XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHỦ ĐỀ ‘‘KHÚC XẠ ÁNH SÁNG” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Về lý luận Đề tài đã làm rõ được cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát triển năng lực vật lí cho học sinh trung học phổ thông, nhận thức được các kiến thức vật lí ,tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí, vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn Góp phần hệ thống hoá cơ sở lý luận việc sử dụng bài tập Vật lí nói chung và bài tập Vật lí gắn với thực tiễn nói riêng trong dạy học Vật lí. Về thực tiễn của đề tài : Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể vận dụng vào xây dựng, thiết kế và triển khai thử nghiệm dạy bài tập gắn với thực tiễn và các tiến trình sử dụng bài tập gắn với thực tiễn trong dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng”–Vật lí 11

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

Mã số: 8140111

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Phạm Kim Chung

HÀ NỘI – 2019

i

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới các thầy, các cô trong trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tận tình giảng dạy

và giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trường

Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và học sinh tại trường THPT Trần Hưng Đạo – Hà Đông đã tạo điều kiện thuận lợi giúp

đỡ em trong quá trình thực nghiệm đề tài

Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Kim Chung, người đã trực tiếp hướng dẫn, động viên, chỉ bảo, tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện khoá luận

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân đã giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khoá luận tại trường

Hà Nội, tháng 06 năm 2019

Tác giả

Nguyễn Thị Tú Anh

Thực nghiệm Trung học phổ thông

iii

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH

Bảng 1.1: Kết quả khảo sát việc dạy học bài tập Vật lí đối với học sinh 22

Bảng 3.1 Phân bố điểm kiểm tra học sinh trước khi thực nghiệm 71

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ tần số điểm của học sinh trước khi thực nghiệm sư phạm 71

Hình 3.1: Hình ảnh học sinh tích cực tham gia thảo luận trong giờ học 72

Hình 3.2: Hình ảnh các nhóm tham gia trong lớp thực nghiệm sư phạm 73

Bảng 3.2: Phân bố điểm của học sinh sau thực nghiệm 73

Biểu đồ 3.2: Biểu đồ tần số điểm của học sinh sau khi thực nghiệm sư phạm 74

Bảng 3.3: Phân bố tần số luỹ tích hội tụ lùi của nhóm HS trước và sau 74

Bảng 3.3 Biểu đồ biểu diễn đường tần suất tích lũy hội tụ lùi của nhó 74

Bảng 3.4 Bảng kết quả các tham số thống kê 76

Bảng 3.5: Kết quả điều tra học sinh về các giờ dạy thực nghiệm sư phạm 77

iv

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH iii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ GẮN VỚI THỰC TIỄN 5

