Bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT trong dạy học giải bài tập chương dòng điện xoay chiều

Điều tra, khảo sát thực tế về hoạt động dạy học giải BTVL ở trường THPT nhằm thu nhập thông tin, phân tích và tổng hợp để đánh giá các giải pháp mà GV đã sử dụng để bồi dưỡng NLST cho HS

Bộ giáo dục và đào tạo

Tr ờng đại học s phạm hà nội 2

-0o0 -Nguyễn mạnh hoà

Bồi d ỡng năng lực sáng tạo CHO học sinh lớp 12 thpt TRONG DạY HọC giảI bài tập ch ơng d òng điện xoay chiều

luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục

Hà Nội, 2011

Tr ờng đại học s phạm hà nội 2

-0o0 -Nguyễn mạnh hoà

Bồi d ỡng năng lực sáng tạo

CHO học sinh lớp 12 thpt TRONG DạY HọC giảI bài tập ch ơng dòng điện xoay chiều

Chuyên ngành: Lí luận và ph ơng pháp dạy học bộ môn vật lí Mã số: 60.14.10

luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục

Ng ời h ớng dẫn khoa học: Ts Nguyễn Thế Khôi

Hà Nội, 2011

Bộ giáo dục và đào tạo

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của

TS Nguyễn Thế Khôi – Giảng viên Trường ĐHSPHN2 Công trình nghiên cứu này chưa từng công bố ở bất kì tạp chí, luận văn, luận án hay báo nào.

Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm!

Tác giả luận văn

Nguyễn Mạnh Hoà

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình hoàn thiện luận văn tác giả đã nhận được nhiều

sự quan tâm , giúp đỡ của các cơ quan, phòng ban lãnh đạo, thầy côgiáo, bạn bè, đồng nghiệp và người thân Tác giả xin được gửi lờicảm ơn sâu sắc tới cơ quan, phòng ban lãnh đạo và những người đãgiúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS NguyễnThế Khôi, người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, động viên và giúp

đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trongTrường ĐHSPHN2, các phòng ban và các khoa đã tạo điều kiện vàgiúp đỡ, đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong tổPPGD Vật lí, khoa Vật lý và phòng Sau đại học

Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới BHG, tổ Vật lí và

HS các lớp thực nghiệm sư phạm của Trường THPT Cao Bá Quát(Thị trấn Trâu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội) và Trường THPT Dương

Xá (xã Dương Xá - Gia Lâm – Hà Nội) đã tạo điều kiện thuận lợi vàgiúp đỡ tác giả

Hà nội, tháng 06 năm 2011

Tác giả luận văn

Nguyễn Mạnh Hòa

BẢNG VIẾT TẮT

BTST : Bài tập sáng tạoBTVL : Bài tập vật lí

MôC LôC

MỞ ĐẦU 1

1.Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

3.1 Đối tượng nghiên cứu 3

3.2 Phạm vi nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

5.1 Nghiên cứư cơ sở lí luận về bồi dưỡng NLST cho HS và BTVL trong dạy học ở trường THPT 3

5.2.Điều tra thực trạng dạy học giải BT chương “ Dòng điện xoay chiều” trong việc bồi dưỡng NLST cho HS lớp 12 THPT 3

5.3.Nghiên cứu nội dung, mục tiêu chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12 THPT 3

5.4 Soạn thảo hệ thống BT chương “Dòng điện xoay chiều” và đề ra tiến trình hướng dẫn giải nhằm bồi dưõng NLST cho HS lớp 12 THPT 4

5.5 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả cách hướng dẫn giải hệ thống BT đã xây dựng trong việc bồi duỡng NLST của HS lớp 12 THPT 4

6 Phương pháp nghiên cứu 4

6.1 Nghiên cứu lí luận 4

6.2 Điều tra, khảo sát thực tế về hoạt động dạy học giải BTVL ở trường THPT nhằm thu nhập thông tin, phân tích và tổng hợp để đánh giá các giải pháp mà

GV đã sử dụng để bồi dưỡng NLST cho HS và kết quả của nó; những quan niệm, mức độ nắm kiến thức, hoạt động giải BTVL của HS; thể hiện thực tế

NLST của HS và việc rèn luyện NLST thông qua hoạt động giải BT chương “

Dòng điện xoay chiều” 4

6.3 Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết của đề tài 4

6.4 Dùng thống kê toán học để xử lí , đánh giá kết qủa điều tra trong thực nghiệm sư phạm 4

7 Đóng góp của đề tài 4

7.1 Về mặt lí luận 4

Hệ thống hoá cơ sở lí luận của việc bồi dưỡng NLST cho HS trong dạy học nói chung và trong dạy học BTVL nói riêng 4

7.2 Về mặt thực tiễn 5

8.Cấu trúc luận văn 5

Chương 1.Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng NLST cho HS trong dạy học thông qua giải BT VL ở trường THPT 6

1 Quan niệm về NLST 6

1.1 Tư duy và năng lực sáng tạo 6

1.1.1 Tư duy 6

1.1.2 Năng lực sáng tạo 6

1.1.3 Phát triển tư duy và NLST của HS 7

1.1.4 Mục tiêu, nhiệm vụ của dạy học vật lí 7

1.2 Các biểu hiện NLST của HS trong học tập 8

1.3 Các yếu tố cần thiết cho việc bồi dưỡng NLST của HS trong tập 9

2 Vai trò của kiến thức và phương pháp vật lí trong việc phát triển tư duy và NLST của HS 10

2.1 ai trò của kiến thức vật lí 10

2.2 Vai trò của phương pháp nhận thức vật lí 11

2.3 Rèn luyện các thao tác tư duy 12

2.3.1 Rèn luyện các thao tác tư duy 1ogic hình thức 12

2.3.2 Rèn luyện các thao tác tư duy 1ogic biện chứng 13

2.3.3 Rèn luyện ngôn ngữ cho HS 14

2.4 Rèn luyện tác phong làm việc khoa học 15

2.5 Rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo và thói quen trong học tập vật lí 16

2.5.1 Rèn luyện các kĩ năng cơ bản về vật lí 16

2.5.2 Rèn luyện kĩ xảo của HS trong học tập vật lí 16

2.5.3 Rèn luyện các thói quen của HS trong học tập vật lí 17

3 Giải BTVL và bồi dưỡng NLST 17

3.1 Định nghĩa BTVL 17

3.2 Tác dụng của BTVL trong dạy học vật lí 18

3.2.1 Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức 18

3.2.2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới 18

3.2.3 Giải BTVL rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát 18

3.2.4 Giải BT là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của HS 18

3.2.5 Giải BTVL góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của HS 19

3.2.6 Giải BTVL để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS 22

3.3 Phân loại và nguyên tắc lựa chọn BTVL 22

3.3.1 Phân loại BTVL 22

Có nhiều cách phân loại BTVL theo các dấu hiệu khác nhau Sau đây chúng tôi nghiên cứu bốn cách phổ biến: 22

3.3.1.1 Phân loại theo phương thức giải 22

3.3.1.1.1 Bài tập định tính 22

3.3.1.1.2 Bài tập định lượng 22

3.3.1.1.3 Bài tập thí nghiệm 22

3.3.1.1.4 Bài tập đồ thị 23

3.3.1.2 hân loại theo nội dung 23

3.3.1.3 Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy HS trong quá trình dạy học 24

