các ẩn số của bài toán

Ta có thể mô hình hóa các mối liên hệ đã cho, cái phải tìm, những cái chưa biết theo hình 1.2, trong đó (x) là cái phải tìm (A) (B) là cái đã cho , (a) (b) là những cái chưa biết

Hình 1.3

Trong sáu mối liên hệ cho thấy , có mối liên hệ giữa cái phải tìm (x) với cái

đã cho A, B, C, D, E, G, H, I, K thông qua mối liên hệ giữa chúng với cái chưa biết

a, b, c, d, e Nhờ hệ thống sáu mối liên hệ này mà ta làm sáng tỏ hoặc loại trừ những cái đã biết để rồi xác định được cái cần tìm

Trong đó: từ mối liên hệ (III) rút ra (c)

Thế (c) vào (II) rút ra (a)

Từ (V) rút ra (d) , từ (VI) rút ra (e)

Thế (d), (e) vào (IV) rút ra (b)

Thế (a), (b) vào (I) rút ra ẩn (x) – là cái cần tìm

Như vậy, tư duy trong giải bài tập vật lí cho thấy hai phần cơ bản, quan trọng như sau:

- Xác lập các mối liên hệ cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho

- Sự tiếp tục luận giải ,tính toán đi từ mối liên hệ đã xác lập được đặt trong bài tập đã cho

Tóm lại, để tìm được lời giải của một bài tập vật lí là phải trả lời được câu hỏi:

- Để giải bài tập này, cần xác lập những mối liên hệ cơ bản nào?

- Sự xác lập những mối liên hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng những kiến thức gì? Vào điều kiện cụ thể gì của bài tập

Trả lời được những câu hỏi đó còn giúp giáo viên có sự định hướng trong phương pháp dạy học về bài tập một cách đúng đắn, hiệu quả

1.3.5 Phương pháp giải bài tập vật lí

Đối với học sinh phổ thông, vấn đề giải và sửa bài tập gặp không ít khó khăn

vì học sinh thường không có kiến thức lý thuyết chắc chắn và kĩ năng vận dụng kiến thức vật lí còn hạn chế Vì vậy các em giải một cách mò mẫm, không có định hướng

rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được Có nhiều nguyên nhân:

- Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập vật lí

- Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân tích các hiện tượng vật lí để đi đến bản chất vật lí

Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết Nó không những giúp học sinh có kiến thức lí thuyết chắc chắn mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học, có kế hoạch

Quá trình giải một bài tập vật lí thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét hiện tượng vật lí, xác lập được những mối liên hệ cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho Từ đó tính toán những mối liên hệ đã xác lập được để dẫn đến lời giải và kết luận chính xác

Bài tập vật lí rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú Vì vậy không thể chỉ ra được một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp dụng để giải

được tất cả bài tập Song trong thực tế người ta cũng thừa nhận một quan điểm chung về quá trình giải một bài tập Vật lí Theo quan điểm đó, giáo viên không chỉ đơn giản trình bày cách giải cho học sinh mà phải thực hiện nhiệm vụ giáo dục, giáo dưỡng học sinh trong quá trình giải bài tập, cần phải dạy học sinh tự lực giải được bài tập Vật lí Vì vậy sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình Vật lí, giáo viên

trình bày cách giải mẫu mỗi loại bài, hình thành cho học sinh thói quen phân tích đúng bài toán, ghi chép và tính toán một cách hợp lí, rèn luyện tư duy logic Quá trình giải một bài tập Vật lí, đặc biệt là giải một bài tập phức tạp, có thể trải qua các

bước chính sau:

Bước 1 Tìm hiểu đề bài

- Đọc, ghi ngắn gọn các dữ kiện xuất phát và các cái phải tìm

- Mô tả lại tình huống được nêu trong bài tập, vẽ hình minh họa Nếu đề bài yêu cầu, thì phải làm thí nghiệm hoặc vẽ đồ thị để thu được dữ kiện (trong trường hợp bài tập thí nghiệm hoặc bài tập đồ thị) Trong nhiều trường hợp, cần đổi đơn vị của các đại lượng đã cho về đơn vị chuẩn (Theo hệ SI)

Bước 2 Xác lập mối liên hệ của các dữ kiện xuất phát với cái phải tìm

- Đối chiếu các dữ kiện xuất phát và cái phải tìm, xem xét bản chất vật lí của tình huống đã cho để nhận ra các định luật, công thức lí thuyết có liên quan