1.1 Mục tiêu của giáo dục hiện nay 5

1.1.1.Mục tiêu chung của giáo dục phổ thông hiện nay 5

1.1.2 Mục tiêu giáo dục môn vật lí ở trường phổ thông hiện nay 5

1.2 Năng lực vật lí 6

1.2.1 Khái niệm năng lực 6

1.2.2 Một số biểu hiện của năng lực 7

1.2.3 Các loại năng lực 7

1.2.4 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 8

1.3 Bài tập vật lí 9

1.3.1 Khái niệm về bài tập vật lí 9

1.3.2 Vai trò của bài tập trong dạy học vật lí 9

1.3.3 Phân loại bài tập vật lí 10

1.3.4 Phương pháp giải bài tập vật lý 13

1.4 Bài tập vật lí gắn với thực tiễn 17

1.4.1 Khái niệm 17

1.4.2 Phân loại 17

1.4.3 Các bước để xây dựng bài tập vật lí gắn với thực tiễn 18

1.5 Phương pháp giải bài tập theo dạy học giải quyết vấn đề 19

1.5.1 Dạy học giải quyết vấn đề 19

1.5.2 Hướng dẫn giải bài tập vật lí theo dạy học giải quyết vấn đề 19

1.5.2.1 Bản chất của dạy học giải quyết vấn đề 19

v

1.5.3 Một số lưu ý khi giải bài tập theo dạy học giải quyết vấn đề 20

1.6 Thực trạng sử dụng hệ thống bài tập vật lý gắn với thực tiễn ở trường THPT 21

1.6.2 Đối tượng và thời gian 21

1.6.3 Nội dung khảo sát 21

1.6.4 Phương pháp 21

1.6.5 Kết quả sau khi khảo sát 22

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN 26

TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG” 26

Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 26

2.1 Phân tích nội dung và cấu trúc chương “Khúc xạ ánh sáng”–Vật lí 11 26

2.1.1 Nội dung kiến thức cơ bản chủ đề Khúc xạ ánh sáng 26

2.1.2 Mục tiêu dạy học chủ đề Khúc xạ ánh sáng 29

2.2 Xây dựng bài tập có nội dung gắn với thực tiễn chương “Khúc xạ ánh sáng” – Vật lí 11 30

2.3 Bài tập tự giải theo năng lực Vật lí: 57

2.3.1 Phát biểu định nghĩa , định luật 57

2.3.2 Giải thích/chứng minh một vấn đề thực tiễn 58

2.3.3 Phân tích, tổng hợp để giải thích/chứng minh một vấn đề thực tiễn 58

2.4 Xây dựng bài giảng sử dụng bài tập gắn với thực tiễn trong dạy học một số kiến thức chương “Khúc xạ ánh sáng” – Vật lí 11 59

Kết luận chương 2 68

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 69

3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm 69

3.1.1 Mục đích thực nghiệm 69

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm bài tập vật lí gắn với thực tiễn 69

3.2 Đối tượng, thời gian và phương pháp thực nghiệm sư phạm 69

3.2.1 Đối tượng TNSP 69

vi

3.2.2 Thời gian và địa điểm TNSP 69

3.3.1 Phương pháp điều tra 70

3.3.2 Phương pháp quan sát 70

3.3.3 Phương pháp thống kê toán học 70

3.3.4 Xây dựng phương thức và tiêu chí đánh giá 70

3.4 Nội dung thực nghiệm 71

3.4.1 Tài liệu và cách thức thực nghiệm sư phạm 71

3.4.2 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 71

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 72

3.5.1 Về mặt định tính 72

3.5.2 Về mặt định lượng 73

Kết luận chương 3 78

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

Hiện nay đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, phát huy tính cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học là vấn đề được quan tâm trong dạy học nói chung và dạy học môn Vật lý nói riêng Muốn có kết quả cao trong quá trình dạy và học thì giáo viên phải lựa chọn phương pháp dạy học phù hợp để phát huy năng lực của người học, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức

Trong quá trình giảng dạy ở trường THPT nhiệm vụ phát triển tư duy cho học sinh là nhiệm vụ quan trọng đòi hỏi tiến hành đồng bộ ở các môn trong đó Vật lí là môn khoa học tự nhiên đề cập đến nhiều vấn đề của khoa học Hơn thế nữa Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, kiến thức vật lí gắn kết một cách chặt chẽ với thực tế đời sống, việc học sinh có thể sử dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn là hết sức cần thiết Việc vận dụng kiến thức vật lí vào đời sống hiện nay còn rất nhiều hạn chế đối với đa số học sinh phổ thông Bài tập Vật lí thực tiễn giúp phát triển cho học sinh các năng lực Vật lí, giúp người học phát hiện và giải quyết các vấn đề trong học tập và trong thực tiễn

Chương “ Khúc xạ ánh sáng” là một trong những chương có nhiều ứng dụng thực tiễn Tuy nhiên trong quá trình dạy và học ở THPT thì học sinh không hứng thú trong việc giải quyết các bài tập vì nội dung khó hiểu Khi

2

giáo viên sử dụng các bài tập Vật lí thực tiễn trong quá trình dạy học và kiểm tra – đánh giá, giúp học sinh tiếp thu kiến thức tích cực hơn và nhanh hơn Xuất phát từ những lý do trên tác giả chọn đề tài : “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn chủ đề “Khúc xạ ánh sáng” nhằm phát triển năng lực Vật lí cho học sinh THPT”