3.3.1.4 hân loại theo hình thức làm bài 24

3.3.1.4.1 Bài tập tự luận 24

3.3.1.4.2 Bài tập trắc nghiệm khách quan 24

3.3.1.5 hương pháp giải BTVL 25

3.3.1.6 Xây dựng lập luận trong giải BT 27

3.3.1.6.1 ây dựng lập luận trong giải bài tập định tính 27

3.3.1.6.1.1 Bài tập giải thích hiện tượng: 27

3.3.1.6.1.2 Bài tập dự đoán hiện tượng 28

3.3.1.7.Xây dựng lập luận trong giải bài tập định lượng 28

3.3.2 Nguyên tắc lựa chọn và sử dụng hệ thống BTVL 30

3.3.2.1 Lựa chọn bài tập 30

3.3.2.2 Sử dụng hệ thống bài tập 32

3.3.2.2.1 nh thành kiến thức mới bằng giải BTVL 32

3.3.2.2.2 ải BT trong tiết bài BT 33

3.3.2.2.3 ải BT trong tiết ôn tập 34

3.4 Các kiểu hướng dẫn giải 34

3.4.1 Hướng dẫn học sinh giải BTVL 34

3.4.2 Các kiểu hướng dẫn học sinh giải BTVL 35

3.4.2.1 ướng dẫn theo mẫu (Angorit) 35

3.4.2.2 ướng dẫn tìm tòi 36

3.4.2.3 Định hướng khái quát chương trình hóa 36

4 Dạy học giải quyết vấn đề 37

5 Các biện pháp bồi dưỡng NLST cho HS trong dạy học giải BTVL 40

5.1 Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới 40

5.2 Luyện tập dự đoán, xây dựng giả thuyết 40

5.3 Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra giả thuyết 41

5.4 Giải các BTST 41

6 Thực trạng của việc bồi dưỡng NLST cho HS dạy học giải BTVL chương

“Dòng điện xoay chiều” 44

6.1 Mục đích và phương pháp điều tra 44

6.1.1 Mục đích 44

6.1.2 Phương pháp 44

6.2 Kết quả của điều tra 45

6.2.1 lợi và khó khăn trong việc bồi dưỡng NLST cho HS 45

6.2.1.1 Thuận lợi 45

6.2.1.2 Khó khăn 45

6.2.2 Quan niệm của GV về rèn luyện NLST cho Hs và lí do ảnh hưởng 45

6.2.3 Các giải pháp mà GV sử dụng trong tiết học giải BT, ôn tập Các hình thức tổ chức 46

6.2.3.1 giải pháp GV sử dụng 46

6.2.3.2 hình thức tổ chức 47

6.2.4 Thể hiện NLST của HS, những khó khăn và sai lầm mắc phải trong quá trình giải BT 47

6.2.4.1 Những khó khăn, sai lầm mắc phải khi giải BT 47

6.2.4.2 Thể hiện NLST của HS 48

KẾT LUẬN CHƯƠNG I 49

Chương 2 BỒI DƯỠNG NLST TRONG DẠY HỌC GIẢI BÀI TẬP 50

CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” 50

1 Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” 50

1.1 Nội dung kiến thức 50

1.1.1 Dòng điện xoay chiều – Mạch điện xoay chiều không phân nhánh (Mạch R, L, C mắc nối tiếp) 50

1.1.1.1 Suất điện động xoay chiều: Cho một khung dây dẫn phẳng có diện tích S quay đều với tốc độ góc quanh một trục vuông góc với các

đường sức từ của một từ trường đều có cảm ứng từ B Theo định luật cảm

ứng điện từ, trong

khung dây xuất hiện một suất điện động biến đổi theo thời gian theo định luật

dạng sin, gọi tắt là suất điện động xoay chiều 50

1.1.1.1.1 Từ thông: 50

1.1.1.1.2 Suất điện động xoay chiều tức thời: 50

1.1.1.2 Điện áp xoay chiều – Dòng điện xoay chiều 51

1.1.1.2.1 Biểu thức điện áp tức thời: Nếu nối hai đầu khung dây với mạch ngoài thành mạch kín thì biểu thức điện áp tức thời ở mạch ngoài: 51

1.1.1.2.2 Biểu thức cường độ dòng điện tức thời 51

1.1.1.2.3 Các giá trị hiệu dụng: 51

1.1.1.2.4 ạn mạch chỉ có R; chỉ có C; chỉ có L 52

1.1.1.2.4.1 oạn mạch chỉ có điện trở thuần R 52

1.1.1.2.4.2 oạn mạch chỉ có tụ điện C 52

1.1.1.2.4.3 oạn mạch chỉ có cuộn cảm L: 53

1.1.1.2.5 Mạch có R, L, C mắc nối tiếp - Cộng hưởng điện 53

1.1.1.2.5.1 lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện 53

1.1.1.2.5.2 Biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp Tổng trở 53

1.1.1.2.5.3 Giản đồ Fre-nen 54 1.1.1.2.6 Cộng hưởng điện 54

1.1.1.2.7 Công suất của dòng điện xoay chiều Hệ số công suất 55

1.1.2 xuất – Truyền tải điện năng 55

1.1.2.1 áy phát điện 55

1.1.2.1.1 Máy phát điện xoay chiều một pha 55

1.1.2.1.2 Máy phát điện xoay chiều ba pha 56

1.1.2.1.3 ộng cơ không đồng bộ 57

1.1.2.1.4 Máy biến áp(MBA) 57

1.2 Sơ đồ lôgíc và mức độ kiến thức cần đạt được của chương “Dòng điện xoay chiều” 58

1.2.1 Phân phối chương trình chương “Dòng điện xoay chiều” trong Phân phối

chương trình THPT môn vật lí (áp dụng từ năm học 2008 – 2009) 58

1.2.2 lôgíc của chương “ Dòng điện xoay chiều” 59

1.2.3 Các kĩ năng cần đạt của HS khi rèn luyện giải BTVL chương “Dòng điện xoay chiều” 60

2 Hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” 60

2.1.Chủ đề: Dòng điện xoay chiều – mạch điện xoay chiều không phân nhánh 60 2.2 Chuyên đề: Sản xuất – truyền tải điện năng 69

3.2.Tiết 22: Các mạch điện xoay chiều 75

3.4.Tiết 24: Bài tập 76

3.5.Tiết 25: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp 78

3.6.Tiết 26: Bài tập 78

3.7.Tiết 27: Công suất tiêu thụ của mạch điện Hệ số công suất 81

3.8.Tiết 28: Truyền tải điện năng Máy biến áp 82

3.9.Tiết 29: Bài tập 82

3.10.30: Máy phát điện xoay chiều 86

3.1.1.Tiết 31: Động cơ không đồng bộ ba pha 86

3.12.Tiết 32: Bài tập 87

KẾT LUẬN CHƯƠNG II 90

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 92

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 92

3.1.1 Mục đích 92

3.1.2 Nhiệm vụ 92

3.2 Quá trình thực nghiệm sư phạm 93

3.2.1 Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm 93

3.2.1.1 ọn trường thực nghiệm 93

3.2.1.2 ọn GV thực nghiệm 93

3.2.1.3 ọn lớp thực nghiệm 93

3.2.1.4 Thời gian tiến hành thực nghiệm 94

3.2.2 Quá tình tiến hành thực nghiệm 94

3.3 Kết quả thực nghiệm 94

3.4.Đánh giá và phân tích, xử lí kết quả thu được 96

3.4.1 Đánh giá chất lượng và hiệu quả của thực nghiệm đề tài 96

3.4.2 Đánh giá về biểu hiện của lớp học 96

3.4.3 khả thi của đề tài 97

3.4.4 Kiểm định giả thuyết thống kê 105

KẾT LUẬN CHƯƠNG III 107

KẾT LUẬN 108

IV.Danh môc c¸c tµi liÖu tham kh¶o 111

MỞ ĐẦU

1.Lý do chọn đề tài

Quá trình hội nhập thế giới đòi hỏi trình độ học vấn của con người ngàycàng cao cũng như khả năng làm việc độc lập, khả năng hợp tác nhóm Sự sángtạo trong công việc là yêu cầu đặt lên hàng đầu trong chiến lược phát triển củabất kì ngành nghề nào Đào tạo con người là trách nhiệm hàng đầu của ngànhgiáo dục Đảng và Nhà nước ta luôn quan tâm và đầu tư cho chiến lược giáodục Nghị quyết của Hội nghị lần thứ tư của Ban chấp hành Trung ương Đảngkhoá VII( 01/1993), Hội nghị lần thứ hai của Ban chấp hành Trung ương Đảngkhoá VIII (12/1996) đã xác định giáo dục là quốc sách hàng đầu Trong Luậtgiáo dục(12/1998), Nghị quyết của Quốc hội khoá X về đổi mới chương trìnhgiáo dục phổ thông (12/2000) và trong các chỉ thị của Thủ tướng và Bộ truởng

Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nêu rõ ngành giáo dục đào tạo phải “ Đổi mớiphương pháp dạy học tất cả các cấp bậc học ,áp dụng những phương pháp giáodục hiện đại để bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”.Hiện nay, c h ú ng t a đang bước vào thời kì công nghiệp hoá, hiện đạihoá đất nước, mở cửa, hội nhập quốc tế Mục tiêu giáo dục và đào tạo được xácđịnh rõ thêm trong văn kiện Đại hội Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ XI:

"Coi trọng bồi dưỡng cho học sinh (HS), sinh viên khát vọng mãnh liệt xâydựng đất nước giàu mạnh, gắn liền lập nghiệp bản thân với tương lai của cộngđồng, của dân tộc, trau dồi cho HS, sinh viên bản lĩnh, phẩm chất và lối sốngcủa thế hệ trẻ Việt Nam hiện đại" Như vậy, mục tiêu giáo dục xuyên suốt vẫn

là giáo dục toàn diện trí, đức, thể, mĩ nhằm đào tạo những người lao độngmới có trí tuệ, có nhân cách, năng động và sáng tạo, chủ động thích ứng vớinền kinh tế tri thức và sự phát triển của thời đại

Với những yêu cầu cấp bách của thời đại, ngành giáo dục cũng đang hếtsức chú trọng những nghiên cứu đổi mới phuơng pháp dạy học ở trường phổ

thông theo hướng đảm bảo được yâu cầu cấp bách của chiến lược giáo dục bồidưỡng năng lực sáng tạo(NLST), khả năng tư duy khoa học, năng lực tìm tòichiếm lĩnh tri thức, năng lực tự giải quyết vấn đề của người học thích ứng đượcthực tiễn của cuộc sống và xu thế của nền kinh tế tri thức Để đạt được nhữngđiều đó thì mỗi giáo viên (GV) giảng dạy luôn tự mình đổi mới và vận dụng cácphương pháp dạy học vào dạy học theo yêu cầu, đòi hỏi ngày càng cao của xãhội Khi đó mỗi GV trong dạy học luôn phải giải quyết các vấn đề:

- Dạy nội dung, khắc sâu trọng tâm nào?

- Người học phải biết gì hoặc biết làm gì trước, trong và sau khi học?

Vấn đề đặt ra là bồi dưỡng NLST cho HS bằng cách nào, bằng phương

pháp và hình thức nào?

Chúng tôi thấy rằng việc bồi dưỡng NLST cho HS trong hoạt động giải bàitập (BT) chiếm vị trí rất quan trọng trong dạy học Tuy nhiên công việc nàykhông đơn giản, vì nó đòi hỏi nguời GV luôn tìm tòi học hỏi, luôn đổi mới vàsáng tạo trong mỗi bài giảng, trong từng bài tập hướng dẫn cho HS nhằm nângcao chất lượng học tập của họ Đã có một số công trình, luận văn, luận án nghiêncứu về NLST của HS trong hoạt động dạy học như [7], [10], [11], [12], [18] gópphần phát triển năng lực giải quyết vấn đề, nắm vững kiến thức cơ bản và kiểm

tra, đánh giá nhận thức về kiến thức Các luận văn luận án này bước đầu xâydựng cho HS về NLST, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu bồi dưỡng NLST cho HSlớp 12 để tạo cơ sở vững chắc trong quá trình giải quyết các vấn đề.

Từ những lí do trên, đồng thời cũng mong muốn được tiếp tục bồi dưỡngnăng lực học tập của HS, phát huy khả năng tư duy sáng tạo của HS, việc nghiêncứu đề tài : “Bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT trong dạyhọc giải bài tập chương Dòng điện xoay chiều ” là rất cần thiết

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và hướng dẫn HS lớp 12 THPT giải hệ thống BT chương “Dòngđiện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng NLST cho HS

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy học giải BT VL của GV và HS ở trường THPT

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Dạy học BT VL chương “Dòng điện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng NLSTcho HS lớp 12 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống BT chương “Dòng điện xoay chiều” dựa trêncác cơ sở khoa học và đề ra cách hướng dẫn HS giải nó một cách phù hợp thì cóthể bồi dưỡng được NLST cho HS góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộmôn vật lí ở trường THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứư cơ sở lí luận về bồi dưỡng NLST cho HS và BTVL trong dạyhọc ở trường THPT

5.2.Điều tra thực trạng dạy học giải BT chương “ Dòng điện xoay chiều” trong việc bồi dưỡng NLST cho HS lớp 12 THPT

5.3.Nghiên cứu nội dung, mục tiêu chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12THPT

5.4 Soạn thảo hệ thống BT chương “Dòng điện xoay chiều” và đề ra tiến trình hướng dẫn giải nhằm bồi dưõng NLST cho HS lớp 12 THPT.

5.5 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả cách hướng dẫn giải hệ thống BT đã xây dựng trong việc bồi duỡng NLST của HS lớp 12 THPT

6 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện các nhiệm vụ trên, chúng tôi đã sử dụng, phối hợp các phương pháp nghiên cứu sau:

6.1 Nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu các tài liệu lí luận về việc bồi dưõng NLST cho HS trong dạyhọc BT Vật lí( BTVL)

- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách BT, sách GV và các tài liệutham khảo để xác định mục tiêu dạy học và xây dựng hệ thống BT chương

“Dòng điện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng NLST cho HS lớp 12 THPT

6.2 Điều tra, khảo sát thực tế về hoạt động dạy học giải BTVL ở trường THPTnhằm thu nhập thông tin, phân tích và tổng hợp để đánh giá các giải pháp mà

GV đã sử dụng để bồi dưỡng NLST cho HS và kết quả của nó; những quanniệm, mức độ nắm kiến thức, hoạt động giải BTVL của HS; thể hiện thực tếNLST của HS và việc rèn luyện NLST thông qua hoạt động giải BT chương “Dòng điện xoay chiều”

6.3 Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết của đề tài

6.4 Dùng thống kê toán học để xử lí, đánh giá kết qủa điều tra trong thực nghiệm sư phạm

7 Đóng góp của đề tài

7.1 Về mặt lí luận

Hệ thống hoá cơ sở lí luận của việc bồi dưỡng NLST cho HS trong dạyhọc nói chung và trong dạy học BTVL nói riêng

7.2 Về mặt thực tiễn.

- Xây dựng hệ thống BT chương “Dòng điện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng NLST cho HS lớp 12 THPT

- Là tài liệu tham khảo cho GV và HS trong dạy học Vật lí ở trường THPT

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và các danh mục tham kháo, phụ lục luận văn gồm ba chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng NLST cho HS trong

dạy học thông qua giải BT VL ở trường THPT

Chương 2 Bồi dưỡng NLST trong dạy học bài tập chương “Dòng điện xoay

chiều”

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Chương 1.Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng NLST cho HS trong dạy học thông qua giải BT VL ở trường THPT

tư duy là quá trình phân tích và tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa và kháiquát hóa…trên con đường tìm ra cái mới Tư duy là một quá trình nhận thứckhái quát và gián tiếp những sự vật và hiện tượng trong những dấu hiệu, nhữngthuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến củachúng, đồng thời cũng là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đãthu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiệntượng, quan hệ mới[18, tr 113] Tư duy là sự hoạt động của hệ thống thầnkinh cao cấp của con người, phản ánh hiện thực khách quan bằng biểu

tượng, khái niệm, phán đoán Tư duy bao giờ cũng liên hệ với một hình

thức nhất định của sự vận động của vật chất đó là sự hoạt động của bộ óccon người Tư duy liên hệ khăng khít với ngôn ngữ và được phát triển trong quátrình hoạt động thực tiễn của con người

1.1.2 Năng lực sáng tạo

Theo tâm lí học thì “năng lực là tổng hợp của những thuộc tính độc lậpcủa cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của hoạt động nhất định, nhằm đảmbảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động đó”.[18]

Như vậy, năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của các nhân, được thểhiện ở trình độ học vấn, sự phát triển trí tuệ, kĩ năng, kinh nghiệm hoạt độngsáng tạo, hệ thống tri thức, sự trải nghiệm cuộc sống…

"Sáng tạo là một loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinhthần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị" (Theo Báchkhoa toàn thư Liên Xô (Nga) tập 42, tr 54) hay trong Từ điển bách khoa ViệtNam (tập 3): Sáng tạo là "Hoạt động tạo ra cái mới" Như vậy, có thể hiểuNLST là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cáimới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã cóvào hoàn cảnh mới [18, tr 133] NLST phản ánh hoạt động lí tính của conngười, đó là khả năng nhận thức thế giới, phát hiện ra các quy luật khách quan

và sử dụng những quy luật đó vào việc cải tạo thế giới tự nhiên, phục vụ loàingười NLST biểu hiện trình độ tư duy phát triển ở mức độ cao của conngười