- Xác lập các mối liên hệ cụ thể của các dữ kiện xuất phát và của cái phải tìm

- Lựa chọn các mối liên hệ cơ bản, cho thấy sự liên hệ của cái phải tìm với các dữ kiện xuất phát và từ đó có thể rút ra cái phải tìm

Bước 3 Luận giải rút ra kết quả cần tìm

- Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập, tiếp tục luận giải, tính toán rút ra kết quả cần tìm

Bước 4 Kiểm tra và biện luận kết quả

- Để có thể xác nhận kết quả vừa tìm được cần kiểm tra lại việc giải theo một hoặc một số cách sau:

- Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi chưa, đã xét hết các trường hợp chưa

- Kiểm tra tính toán có đúng không?

- Kiểm tra thứ nguyên của các đại lượng có phù hợp không?

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

- Giải bài tập theo cách khác xem có cho cùng kết quả không?

Hoạt động giải bài tập trong thực tế có khi không thấy tách bạch rõ bước thứ

ba với bước thứ hai Có thể, sau khi xác lập được một mối liên hệ vật lí cụ thể nào

đó người ta thực hiện ngay sự luận giải với mối liên hệ đó (biến đổi phương trình đó) rồi tiếp sau đó mới lại xác lập một mối liên hệ vật lí khác Có nghĩa là, các bước

có mối liên hệ xen kẽ trong quá trình giải bài tập, vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập để xác lập một mối liên hệ cụ thể, và việc luận giải tiếp theo với mối liên hệ đã xác lập được này Vì vậy, khi khái quát hóa phương trình giải một bài tập vật lí ta vẫn có thể chỉ ra được đâu là những phương trình cơ bản cụ thể cần xác lập để sự luận giải từ các phương trình đó cho phép rút ra kết quả cần tìm

1.3.6 Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

Để việc hướng dẫn giải bài tâp cho học sinh có hiệu quả, thì trước hết giáo viên phải giải được bài tập đó, và phải xuất phát từ mục đích sư phạm để xác định kiểu hướng dẫn cho phù hợp

Ta có thể minh họa bằng sơ đồ sau:

Theo đó, tùy theo mục đích sư phạm mà người ta vận dụng các kiểu hướng dẫn khác nhau trong hướng dẫn giải bài tập vật lí

1.3.6.1 Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn Angorit)

Sự hướng dẫn hành động theo mẫu sẵn có thường gọi là hướng dẫn angôrit Hướng dẫn angorit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho học sinh những hành động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được các kết quả như mong muốn Những hành động sơ cấp phải được học sinh hiểu một cách đơn giá và học sinh đã nắm vững Kiểu hướng dẫn angorit không đòi hỏi học sinh phải tự mình tìm tòi xác định các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi

Tư duy giải bài

tập vật lí

Phân tích phương pháp giải bài tập vật lí cụ thể

Mục đích sư

Phương pháp hướng dẫn giải bài tập vật lí cụ thể Hình 1.5

học sinh chấp hành các hành động đã được giáo viên chỉ ra, căn cứ theo đó học sinh

sẽ đạt được kết quả, sẽ giải được bài tập đã cho

Kiểu hướng dẫn angorit đòi hỏi giáo viên phải phân tích một cách khoa học việc giải bài tập để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ của các hành động cần thực hiện để giải được bài tập và đảm bảo cho các hành động đó là những hành động sơ cấp đối với học sinh Nghĩa là, kiểu hướng dẫn này đòi hỏi phải xác định angorit giải bài tập Kiểu hướng dẫn angorit thường được áp dụng khi cần dạy cho học sinh phương pháp giải một lớp các bài tập điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho học sinh các kĩ năng giải một bài tập vật lí xác định Người ta xây dựng các angorit giải cho từng loại bài tập cơ bản, điển hình và luyện tập cho học sinh kĩ năng giải loại bài tập đó dựa trên việc làm cho học sinh nắm chắc các angorit giải

Ưu điểm: Dạy cho học sinh được phương pháp giải một loại bài tập điển hình Đồng thời, rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải một bài tập xác định

Nhược điểm: Học sinh có thói quen chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn theo mẫu đã có sẵn, do đó ít có tác dụng rèn luyện cho học sinh khả năng tìm tòi, sáng tạo, hạn chế sự phát triển tư duy sáng tạo của học sinh Để khắc phục nhược điểm này, trong quá trình giải bài tập, giáo viên phải lôi cuốn học sinh tham gia vào quá trình xây dựng angorit cho bài tập