2 Mục đích nghiên cứu:

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập Vật lí gắn với thực tiễn chủ đề “Khúc

xạ ánh sáng” nhằm phát triển năng lực Vật lí cho học sinh THPT

3 Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập Vật lí và bài tập Vật lí gắn với thực tiễn

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực Vật lí

- Nghiên cứu nội dung chủ đề “Khúc xạ ánh sáng”

- Tìm hiểu thực trạng dạy học Vật lí ở trường THPT Trần Hưng Đạo – Hà Đông

- Xây dựng bài tập Vật lí có nội dung gắn với thực tiễn chương “ Khúc xạ ánh sáng”

- Thiết kế kịch bản dạy học kiến thức chương “Khúc xạ ánh sáng” có sử dụng bài tập gắn với thực tiễn

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá các kết luận

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu:

Quá trình dạy và học sử dụng bài tập Vật lí gắn với thực tiễn chủ đề “ Khúc

xạ ánh sáng” (Vật lí 11- Cơ bản THPT) của giáo viên và học sinh lớp 11 trường THPT Trần Hưng Đạo Hà Đông, thành phố Hà Nội

- Đối tượng nghiên cứu:

Quá trình xây dựng và sử dụng bài tập Vật lí gắn với thực tiễn trong dạy học Vật lí ở trường THPT

5 Vấn đề nghiên cứu

3

- Xây dựng hệ thống bài tập Vật lí có nội dung gắn với thực tiễn chương “Khúc xạ ánh sáng” (Vật lí 11- Cơ bản THPT)

- Sử dụng hệ thống bài tập Vật lí có nội dung gắn với thực tiễn chương

“Khúc xạ ánh sáng” phát huy năng lực Vật lí của học sinh, phát huy được tính tích cực của học sinh

6 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống bài tập vật lí gắn với thực tiễn và tổ chức dạy học kiến thức chương “Khúc xạ ánh sáng” – Vật lí 11 theo dạy học giải quyết vấn đề thì sẽ phát triển được năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh

7 Giới hạn phạm vi nghiên cứu

Xây dựng bài tập Vật lí gắn với thực tiễn để dạy học kiến thức chủ đề “Khúc

xạ ánh sáng” – Vật lí 11 tại trường THPT Trần Hưng Đạo Hà Đông - Hà Nội

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Về lí luận của đề tài: Góp phần hệ thống hoá cơ sở lý luận việc sử dụng

bài tập Vật lí nói chung và bài tập Vật lí gắn với thực tiễn nói riêng trong dạy học Vật lí

- Về thực tiễn của đề tài : Xây dựng được bài tập Vật lí gắn với thực tiễn và

các tiến trình sử dụng bài tập gắn với thực tiễn trong dạy học chương “Khúc

xạ ánh sáng ” – Vật lí 11

9 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận: Để hệ thống hoá những cơ sở lý luận

về bài tập Vật lí gắn với thực tiễn tìm tài liệu nghiên cứu về các nội dung có liên quan đến luận văn

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát thực trạng việc sử dụng

bài tập Vật lí gắn với thực tiễn trong dạy học Vật lí ở trường THPT

4

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Để kiểm nghiệm tính khả thi của đề

tài , tổ chức thực nghiệm sư phạm các nội dung đã đề xuất trong khoá luận

Xử lý các số liệu thu được từ TN bằng cách dùng phương pháp thống kê toán học

10 Cấu trúc của luận văn

Luận văn có cấu trúc gồm: mở đầu, nội dung, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo Phần nội dung luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng bài

tập vật lí gắn với thực tiễn

Chương 2: Xây dựng và sử dụng bài tập Vật lí có nội dung gắn với

thực tiễn chương “Khúc xạ ánh sáng” – Vật lí 11 Cơ bản THPT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

5

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ GẮN VỚI THỰC TIỄN 1.1 Mục tiêu của giáo dục hiện nay