1.1.3 Phát triển tư duy và NLST của HS

Phát triển tư duy và NLST của HS là bồi dưỡng cho họ cách suy nghĩ,phong cách học tập, làm việc khoa học, rèn luyện các thao tác tư duy logic,

tư duy biện chứng, rèn luyện các kĩ năng, phát triển ở họ tư duy khoa học, tưduy vật lí và năng lực vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau Cáchmạng khoa học và công nghệ tiếp diễn với nhịp độ cao, đã đặt ra nhiều vấn

đề mới không chỉ trong các lĩnh vực Khoa học - Công nghệ mà cả những vấn

đề rất chung, rất tổng quát như trong lĩnh vực tư duy và hoạt động kinh tế xãhội Mỗi phát minh xuất hiện kéo theo hàng loạt phát minh khác, nó đượcứng dụng nhanh chóng vào kĩ thuật và sản xuất, đưa lại những thành tựu kìdiệu cho khoa học và cuộc sống con người Điều đó tác động trực tiếp đếnmục tiêu, nội dung và phương thức dạy học Đồng thời, là đòi hỏi bức thiếtphải phát triển tư duy và NLST cho thế hệ trẻ Việc đào tạo người lao độngcho xã hội hiện đại, không chỉ học tập trong nhà trường mà còn có khả năng

tự học, tự hoàn thiện mình, nghĩa là "Học một biết mười" Muốn vậy người

HS phải có tư duy phát triển, có năng lực sáng tạo, có tri thức khoa học, sẵnsàng đáp ứng các nhu cầu của thời đại

1.1.4 Mục tiêu, nhiệm vụ của dạy học vật lí

Dạy học vật lí không chỉ truyền thụ hệ thống kiến thức cơ bản mà điều quan

trọng hơn là xây dựng cho HS một tiềm lực, một bản lĩnh thể hiện ở phươngpháp suy nghĩ và làm việc, trong cách tiếp cận, giải quyết các vấn đề thựctiễn Đồng thời, giúp họ có khả năng phát triển vốn hiểu biết đã có, thấy rõnăng lực sở trường của mình để lựa chọn nghề nghiệp, vươn lên trong sựnghiệp khoa học và thích ứng với sự phát triển của xã hội Phát triển tư duy

và NLST có tác dụng thiết thực để HS chủ động xây dựng, chiếm lĩnh kiếnthức, biết vận dụng kiến thức vào thực hành, từ đó kiến thức của họ trở nênvững chắc và sinh động Đồng thời, giúp cho việc phát hiện và bồi dưỡngđội ngũ những người lao động có trình độ cao, những nhân tài cho đất nước.Vật lí là một khoa học thực nghiệm, song vai trò lí thuyết ngày càng được

đề cao và phát triển, nó đi sâu nghiên cứu bản chất của đối tượng, tìm ra cácquy luật chung, các lí thuyết và ứng dụng mới Vì vậy, càng đi sâu nghiêncứu các hiện tượng và bản chất của quá trình v ật lí thì hệ thống các kiếnthức càng phức tạp, hệ thống các phương pháp và kĩ năng càng phong phú,đòi hỏi HS phải có tư duy phát triển Kiến thức vật lí được hình thành, pháttriển và ứng dụng vào thực tiễn luôn luôn gắn liền với hoạt động tư duy vàsáng tạo của con người trong hoàn cảnh xác định Do đó, phát triển tư duy vàNLST của HS vừa là mục đích, vừa là phương tiện trong nghiên cứu và dạyhọc vật lí ở trường phổ thông

1.2 Các biểu hiện NLST của HS trong học tập

NLST trong quá trình học tập của HS trong nhà trường cũng như sau nàytrong cuộc sống là rất cấn thiết, đáp ứng được yêu cầu mới của xã hội Nhưngtrước hết khi còn ngồi trên ghế nhà trường, các em cần được rèn luyện và bồidưỡng NLST trong việc tiếp thu tri thức, vận dụng tri thức trong quá trình họctập Theo [18] những biểu hiện NLST trong học tập của HS là

+ Năng lực tự chuyển tải tri thức và kĩ năng từ lĩnh vực quen biết sang tìnhhuống mới, vận dụng tri thức đã học vào điều kiện, hoàn cảnh mới

+ Năng lực nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết, nhìn thấy chức

năng mới của vấn đề quen thuộc.

+ Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi xử lí một tình huống.+ Năng lực huy động các kiến thức cần để đưa ra các giả thuyết hay dựđịnh khác nhau khi lí giải một hiện tượng

+ Năng lực xác định bằng lí thuyết và thực hành các giả thuyết Biết đềxuất các phương án thí nghiệm hoặc thiết kế sơ đồ thí nghiệm để kiểm tra giảthuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết, hoặc để đo một đại lượng vật lí nào đóvới hiệu quả cao nhất có thể có được trong điều kiện đã cho

+ Năng lực nhìn nhận một vấn đề dưới các góc độ khác nhau, xem xét cácđối tượng những khía cạch khác nhau, đôi khi mâu thuẫn Năng lực tìm ra cácgiải pháp mới lạ

1.3 Các yếu tố cần thiết cho việc bồi dưỡng NLST của HS trong tập

Thứ nhất là yếu tố tinh thần : Hứng thú, cảm xúc, nhu cầu, nguyện

vọng, động cơ, ý chí… Các yếu tố tinh thần làm tăng gấp bội chất lượng hoạtđộng trí tuệ Hứng thú có ảnh hưởng rất lớn và nhanh nhạy trong quá trình dạyhọc Khi GV điều chỉnh hợp lí nội dung, phương pháp, hình thúc tổ chức… sẽtạo nên sự hứng thú, xúc cảm đối với bài học và để lại ấn tượng khó phai, HSđược luyện tập làm việc có tính sáng tạo thì sau này khi làm công tác hoạtđộng xã hội và tham gia sản xuất vẫn luôn có sự linh hoạt, nhạy cảm là độnglực cho sự sáng tạo trong công việc Để rèn tính sáng tạo cho HS thì GVhuớng dẫn giải BT tạo cho HS hứng thú học tập làm nảy sinh sáng tạo và ngàycàng ở mức độ cao hơn, cần có sự khát khao cái mới và vận dụng cái mới vàothực tiễn như áp dụng kiến thức vừa học vào các BT vận dụng, khái quát hóacác BT vận dụng để làm các dạng BT mới

Thứ hai là HS phải có kiến thức cơ bản, vững chắc một quá trình sáng

tạo bất kì đều bắt đầu từ sự tái hiện tri thức đã biết Tâm lí học hiện đại cũngkhông thể phủ nhận vai trò của trí nhớ Tuy nhiên chỉ ghi nhớ đơn thuần thìnhững kiến thức đó không phát huy được vai trò trong sáng tạo mà chỉ dập

khuôn máy móc HS phải biết vận dụng những tri thức đó vào các tình huốngmới, giải thích các hiện tượng vật lí, giải các bài tập vật lí (BTVL) trong cáctrường hợp khác nhau L.X Vưgôtxki đã phê phán những quan điểm khôngđúng cho rằng sáng tạo là nơi dành cho người tài năng, thiên tài còn nhữngngười bình thường thì không có khả năng đó Ông cũng cho rằng ở những nơinếu con người biết kết hợp cái cũ mà tạo ra cái mới đều là sáng tạo Vì vậyyếu tố kiến thức cơ bản vững chắc là yếu tố cần thiết cho quá trình bồi dưỡng,rèn luyện NLST.

Thứ ba là HS phải có tính “nghi ngờ khoa học” là luôn đặt ra câu hỏi

“Cách làm này hoặc phương án giải BT này đã tối ưu chưa?” “ Nếu chưa còn

có cách giải nào nữa không?” “Dạng bài này có thể mở rộng được không?”