1.3.6.2 Hướng dẫn tìm tòi ( Hướng dẫn Ơrixtic)

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết Không phải là giáo viên chỉ dẫn cho học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo một mẫu đã có để đi tới kết quả mà là giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả Thông thường, kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn để giải được bài tập, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy học sinh, muốn tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm cách giải quyết

Ưu điểm: Tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh trong việc giải

bài tập Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm ra cách giải quyết chứ

không phải là học sinh học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu đã được chỉ ra, nên không phải bao giờ cũng có thể đảm bảo cho học sinh giải được bài

tập một cách chắc chắn

Khó khăn: Cách hướng dẫn này không phải bao giờ cũng đảm bảo cho học

sinh giải quyết được bài tập một cách chắc chắn Có thể, sự hướng dẫn của giáo viên cho học sinh dễ đưa học sinh đến chỗ chỉ còn việc thừa hành các hành động, theo mẫu, hoặc sự hướng dẫn của giáo viên viển vông, quá chung chung, không giúp ích được cho sự định hướng tư duy của học sinh Nó phải có tác dụng hướng tư duy của học sinh vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết vấn đề Ngoài ra, phương pháp này không thể áp dụng cho toàn bộ đối tượng học sinh do chất lượng học sinh là khác nhau

1.3.6.3 Định hướng khái quát chương trình hóa

Định hướng khái quát chương trình hóa cũng là sự hướng dẫn cho học sinh

tự tìm tòi cách giải quyết, chứ không thông báo ngay cho học sinh cái có sẵn Nét đặc trưng của kiểu hướng dẫn này là, giáo viên định hướng hoạt động tư duy của học sinh theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của học sinh Nếu học sinh không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hướng khái quát hóa ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho học sinh, để thu hẹp hơn phạm vi phải tìm tòi, giải quyết cho vừa sức với học sinh Nếu học sinh vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi giải quyết thì sự hướng dẫn của giáo viên chuyển dần thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành được yêu cầu của một bước sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự lực tìm tòi giải quyết các bước tiếp theo Nếu cần thì giáo viên lại giúp đỡ thêm Cứ như vậy cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt ra Phương pháp hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh, nhằm giúp cho học sinh tự giải được bài tập đã cho, đồng thời dạy cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trình dạy giải bài tập

Ưu điểm: Kết hợp được việc thực hiện các yêu cầu: rèn luyện tư duy của học

sinh trong quá trình giải bài tập và đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã cho

Sự hướng dẫn như vậy đòi hỏi giáo viên theo sát tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh, không thể chỉ dựa vào những lời hướng dẫn có thể soạn sẵn, mà phải kết hợp được việc định hướng với việc kiểm tra kết quả hoạt động của học sinh để điều chỉnh sự giúp đỡ, thích ứng với trình độ của học sinh

Ví dụ: Đối với các bài toán giáo viên có thể hướng dẫn học sinh theo cách định hướng khách quan khái quát hóa như sau: đề bài đã cho cái gì? Yêu cầu tìm cái gì? Hay có thể xác nhận được những mối liên hệ cụ thể gì đối với cái đã cho và cái phải tìm? Nó liên quan đến những kiến thức gì ?

Nhược điểm: Để làm tốt được sự hướng dẫn này phụ thuộc vào trình độ và

khả năng sư phạm của người giáo viên Đôi khi người giáo viên dễ sa vào làm thay cho học sinh trong từng bước định hướng Do vậy, câu hỏi định hướng của giáo viên phải được cân nhắc kĩ và phù hợp với trình độ học sinh

Trong quá trình hướng dẫn học sinh giải bài tập không thể theo một khuôn mẫu nhất định, mà tùy thuộc vào nội dung, kiến thức, yêu cầu của bài toán, và còn tùy thuộc vào đối tượng học sinh mà chúng ta có cách lựa chọn kiểu hướng dẫn cho phù hợp Người giáo viên phải biết phối hợp cả ba kiểu hướng dẫn trên, tận dụng những ưu điểm trong cả ba phương pháp

1.3.7 Lựa chọn và sử dụng bài tập vật lí

1.3.7.1 Lựa chọn các bài tập vật lí

Trong thực tế dạy học vật lí người giáo viên thường xuyên phải thực hiện công việc lựa chọn và tìm cách vận dụng các bài tập vật lí sao cho phù hợp với mục tiêu dạy học của mỗi loại bài học, của công việc (như kiểm tra, giờ luyện tập, ) Khi đó việc lựa chọn hệ thống các bài tập cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Nội dung các bài tập phải phù hợp với nội dung các kiến thức cơ bản và kỹ năng giải bài tập của học sinh

- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản tới phức tạp giúp cho học sinh

xây dựng được phương pháp giải các loại bài tập điển hình

- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp vào việc củng

cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức cho học sinh

- Trong hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều loại như: Bài tập giả tạo (là loại bài tập mà nội dung của nó không sát với thực tế), các bài tập trừu tượng và các bài tập

có nội dung thực tế, bài tập luyện tập và các bài tập sáng tạo, bài tập cho thừa hoặc thiếu dữ kiện, bài tập mang tính chất ngụy biện và nghịch lí, bài tập có nhiều cách

giải khác nhau

- Các bài tập phải đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh đại trà, đồng thời có chú ý tới sự phân hoá học sinh Biện pháp để cá biệt hoá học sinh trong việc giải các bài tập Vật lí: Biến đổi mức độ yêu cầu của bài tập ra cho các đối tượng học sinh khác nhau như mức độ trừu tượng của đề bài, loại vấn đề cần giải quyết, phạm vi và tính phức tạp của các số liệu cần xử lí, loại và số lượng các thao tác tư duy logic và các phép biến đổi Toán học phải sử dụng, phạm vi và mức độ kiến thức, kĩ năng cần huy động; Biến đổi mức độ yêu cầu về số lượng bài tập cần giải, về mức độ tự lực của học sinh trong quá trình giải bài tập

- Chú ý thích đáng về số lượng và nội dung các bài tập nhằm giúp học sinh vượt qua những khó khăn chủ yếu , khắc phục những sai lầm phổ biến

1.3.7.2 Sử dụng hệ thống bài tập

Trong dạy học, người giáo viên phải cần dự tính kế hoạch về việc sử dụng BTVL trong dạy học, với từng đề tài, từng tiết học Trước tiên cần xác định mục đích sử dụng bài tập

+ Lựa chọn bài tập điển hình nhằm hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức

đã học để giải, từ đó hình thành phương pháp giải chung cho mỗi loại bài tập đó + Dùng bài tập để kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh

Sắp xếp các bài tập đã chọn thành một hệ thống, định rõ kế hoạch và mục đích sử dụng trong tiến trình dạy học, có thể lập kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập theo cách sau:

Nội dung

bài học

Kiểm tra bài cũ

Hình thành kiến thức mới

Củng cố, vận dụng

Giao về nhà

Sửa tại lớp Tự giải

Nội dung 1

………

Trong tiến trình dạy học một đề tài cụ thể, việc giải hệ thống bài tập mà giáo viên đã lựa chọn cho học sinh thường bắt đầu bằng những những bài tập tập dượt Sau đó học sinh sẽ giải các bài tập tính toán, bài tập đồ thị bài tập thí nghiệm có nội dung phức tạp hơn Việc giải các bài tập tính toán tổng hợp, những bài tập có nội dung kĩ thuật với dữ kiện không đầy đủ, những bài tập sáng tạo có thể coi là sự kết thúc việc giải hệ thống bài tập đã được lựa chọn cho đề tài

1.4 Thực trạng hoạt động dạy giải bài tập vật lí ở một số trường Trung học phổ thông hiện nay

1.4.1 Đối tượng và phương pháp điều tra

 Đối tượng

Điều tra, khảo sát thực tế tại trường THPT Phan Bội Châu, Krông năng, Đăk Lăk để tìm hiểu một số thông tin về

- Tình hình dạy giải bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang”

- Tình hình hoạt động giải bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang”

- Tìm hiểu những khó khăn và sai lầm mà học sinh thường mắc phải khi giải bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang”, từ đó tìm hiểu những nguyên nhân dẫn đến những sai lầm đó của học sinh

Từ đó, chúng tôi đề xuất phương hướng khắc phục

 Phương pháp điều tra

- Điều tra giáo viên: sử dụng phiếu điều tra (số lượng giáo viên được điều tra

là 14) trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án

- Điều tra học sinh: sử dụng phiếu điều tra (số lượng học sinh được điều tra

là 85), quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả

1.4.2 Kết quả điều tra

1.4.2.1 Tình hình dạy giải bài tập

Thông qua việc trao đổi cùng các giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí, sơ bộ chúng tôi rút ra được một số nhận định:

- Số tiết học dành cho việc sửa bài tập còn ít mà yêu cầu rèn kĩ năng lại nhiều, chính vì thế giáo viên rất khó bố trí thực hiện cho đầy đủ