1.1.1.Mục tiêu chung của giáo dục phổ thông hiện nay

Nền giáo dục nước ta đang trong giai đoạn đổi mới căn bản và toàn diện theo hướng xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế Chất lượng giáo dục ngày càng tăng, giáo dục đang chú trọng phát triển người học một cách toàn diện: giáo dục đạo đức, kỹ năng sống, năng lực thực hành để đáp ứng nhu cầu nhân lực cho đất nước

Giáo dục phổ thông nước ta đang chú trọng đến phát triển năng lực cho học sinh tức là quan tâm đến việc học sinh vận dụng được gì qua việc học Để làm được điều đó thì các nhà giáo dục phải thực hiện thành công việc chuyển

từ phương pháp dạy học truyền thống sang phương pháp dạy học tích cực tức

là vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất, đồng thời phải chuyển từ kiểm tra đánh giá kiến thức sang kiểm tra đánh giá năng lực vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề, không chỉ đánh giá kết quả mà còn cả đánh giá quá trình để nâng cao chất lượng dạy và học

Khi xác định được mục tiêu giáo dục là quan trọng và cần thiết vì nó định hướng chiến lược đầu tư, xây dựng nội dung chương trình, cho công tác quản lý, vận hành các bậc học và định hướng phương pháp dạy, học, kiểm tra đánh giá

Để chuẩn bị cho quá trình đổi mới, cần thiết phải đổi mới đồng bộ từ mục tiêu, nội dung, hình thức và phương pháp dạy học, phương tiện và kiểm tra đánh giá

Tóm lại mục tiêu giáo dục nước ta hiện nay là truyền đạt kiến thức, đào tạo năng lực, sáng tạo ra tri thức mới, rèn luyện cho HS những kỹ năng sống

để có thể đáp ứng yêu cầu của đất nước trong giai đoạn đổi mới

1.1.2 Mục tiêu giáo dục môn vật lí ở trường phổ thông hiện nay

1.2 Năng lực vật lí

1.2.1 Khái niệm năng lực

Trong các tài liệu nghiên cứu ở Việt Nam, năng lực cũng được hiểu theo các phạm trù khác nhau

- Quan điểm của các nhà tâm lý học cho rằng : năng lực là tổng hợp các đặc điểm, thuộc tính tâm lý của cá nhân phù hợp với yêu cầu cụ thể của một hoạt động nào đó nhằm đạt được hiệu quả nhất định

- Theo dự thảo chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và

Đào tạo, “Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố

chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí thực hiện thành công một loại hoạt động xác định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể" [4] Nội dung nghiên cứu của luận

văn được dựa trên cơ sở khái niệm năng lực của tài liệu này

Như vậy, cho dù cách biểu đạt có khác nhau, nhưng cách hiểu về

khái niệm năng lực đều chứa đựng nội dung chủ yếu đó là: năng lực là tổng

hợp các đặc điểm, thuộc tính tâm sinh lí và trình độ chuyên môn của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nào đó nhằm đảm bảo cho hoạt động đó đạt hiệu quả cao Năng lực là sự kết hợp của các khả

1.2.2 Một số biểu hiện của năng lực

Người có năng lực trong lĩnh vực nào đó thì có các biểu hiện sau:

- Có kiến thức cơ bản hoặc chuyên sâu trong một lĩnh vực nào đó, xác định được mục tiêu cách thức, phương pháp và lựa chọn được phương pháp phù

hợp để đạt được mục tiêu

- Nhanh nhậy, linh hoạt, chủ động trong các tình huống phát sinh

- Theo tâm lý học hiện đại, con người khi sinh ra năng lực chưa có sẵn có mà năng lực được hình thành và phát triển trong quá trình lao động và nhận thức

Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: sinh học, môi trường, xã hội

- Năng lực chuyên môn: là năng lực cụ thể trong lĩnh vực nhất định của xã hội như năng lực âm nhạc, hội họa, kinh doanh, tổ chức