“Mở rộng như thế nào?”…

Theo P.L Capitxa thì “Giáo dục có khả năng sáng tạo trong con người dựatrên sự phát triển tư duy độc lập”[18] Do đó một yếu tố nữa của việc bồidưỡng NLST cho HS là HS cần có khả năng tư duy độc lập Đó là khả năngtrong việc tự xác định phương hướng hoạt động của mình trong tình huốngmới, tự phát hiện và nêu lên các vấn đề cần giải quyết, tự tìm ra con đườnggiải quyết và thực hiện nó Như vậy, các điều kiện càng tốt bao nhiêu thì khảnăng sáng tạo càng cao bấy nhiêu

2 Vai trò của kiến thức và phương pháp vật lí trong việc phát triển tư duy và NLST của HS

2.1 Vai trò của kiến thức vật lí

Kiến thức vật lí bao gồm hiểu biết về các các hiện tượng, các khái niệm,các định luật, các thuyết vật lí, các tư tưởng, phương pháp nhận thức và cácứng dụng của vật lí, là kết quả hoạt động của hoạt động tư duy, tưởng tượng làtiền đề của hoạt động sáng tạo của con người trong quá trình tìm hiểu và cảitạo thế giới tự nhiên Quá trình quan sát, phân tích các sự kiện, hiện tượng

vật lí, làm các thí nghiệm khái quát để hình thành các khái niệm, nghiên

cứu mối quan hệ giữa hiện tượng, các đại lượng, hình thành các định luật

và thuyết vật lí là cơ sở phát triển tư duy cho HS Các định luật và các thuyếtvật lí cho phép chỉ ra các quy luật vận động, phát triển và hiểu rõ bản chất,nguyên nhân của các hiện tượng và quá trình biến đổi của thế giới tự nhiên

Đó chính là kết quả cao nhất của hoạt động tư duy của con người trong việctìm hiểu, nhận thức thế giới tự nhiên Quá trình nghiên cứu, ứng dụng cácphương trình, công thức vật lí vào thực tiễn, giải thích các hiện tượng, giải

các bài toán vật lí kĩ thuật có tác dụng phát triển NLST, rèn luyện các thao

tác tư duy và ngôn ngữ của HS Các kiến thức vật lí ở các mức độ khác nhauđều là những kết luận rút ra sao một quá trình tư duy logic dựa trên nhữngkết quả quan sát, thí nghiệm, đo lường và tính toán về các hiện tượng tựnhiên Thông thường các kiến thức v ật lí được trình bày bằng hai conđường thể hiện quá trình tư duy vật lí: Con đường đi từ quan sát, thí nghiệm,

đo đạc tiến lên khái quát theo phương pháp quy nạp và con đường từ lí thuyết

mà phân tích, ứng dụng để giải thích, suy ra các hệ quả, để dự đoán theophương pháp diễn dịch

Tất nhiên, dù bằng con đường nào cũng phải đảm bảo tính hệ thống,nhất quán, chính xác và chặt chẽ của khoa học vật lí Mỗi biểu thức, kết luậnrút ra đều có chỉ rõ ý nghĩa vật lí và mối liên hệ bản chất của nó Rõ ràng kiếnthức vật lí có vai trò đặc biệt trong việc phát triển tư duy và NLST của HS

2.2 Vai trò của phương pháp nhận thức vật lí

Quá trình nghiên cứu, thực nghiệm, giải các bài toán vật lí thường sử

dụng các phương pháp nhận thức tổng quát của khoa học: Phương pháp giảthuyết, phương pháp thực nghiệm, phương pháp lí thuyết (toán học), phươngpháp tương tự, phương pháp mô hình hoá, phương pháp quy nạp - suy diễn.Đồng thời, sử dụng các phương pháp đặc thù của vật lí như phương pháp

động học, phương pháp động lực học, phương pháp năng lượng Các

phương pháp trên còn có thể sử dụng để chỉ ra cách thức hoạt động xây dựng,

Mô hình - Giả thuyết trừu tượng

Các hệ quả logic

Các sự kiện khởi đầu – xuất phát Kiểm tra - Thực nghiệm

chiếm lĩnh kiến thức và vận dụng kiến thức vật lí cho HS.Việc vận dụng chutrình nhận thức khoa học vật lí trong dạy học có tác dụng rất lớn để phát triển

tư duy và NLST của HS Chu trình đó còn gọi là chu trình sáng tạo khoa họccủa V.G Razumoopxki[19] được thể hiện qua các bước như sơ đồ :

Khi HS hiểu được ý nghĩa của những sự kiện xuất phát bằng quansát và kinh nghiệm bản thân, lúc đó vai trò sáng tạo của lí thuyết thông quaviệc xây dựng mô hình giả thuyết đ ể t ừ đ ó rút ra hệ quả logic, đồng thờithấy rõ tầm quan trọng của sự kiểm tra bằng thực nghiệm và đó có thể lại là

sự kiện khởi đầu cho chu trình khoa học nhận thức mới Việc hình thànhnăng lực áp dụng các phương pháp nhận thức khoa học cũng như chu trìnhsáng tạo khoa học trong dạy học vật lí có ý nghĩa to lớn trong việc bồilưỡng năng lực tự học, niềm tin và hứng thú sáng tạo của HS

2.3 Rèn luyện các thao tác tư duy

2.3.1 Rèn luyện các thao tác tư duy 1ogic hình thức

Trong quá trình dạy học v ật lí cần tập luyện cho H S cách suy nghĩvận dụng t ác thao tác tư duy logic như phân tích, tổng hợp, so sánh hệ thống

hoá, trừu tượng hoá và cụ thể hoá

Phân tích là thao tác dùng trí óc chia nhỏ đối tượng thành các bộ phận

để nghiên cứu, chia cái toàn thể ra thành từng phấn hoặc tách ra từng thuộc

tính, từng lĩnh vực khía cạnh riêng biệt để nghiên cứu N ó được sử dụngphổ biến để tìm hiểu các hiện tượng vật lí, kết quả thí nghiệm, các bài toán,

làm rõ ý nghĩa vật lí của biểu thức, phương trình vật lí

Tổng hợp là thao tác dùng trí óc liên hợp các bộ phận của hiện tượnghay vật thể các dấu hiệu hay thuộc tính của chúng lại để tìm ra một điều chung,xác lập được mối quan hệ giữa chúng với nhau Việc suy nghĩ về cách giải

thích hiện tượng, tiến hành thí nghiệm, trình tự cho việc giải bài toán là tiến

hành thực hiện thao tác tổng hợp

So sánh là thao thác dùng trí óc tìm ra các dấu hiệu thuộc tính giốngnhau hoặc khác nhau của các sự vật, hiện tượng, các quá trình Nó được sửdụng trong hình thành các giả thuyết khoa học, quá trình khái quát hoá các

sự kiện, hiện tượng, trong ôn tập, hệ thống hoá kiến thức vật lí Nó giúp

khắc sâu, hiểu rõ kiến thức toàn diện và tổng quát hơn

Hệ thống hoá là thao tác dùng trí óc tập hợp, liệt kê sắp xếp các yếu tốkiến thức kỹ năng, tiến hành phân tích, so sánh, tổng hợp các yếu tố, từ đó hệthống hoá kiến thức, kĩ năng Nó được tiến hành thường xuyên trong tất cảcác bài học vật lí, nó là cơ sở cho việc nghiên cứu tài liệu mới, giải BT, tiến

hành thí nghiệm thực hành

Trừu tượng hoá là thao tác dùng trí óc phân biệt những lính chất căn bảncủa một nhóm các sự vật, hiện tượng, loại bỏ những thuộc tính phụ và kháiquát những tính chất căn bản ấy bằng sự trừu tượng khoa học, biểu hiệntrong những khái niệm và phạm trù khoa học Nó được sử dụng phổ biến khinghiên cứu khái niệm, định luật, thuyết vật lí, các tư tưởng vật lí

2.3.2 Rèn luyện các thao tác tư duy 1ogic biện chứng

Các hiện tượng và quá trình vật lí cần được khảo sát phù hợp với sựphát triển biện chứng Điều đó có nghĩa là khi nghiên cứu và giảng dạy kiếnthức vật lí, cần phân tích toàn diện, sắp xếp chúng trong mối liên hệ tương hỗ,trong sự phát triển lịch sử, thống nhất và mâu thuẫn nội tại của chúng Rèn

luyện tư duy logic biện chứng chính là bồi dưỡng phương pháp tư duy căn cứvào những đặc thù của từng đối tượng, sử dụng phép biện chứng, tính quy luật