- Trình độ học sinh không đồng đều vì thế bài chọn để sửa rất khó phù hợp: bài khó thì học sinh trung bình không hiểu nổi, bài dễ lại làm cho các em khá giỏi chán

- Khó đưa ra một hệ thống các bài tập vừa đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh lại vừa đảm bảo yêu cầu mục tiêu của chương trình

- Mỗi một giáo viên thường chọn riêng cho mình một phương pháp giải và đưa ra cho học sinh luyện tập, nên rất khó khăn trong công tác kiểm tra đánh giá chất lượng học tập trong môn vật lí của học sinh trong cả khối

1.4.2.2 Tình hình hoạt động giải bài tập của học sinh

- Đa số học sinh nhớ máy móc, chưa hiểu hết bản chất hiện tượng vật lí đề cập trong bài tập nên rất khó khăn trong việc giải các bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang”

- Trong các giờ bài tập còn một số học sinh thụ động, lười suy nghĩ, chỉ có một số học sinh tích cực tham gia hoạt động giải bài tập

- Kĩ năng biến đổi các công thức toán, giải phương trình và hệ phương trình,

vẽ hình của học sinh đang còn yếu

- Học sinh chưa có ý thức phân loại và xây dựng phương pháp giải cho mỗi loại bài tập

1.4.2.3 Những khó khăn, sai lầm của học sinh khi giải bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang”

- Khó nắm bắt một số khái niệm như ảnh ảo, trục phụ, tiêu điểm phụ, tiêu diện… từ đó nảy sinh tâm lí e ngại các bài tập định lượng, đặc biệt là các bài tập yêu cầu vẽ ảnh của vật qua quang cụ

- Không hình dung được vật hoặc ảnh ở xa vô cùng

- Nhầm lẫn các công thức và dấu của các đại lượng; nhầm cấu tạo và công dụng của kính hiển vi với kính thiên văn

- Khó khăn khi xác định khoảng đặt vật để mắt quan sát được qua quang cụ

- Phân biệt mắt người bình thường khi về già và mắt người có tật viễn thị

- Hạn chế kiến thức toán học trong biến đổi các công thức, thiết lập và giải phương trình, hệ phương trình

1.4.2.4 Nguyên nhân của những khó khăn, sai lầm của học sinh khi giải bài tập chương Mắt Các dụng cụ quang và phương hướng khắc phục

- Học sinh chưa có phương pháp giải các dạng bài tập chương Mắt Các dụng

cụ quang, chỉ biết giải các bài tập tương tự các bài mà giáo viên đã chữa

 Đề xuất phương hướng khắc phục

- Lựa chọn được hệ thống bài tập và phương pháp giải bài tập phù hợp hơn

- Thường xuyên ôn tập kiến thức cho học sinh qua hoạt động giải bài tập

- Rèn luyện cho học sinh một số kĩ năng vận dụng toán học vào hoạt động giải bài tập vật lí đồng thời hướng dẫn học sinh ôn lại kiến thức đã học liên quan đến chương này

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này, chúng tôi trình bày một số cơ sở lý luận:

 Khái niệm bài tập vật lí, vai trò, tác dụng của bài tập vật lí trong quá trình dạy học vật lí THPT

 Tìm hiểu các cách phân loại bài tập vật lí và các phương pháp giải bài tập vật

lí, đề xuất phương pháp giải bài tập vật lí chương “Mắt Các dụng cụ quang”

- Vật lí 11 nói chung

 Tư duy trong giải bài tập vật lí

 Hướng dẫn hoạt động giải bài tập vật lí

 Phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí

Ngoài ra, chúng tôi còn trình bày kết quả điều tra tình hình dạy giải bài tập vật lí ở trường trung học phổ thông hiện nay Những luận điểm lí luận và thực tiễn trình bày

ở chương này là cơ sở của việc soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” mà chúng tôi trình bày ở chương sau

CHƯƠNG 2

HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG

GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG”