để xem xét các đối tượng Nói cách khác là rèn luyện cách suy nghĩ có cơ sởkhoa học, phản ánh hiện thực trong sự vận động và phát triển không ngừngcủa chúng Vì vậy, cần cho HS nghiên cứu các sự vật và hiện tượng từnhiều mặt khác nhau, trong mối liên hệ phụ thuộc, tính quy luật, tính chuyển

hoá và bảo toàn giữa chúng Chỉ rõ cho HS thấy sự nhận thức khoa học bắt

đấu từ sự nghiên cứu cái riêng, rồi nâng lên cái đặc thù và sau nữa là đến cáiphổ biến Song người ta có thể sử dụng cái chung để giải thích và dự đoáncái riêng, đô i k h i c ó cái chung cũng tồn tại trong cái riêng Trong dạy họcvật lí, cần rèn luyện cho HS tư duy vật lí, tư duy khoa học kĩ thuật, phươngpháp suy luận logic chặt chẽ hệ thống, nhất quán và có căn cứ đầy đủ Chú ýđến cấu trúc logic, tiến trình của bài học, đặc điểm đối tượng của HS nhằmphát huy tối đa tính chủ động tích cực học tập của họ Đó là những yếu tố đảmbảo cho việc phát triển tư duy và NLST của HS

2.3.3 Rèn luyện ngôn ngữ cho HS

Ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tư duy Mỗi khái niệm vật líđược biểu đạt bằng một từ, mỗi định nghĩa, định luật vật lí được phát biểubằng một mệnh đề, mỗi suy luận bao gồm nhiều phán đoán liên tiếp Tuy kiếnthức vật lí rất đa dạng nhưng những cách phát biểu các định nghĩa, quy tắc,định luật vật lí cũng có những hình thức chung nhất định, GV có thể chú ýrèn luyện cho HS quen dần Cụ thể như:

+ Để mô tả một hiện tượng, cần những thuật ngữ diễn tả những dấu hiệuđặc trưng cho loại hiện tượng đó Ví dụ: Mô tả chuyển động cơ học, cần đến

các thuật ngữ để chỉ qũy đạo (thẳng, cong, tròn ), chỉ sự nhanh hay chậm của chuyển động (vận tốc) ;

+ Định nghĩa một đại lượng vật lí thường có hai phần: một phần nêu lênđặc điểm định tính và một phần nêu lên đặc điểm định lượng

+ Một định luật vật lí thường nêu lên mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng hoặc nêu lên những diều kiện để cho một hiện tượng có thể xảy ra.

Trong vật lí học, nhiều khi vẫn dùng các từ ngữ như trong ngôn ngữ hàngngày nhưng có một nội dung phong phú và chính xác hơn Mỗi khi gặp mộtthuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới cần giải thích rõ cho HS và yêu cầu

họ tập sử dụng nó một cách chính xác, thành thạo thay cho ngôn ngữ hàngngày

2.4 Rèn luyện tác phong làm việc khoa học

Tác phong làm việc phù hợp với quy luật khách quan được quy địnhtrong quá trình làm việc gọi là tác phong làm việc khoa học Tác phong làmviệc khoa học thể hiện ở cách suy nghĩ, xem xét và xử lí khoa học các vấn

đề phải tiếp xúc, giải quyết Mọi việc làm đều có chủ đích, có kế hoạch với

hệ thống phương pháp, phương tiện thiết bị hợp lí và đạt hiệu quả cao.Tácphong làm việc khoa học của HS không chỉ biểu hiện qua việc giải các bàitoán vật lí, làm thí nghiệm, tổ chức quá trình học tập trên lớp là cả hoạt độngngoài giờ học, ở nhà và công tác xã hội Rõ ràng, việc rèn luyện nhữngphẩm chất và thói quen về cách làm việc khoa học không chỉ cần thiết trongquá trình xây dựng, chiếm lĩnh tri thức mà điều quan trọng là chuẩn bị cho họtham gia vào quá trình sản xuất và hoạt động xã hội

Trong dạy học vật lí, GV có thể rèn luyện tác phong làm việc cho HS ở mọikhâu, mọi lúc Cần có yêu cầu kế hoạch và hướng dẫn cách ghi chép, cách

quan sát, thu thập số liệu, tiến hành thí nghiệm, xử lí kết quả tức là rèn luyện

cho HS cách tác động đến hiện thực theo phương pháp khoa học, loại bỏ tínhtuỳ tiện, đại khái, hiệu suất thấp Rèn luyện thói quen tiếp cận các vấn đề thực

tế một cách thận trọng, có suy nghĩ cân nhắc đầy đủ, không giải quyết máymóc, phiến diện.Cần thiết cho HS thấy rằng, vật lí đòi hỏi sự trung thực, tínhkhách quan tôn trọng sự thật Các số liệu thực hành, kết quả các phép đo, cácphép tính toán phải đảm bảo chính xác và trung thành với thực tế Điều đó

mới cho phép tính được các giá trị gần đúng, số liệu có tính khách quan, giúp cho việc khái quát đúng đắn để rút ra các kết luận đầy đủ.

2.5 Rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo và thói quen trong học tập vật lí

2.5.1 Rèn luyện các kĩ năng cơ bản về vật lí

Kĩ năng được hiểu là kiến thức trong hành động, là khả năng của conngười thực hiện các hoạt động nhất định dựa trên việc sử dụng các kiếnthức và kĩ xảo đã có Trong quá trình nhận thức vật lí, HS luôn thực hiệncác thao tác chân tay, các thao tác tư duy, các hành động nhận thức Dovậy, G V phải có kế hoạch rèn luyện thường xuyên, bằng cơ sở định hướnghành động, bằng hoạt động tự lực của HS, cụ thể cần hình thành được ở HSnhững kĩ năng cơ bản như:

a) Quan sát, giải thích các hiện tượng vật lí

b) Mô tả, giải thích cấu tạo, nguyên lí hoạt động và ứng dụng của các dụng cụ thiết bị kĩ thuật

c) Lập kế hoạch thí nghiệm: Bố trí, lắp ráp, tiến hành thí nghiệm; Quan sát, đo ghi chép số liệu; Đánh giá về mặt toán học các kết quả thu được

d) Biểu diễn bằng đồ thị các kết quả đo; Giải thích các đồ thị đã có sẵn, đưavào đồ thị đó để biểu thị những sự phụ thuộc hàm số.giữa các đại lượng vật lí.-Giải các bài toán vật lí, giải thích ý nghĩa vật lí của các kết quả thu được

2.5.2 Rèn luyện kĩ xảo của HS trong học tập vật lí

Kĩ xảo được hiểu là các hành động, thao tác mà các hợp phần của nó doluyện tập đã trở thành tự động hoá Trong dạy học vật lí, cần rèn luyện cho

HS những kĩ xảo thực nghiệm, kĩ xảo áp dụng các phương pháp toán học, cụthể như:

a) Sử dụng đúng đắn các dụng cụ đo: cân, thước, lực kế, ampe kế, vôn kế

b) Sử dụng đúng đắn các trang bị phụ trợ: cốc, bình, giá đỡ, các nguồn điện,

các dây nối

c) Lập được các mạch điện đơn giản theo sơ đồ và các thiết bị thực nghiệm

như hình vẽ.

d) Tính toán với các đại lượng biến đổi, tính các đại lượng trung bình e) Giải

hệ phương trình đơn giản

g) Sử dụng bội số và ước số của các đơn vị của các đại lượng vật lí

2.5.3 Rèn luyện các thói quen của HS trong học tập vật lí

Trong quá trình dạy học vật lí cần rèn luyện ở HS các thói quen về cáccách thức, trình tự thực hiện các hành động trong việc giải các B T và trongviệc tiến hành các thí nghiệm, cụ thể là:

a) Cân nhắc các điều kiện đã cho

b) Phân tích nội dung bài toán Vật lí; Biểu diễn tình huống vật lí trên hình vẽ.c) Lập các phương trình mà từ đó có thể tìm được đại lượng cần tìm

d) Chuyển đổi tất cả đơn vị đo về một hệ thống đơn vị của các đại lượng vật lí.e) Phân chia hợp lí các phép tính, chú ý đến độ chính xác của đại lượng

g) Kiểm tra việc giải theo các đơn vị đo và xem xét kết quả bằng số

h) Xác định mục đích thí nghiệm, đại lượng vật lí cần đo

i) Lập kế hoạch theo tiến trình thí nghiệm; Lựa chọn thiết bị cho các thí nghiệm

k) Chuẩn bị mẫu báo cáo các thí nghiệm trước khi bắt dầu đo

l) Vẽ đồ thị trên giấy kẻ li

m) Xem xét sai số khi xử lí các kết quả thí nghiệm

3 Giải BTVL và bồi dưỡng NLST

3.1 Định nghĩa BTVL

Theo [12, tr.6] thì BTVL được định nghĩa “Trong thực tiễn dạy học,người ta thường gọi BTVL là một vấn đề không lớn mà trong trường hợp tổngquát nó được giải quyết nhờ suy luận loogic, những phép toán và thí nghiệm trên

cơ sở các định luật và phương pháp vật lí…Thông thường, trong sách giáo khoa

và tài liệu lí luận và dạy học bộ môn, người ta hiểu những BT được lựa chọnmột cách phù hợp với mục đich chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí,hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của HS và rèn luyện kỹ năngvận dụng các kiến thức của học vào thực tiễn.”

3.2 Tác dụng của BTVL trong dạy học vật lí

3.2.1 Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức

Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, HS đã nắm được cái chung, cái kháiquát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng Trong BT, HS phảivận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụthể nhưng đa dạng, nhờ thế mà HS nắm được những biểu hiện cụ thể của chúngtrong thực tế Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kĩ thuật, BTVL sẽ giúp

HS thấy được những ứng dụng trong thực tiễn của các kiến thức đã học

BT sẽ giúp luyện tập cho HS phân tích để nhận biết được những trườnghợp phức tạp đó.BTVL là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinhđộng Khi giải BT, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụngtổng hợp các kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình

3.2.2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới

Các BT nếu được sử dụng khéo léo có thể dẫn HS đến những suy nghĩ vềmột hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượngmới do BT phát hiện ra

3.2.3 Giải BTVL rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát.

BTVL là một trong những phương tiện quý báu để rèn luyện kĩ năng, kĩxảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thứckhái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn Có thể xâydựng nhiều BT có nội dung thực tiễn, trong đó HS phải biết vận dụng lý thuyết

để giải thích hoặc dự đoán các hiện tượng xảy ra trong thực tiễn ở những điềukiện cho trước

3.2.4 ải BT là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của HS Trong

khi làm BT do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự

xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà HS rút rađược nên tư duy HS được phát triển, năng lực làm việc tự lực của HS được nângcao, tính kiên trì được phát triển

3.2.5 ải BTVL góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của HS

Việc giải BTVL đòi hỏi phải phân tích bài toán để tìm bản chất vật lí vớimức độ khó được nâng dần lên giúp HS phát triển tư duy.Có nhiều BTVL khôngchỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiến thức đã học mà còn giúp bồidưỡng cho HS tư duy sáng tạo Đặc biệt là những BT giải thích hiện tượng, BTthí nghiệm, BT thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này Quá trình giải một BT VL

là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài toán, xem xét hiện tượng vật lí đề cập,dựa vào kiến thức vật lí để tìm ra những cái chưa biết trên cơ sở những cái đãbiết Thông qua hoạt động giải BT, HS không những củng cố lý thuyết và tìm ralời giải một cách chính xác mà còn hướng cho HS cách suy nghĩ, lập luận đểhiểu rõ bản chất của vấn đề Vì thế mục đích cơ bản đặt ra khi giải BTVL là làmcho HS hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lí, biết phân tích và ứng dụng vàotính toán kĩ thuật và cuối cùng là phát triển được năng lực tư duy, năng lực tựgiải quyết vấn đề Muốn giải được BTVL , HS phải biết vận dụng các thao tác tưduy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa…để xác định được bản chất vật

lí Vận dụng kiến thức vật lí để giải quyết các nhiệm vụ học tập và những vấn đềthực tế của đời sống chính là thước đo mức độ hiểu biết của HS Vì vậy, việcgiải BTVL là phương tiện kiểm tra kiến thức, kĩ năng của HS Đồng thời góp

phần giải quyết vấn đề là điều khiển thế nào để nâng cao năng lực hoạt động

trí tuệ của HS Nội dung hoạt động trí tuệ ở đây là cảm giác, tri giác, ghi nhớ, tư

duy, tưởng tượng…nó có ý nghĩa rất quan trọng đối với mỗi cá nhân và cộngđồng xã hội Các dạng hoạt động trí tuệ của con người liên quan chặt chẽ vớinhau làm cho qúa trình nhận thức đạt được từ thấp đến cao làm cho trí tuệ conngười phát triển và vươn lên Chất lượng của hoạt động trí tuệ có liên quan mậtthiết tới nhiều hiện tượng tâm lí khác như : nhu cầu, động cơ, chú ý, hứng thú,xúc cảm, ý chí Vì vậy, muốn nâng cao chất lượng hoạt động trí tuệ phải điềukhiển các hiện tượng tâm lí này, làm cho học tập của HS luôn luôn đặt trongtrạng thái tâm lí thuận lợi[30, tr.461] Mối quan hệ khăng khít giữa giải BTVL

và bồi dưỡng NLST luôn gắn kết với nhau Theo [30, tr.120] BTVL là phươngtiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phươngpháp nghiên cứu khoa học HS Bởi vì khi giải bài toán là một hình thức làm việc

tự lực căn bản của HS Trong khi giải bài toán HS tự phân tích điều kiện trong

đề bài, tự xây dựng nhưng lập luận, thực hiện việc tính toán, khi cần thiết phảitiến hành thí nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữacác đại lượng, kiểm tra các kết luận của mình Trong những điều kiện đó tư duylogic, tư duy sáng tạo cảu HS được phát huy, năng lực làm việc độc lập của HSđược nâng cao Thông qua việc giải bài toán có thể rèn luyện cho HS nhữngđức tính tốt như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó

Đó là những yếu tố cần thiết cho NLST cũng như yêu cầu của người lao độngmới trong thời kì kinh tế tri thức Theo [30, tr.462] ta có thể vận dụng điều khiểnhoạt động trí tuệ của HS

Phối hợp gia đình, nhà trường, xã hội

iều kiện học tập

Cảm giác Hứng thú Kích

-Nội - Nhắc -Sách vở dung nhở -Thời gian -Phương - Động -Địa điểm Tri giác Chú ý thích pháp viên -Tiền của Ghi nhớ Nhu cầu Động -Tạo điều ….

Ý chí…

Tổ chức -Phươngtiện

-Mẫu mực trong sinh hoạt -Hình hoạtđộng thức -Không

ĐIỀU KHIỂN HOẠT ĐỘNG TRÍ TUỆ CỦA HS

3.2.6 ải BTVL để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS

BTVL cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vữngkiến thức của HS Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại đượccác mức độ nắm vững kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất lượngkiến thức của HS được chính xác

3.3 Phân loại và nguyên tắc lựa chọn BTVL

Bài tập định tính làm tăng sự hứng thú của HS đối với môn học, tạo điềukiện phát triển óc quan sát, là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy của HS vàdạy cho HS biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn

3.3.1.1.2 Bài tập định lượng

Bài tập định lượng là loại BT mà khi giải HS phải thực hiện một loạt các phéptính để xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các đại lượng và kết quảthu được là một đáp định lượng

3.3.1.1.3 Bài tập thí nghiệm

Bài tập thí nghiệm là BT đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lờigiải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải BT Những thínghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản BT thí nghiệm cũng có thể có

dạng định tính hoặc định lượng BT thí nghiệm có nhiều tác dụng về cả ba mặtgiáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp đặc biệt giúp làm sáng tỏmối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn

3.3.1.1.4 Bài tập đồ thị

Bài tập đồ thị là BT trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giảiphải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại đòi hỏi HS phải biểu diễn quátrình diễn biến của hiện tượng nêu trong BT bằng đồ thị BT đồ thị có tác dụngrèn luyện kĩ năng đọc, vẽ đồ thị và mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng mô tảtrong đồ thị

3.3.1.2 ân loại theo nội dung

Người ta dựa vào nội dung chia các BT theo các đề tài của tài liệu vật lí

Sự phân chia như vậy có tính chất quy ước vì BT có thể đề cập tới những kiếnthức của những phần khác nhau trong chương trình vật lí Theo nội dung, người

ta phân biệt các BT có nội dung trừu tượng, BT có nội dung cụ thể,

BT có nội dung thực tế, BT vui

+ BT có nội dung trừu tượng là trong điều kiện của bài toán, bản chất vật

lí được nêu bật lên, những chi tiết không bản chất đã được bỏ bớt

+ BT có nội dung cụ thể có tác dụng tập dượt cho HS phân tích các hiệntượng vật lí cụ thể để làm rõ bản chất vật lí