2.1 Vị trí chương “Mắt Các dụng cụ quang” – Vật lí 11

Ở lớp 9 bậc trung học cơ sở, học sinh bắt đầu được nghiên cứu một cách sơ lược về quang hình học thông qua việc nghiên cứu cơ bản về thấu kính, mắt, các tật của mắt và kính lúp Đến năm lớp 11 bậc trung học phổ thông phần quang hình học lại được nghiên cứu, đào sâu về mặt định lượng, sau đó các tính chất sóng và tính chất lượng tử của ánh sáng lại được nghiên cứu ở lớp 12 Trong phần quang hình học vật lí 11 gồm hai chương, chương “Mắt Các dụng cụ quang” được bố trí sau chương Khúc xạ ánh sáng Trên cơ sở học sinh đã có các khái niệm, định luật và nguyên lí cơ bản của quang hình ở chương trước, ở chương này học sinh vận dụng chúng trong việc nghiên cứu quy luật tạo ảnh qua lăng kính, thấu kính, nghiên cứu Mắt và các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt Cũng trong chương này học sinh được nghiên cứu quang hệ gồm các dụng cụ quang ghép đồng trục như kính hiển vi, kính thiên văn… Nhờ vậy, giáo viên có điều kiện thuận lợi để vận dụng cơ sở lí thuyết của chương trước để giảng dạy Mặt khác, phần kiến thức này có nhiều ứng dụng thực tiễn nên có tác dụng rất lớn trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh Khi dạy các bài học ứng dụng kỹ thuật của vật lí, giáo viên có thể tổ chức cho học sinh tham gia xây dựng kiến thức theo một trong hai con đường:

+ Trên cơ sở có sẵn thiết bị, xác định cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của dụng

chế tạo thêm các dụng cụ hỗ trợ sự nhìn của mắt là cần thiết cũng chỉ có thể thực hiện ở hoạt động ngoại khóa

2.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung kiến thức và logic hình thành kiến thức chương

Cấu tạo

Cách ngắm chừng

Số bội giác Công dụng

Kính thiên văn

Cấu tạo

Cách ngắm chừng

Số bội giác Công dụng

Các tật của mắt

Cận thị

Đặc điểm Cách khắc phục

Lão thị

Đặc điểm Cách khắc phục

Viễn thị

Đặc điểm Cách khắc phục

2.3 Nội dung kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang” – Vật lí 11

2.3.1 Lăng kính

2.3.1.1 Cấu tạo của lăng kính

- Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thuỷ tinh, nhựa, nước…) thường

có dạng hình lăng trụ tam giác

- Các đại lượng đặc trưng của lăng kính:

2.3.1.3 Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

- Chiếu một chùm tia sáng hẹp đơn sắc từ không

khí tới mặt bên của lăng kính, khi có tia ló ra

khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về

phía đáy lăng kính so với tia tới

- Góc tạo bởi tia ló ra khỏi lăng kính và tia tới đi

vào lăng kính gọi là góc lệch D của tia sáng khi

truyền qua lăng kính

2.3.1.4 Công dụng của lăng kính

- Dùng trong máy quang phổ để tán sắc ánh sáng

- Thấu kính phân kỳ : thấu kính rìa dày, thấu kính lõm

2.3.2.3 Đặc điểm

- Mỗi thấu kính mỏng có một quang tâm O, một trục chính, vô số trục phụ + Quang tâm O: là điểm nằm trên thấu kính mà mọi tia sáng qua O đều truyền thẳng Có thể coi O là điểm nằm chính giữa thấu kính

+ Trục chính: là đường thẳng đi qua O và vuông góc với mặt thấu kính + Trục phụ: là đường thẳng đi qua O không trùng với trục chính

- Trên trục chính có hai tiêu điểm chính F’ ( tiêu điểm ảnh ) và F (tiêu điểm vật) đối xứng nhau qua quang tâm O Tương tự, trên mỗi trục phụ cũng có 2 tiêu điểm phụ F’n và Fn đối xứng nhau qua quang tâm O Tiêu điểm ảnh của thấu kính hội tụ nằm sau thấu kính, tiêu điểm ảnh của thấu kính phân kì nằm trước thấu kính

- Tập hợp các tiêu điểm ảnh chính và phụ lập thành một mặt phẳng vuông góc với trục chính gọi là tiêu diện ảnh, tập hợp các tiêu điểm vật chính và phụ lập thành một mặt phẳng vuông góc với trục chính gọi là tiêu diện vật Tiêu diện ảnh và tiêu diện vật đối xứng nhau qua quang tâm O

- Tiêu cự: f OF '

2.3.2.4 Sự tạo ảnh của một vật qua thấu kính

- Vật điểm là điểm đồng qui của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng Chùm tia tới phân kì cho vật điểm là vật thật; chùm tia tới hội tụ cho vật điểm là vật

ảo (không xét)

- Ảnh điểm là điểm đồng qui của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng Chùm tia ló hội tụ cho ảnh điểm là ảnh thật; chùm tia ló phân kì cho ảnh điểm là ảnh ảo