+ BT có nội dung thực tế là loại BT có liên quan trực tiếp tới đời sống, kỹthuật, sản xuất và đặc biệt là thực tế lao động của HS, có tác dụng rất lớn về mặtgiáo dục kĩ thuật tổng hợp

+ BT vui là BT có tác dụng làm giảm sự khô khan, mệt mỏi, ức chế ở HS,

nó tạo sự hứng thú đồng thời mang lại trí tuệ cao

3.3.1.3 Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy HS trong quá trình dạy học

Có thể phân biệt thành BT luyện tập, BTST, BT nghiên cứu, BT thiết kế

+ Bài tập luyện tập: là loại BT mà việc giải chúng không đòi hỏi tư duysáng tạo của HS, chủ yếu chỉ yêu cầu HS nắm vững cách giải đối với một loại

BT nhất định đã được chỉ dẫn

+ Bài tập sáng tạo(BTST): trong loại BT này, ngoài việc phải vận dụngmột số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lập, mới mẻkhông thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học

+ Bài tập nghiên cứu: là dạng BT trả lời những câu hỏi “tại sao?”

+ Bài tập thiết kế: là dạng BT trả lời cho những câu hỏi “phải làm như thếnào?”

3.3.1.4 ân loại theo hình thức làm bài

3.3.1.4.1 Bài tập tự luận

BT tự luận đó là những bài yêu cầu HS giải thích, tính toán và hoàn thànhtheo một logic cụ thể Nó bao gồm những loại bài đã trình bày ở trên

3.3.1.4.2 Bài tập trắc nghiệm khách quan :

Bài tập trắc nghiệm khách quan là loại BT cho câu hỏi và đáp án Các đáp

án có thể là đúng, gần đúng hoặc sai Nhiệm vụ của HS là tìm ra câu trả lời đúngnhất, cũng có khi đó là những câu bỏ lửng yêu cầu điền vào những chỗ trống để

có câu trả lời đúng BT loại này gồm:

+ Câu đúng – sai: câu hỏi là một phát biểu, câu trả lời là một trong hai lựachọn

+ Câu nhiều lựa chọn: một câu hỏi, nhiều phương án lựa chọn, yêu cầu HStìm câu trả lời đúng nhất

+ Câu điền khuyết: nội dung trong câu bị bỏ lửng, yêu cầu HS điền từ ngữhoặc công thức đúng vào chỗ bị bỏ trống

+ Câu ghép đôi: nội dung của các câu được chia thành hai phần, HS phảitìm các phần phù hợp để ghép thành câu đúng.

+ HS chưa xác định phương pháp phù hợp cho bài toán đang xét

+ Chưa xác định được mục đích của việc giải BT là xem xét, phân tíchcác hiện tượng vật lí để đi đến bản chất vật lí

Việc rèn luyện cho HS biết cách giải BT một cách khoa học, đảm bảo điđến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết và bổ ích Nó khôngnhững giúp HS nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic,làm việc một cách khoa học, có kế hoạch Quá trình giải một BTVL thực chất làquá trình tìm hiểu điều kiện của BT, xem xét hiện tượng vật lí, xác lập đượcnhững mối liên hệ cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụthể của BT đã cho Từ đó tính toán những mối liên hệ đã xác lập được để dẫnđến lời giải và kết luận chính xác Sự nắm vững những mối liên hệ này sẽ giúpcho GV định hướng phương pháp dạy BT một cách hiệu quả

BTVL rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú Vì vậykhông thể chỉ ra được một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp dụng để giảiđược tất cả BT Từ sự phân tích như đã nêu ở trên, có thể vạch ra một dàn bàichung gồm các bước chính như sau:

1 Nghiên cứu đề bài

- Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ quan trọng, xác định đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện

- Tóm tắt đề bài băng kí hiệu quen dùng vẽ và đổi đơn vị nếu cần

2 Phân tích hiện tượng

- Nhận biết các dữ liệu đã cho trong đề bài có liên quan đến những kiến thức,khái niệm, hiện tượng, quy tắc, định luật nào trong vật lí?

- Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, mỗi giaiđoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào? định luật nào? Có như vậy HS mớihiểu rõ được bản chất của hiện tượng, tránh sự áp dụng máy móc công thức

3.Xây dựng lập luận và trình bày lời giải

-Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ kiện

đã cho Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm liên hệ với nhau như thếnào, qua công thức, định luật nào để xác lập mối liên hệ Thành lập các phươngtrình nếu cần với chú ý có bao nhiêu ẩn số thì cần có bấy nhiêu phương trình

- Đối với những BT tổng hợp phức tạp, có hai phương pháp xây dựng lậpluận để giải

+ Phương pháp phân tích: xuất phát từ ẩn số cần tìm, tìm ra mối liên hệgiữa ẩn số đó với một đại lượng nào đó theo một định luật đã xác định ở bước 2,diễn đạt bằng một công thức có chứa ẩn số Sau đó tiếp tục phát triển lập luậnhoặc biến đổi các công thức này theo các dữ kiện đã cho Cuối cùng đi đến côngthức sau cùng chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho

+ Phương pháp tổng hợp: xuất phát từ dữ kiện đã cho của đề bài, xâydựng lập luận hoặc biến đổi công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ kiện đãcho với các đại lượng khác để tiến dần đến công thức cuối cùng có chứa ẩn số vàcác dữ kiện đã cho

4.Kiểm tra và biện luận kết quả

Từ mối liên hệ cơ bản lập luận giải để tìm ra kết quả Phân tích kết quả cuốicùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với điều kiện đầu BT hoặc khôngphù hợp với thực tế Việc biện luận này cũng là một cách để kiểm tra sự đúngđắn của quá trình lập luận Đôi khi, nhờ sự biện luận này mà HS có thể tự pháthiện ra những sai lầm của quá trính lập luận, do sự vô lý của kết quả thu được

3.3.1.6 Xây dựng lập luận trong giải BT

Xây dựng lập luận trong giải BT là một bước quan trọng của quá trình giảiBTVL Trong bước này, ta phải vận dụng những định luật vật lí, những quy tắc,những công thức để thiết lập mối quan hệ giữa đại lượng cần tìm, hiện tượng cầngiải thích hay dự đoán với những dữ kiện cụ thể đã cho trong đầu bài Muốn làmđược điều đó, cần phải thực hiện những suy luận logic hoặc những biến đổi toánhọc thích hợp Có rất nhiều cách lập luận tùy theo loại BT hay đặc điểm củatừng BT Tuy nhiên, tất cả các BT mà ta đã nêu ra trong mục phân loại BT ởtrên đều chứa đựng một số yếu tố của BT định tính và BT tính toán tổng hợp.Dưới đây, ta xét đến phương pháp xây dựng lập luận giải hai loại BT đó

3.3.1.6.1 Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính

BT định tính thường có hai dạng: giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra

3.3.1.6.1.1 Bài tập giải thích hiện tượng:

Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lý giải xem vìsao hiện tượng lại xảy ra như thế Nói cách khác là biết hiện tượng và phải giảithích nguyên nhân của nó Đối với HS, nguyên nhân đó là những đặc tính,những định luật vật lí Như vậy, trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lậpđược mối quan hệ giữa một hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vậthiện tượng hay với một số định luật vật lí Ta phải thực hiện phép suy luận logic(luận ba đoạn), trong đó tiên đề thứ nhất là một đặc tính chung của sự vật hoặcđịnh luật vật lí có tính tổng quát, tiên đề thứ hai là những điều kiện cụ thể, kếtluận là hiện tượng nêu ra Thông thường những hiện tượng thực tế rất phức tạp

mà các định luật vật lí lại rất đơn giản, cho nên mới nhìn thì khó có thể phát hiện

ra mối liên hệ giữa hiện tượng đã cho với những định luật vật lí đã biết Ngoài

ra, ngôn ngữ dùng trong lời phát biểu các định nghĩa, định luật vật lí nhiều khilại không hoàn toàn phù hợp với ngôn ngữ thông thường dùng để mô tả hiệntượng Vì vậy cần phải mô tả hiện tượng theo ngôn ngữ vật lí và phân tích hiện