Năng lực chung và năng lực chuyên môn liên hệ mật thiết với nhau, năng lực chung là tiền đề của năng lực chuyên môn, nếu năng lực chung càng tốt thì càng dễ đạt được năng lực chuyên môn Ngược lại năng lực chuyên môn phát triển thì trong những điều kiện nhất định lại có ảnh hưởng tích cực đối với năng lực chung Trên thực tế muốn có kết quả tốt trong một lĩnh vực nào đó thì năng lực chung phải phát triển ở một trình độ cần thiết và có năng lực

8

chuyên môn tương ứng với công việc của mình Những năng lực này không phải là bẩm sinh, mà nó có được do sự phát triển giáo dục, bồi dưỡng của con người

1.2.4 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

Theo chương trình môn Vật lí phổ thông 2018, nội dung học tập chú trọng vào bản chất, ý nghĩa vật lí của các đối tượng, đề cao tính thực tiễn; giúp học sinh phát triển tư duy khoa học dưới góc độ vật lí, khơi gợi sự ham thích ở học sinh, tăng cường khả năng vận dụng tri thức vào thực tiễn, góp phần hình thành các phẩm chất và năng lực chung được quy định trong Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể Học sinh hình thành và phát triển được năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên, cụ thể là năng lực vật lí, thông qua học tập vật lí Năng lực Vật lí bao gồm các thành phần sau:

b) Tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí

–Khám phá và tìm tòi theo tiến trình một số sự vật, hiện tượng đơn giản, gần gũi trong thế giới tự nhiên và đời sống

– Rút ra những dấu hiệu chung và riêng của một số sự vật, hiện tượng đơn giản, gần gũi trong thế giới tự nhiên bằng cách phân tích, so sánh

- Kiểm tra các dự đoán, lí giải các chứng cứ, rút ra kết luận bằng cách sử dụng được các chứng cứ khoa học

c) Kiến thức vật lí được vận dụng vào thực tiễn

– Sử dụng toán học là công cụ để giải quyết vấn đề cụ thể và vận dụng được kiến thức vật lí để mô hình hoá các hệ vật lí đơn giản

9

– Dự đoán, mô tả, giải thích hiện tượng, giải quyết vấn đề một cách khoa học; ứng xử thích hợp với thiên nhiên trong một số tình huống liên quan đến bản thân, gia đình và cộng đồng

Những biểu hiện của năng lực vận dụng vật lí vào thực tiễn:

– Chứng minh/giải thích một vấn đề thực tiễn

– Phân tích, tổng hợp để chứng minh, giải thích một vấn đề thực tiễn

– Đánh giá, phản biện về một vấn đề thực tiễn

– Đề xuất một số phương pháp, biện pháp mới, thiết kế mô hình, kế hoạch,

1.3 Bài tập vật lí

1.3.1 Khái niệm về bài tập vật lí

Có thể hiểu bài tập vật lí là một vấn đề, một hệ thống các thông tin được đặt ra trong quá trình dạy và học đòi hỏi HS phải có lời giải đáp Để làm được việc đó, HS cần có những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, suy luận logic, phép toán và thí nghiệm trên cơ sở các kiến thức vật lí

1.3.2 Vai trò của bài tập trong dạy học vật lí

Vật lý là bộ môn khoa học tự nhiên giúp học sinh hiểu được quy luật vận động của thế giới vật chất, bài tập vật lý giúp học sinh hiểu rõ hơn những qui luật đó, giúp học sinh biết phân tích, tổng hợp và vận dụng những qui luật ấy vào đời sống Ngược lại nếu học sinh vận dụng thành thạo bài tập vật lí thì học sinh sẽ nắm chắc kiến thức vật lí

Bài tập vật lí là những tình huống được lựa chọn phù hợp với mục đích

là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, các khái niệm vật lí, phát triển tư duy và rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Ví dụ: Sau khi dạy xong phần lý thuyết vật lý về định luật khúc xạ ánh sáng học sinh có thể vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn bằng một câu hỏi: Em hãy nêu các dụng cụ sử dụng thấu kính mà em biết?

10

Hoặc có thể đưa ra một tình huống nào đó cần phải tính toán và làm sáng tỏ các vấn đề lý thuyết vừa học Bài tập vật lí đóng vai trò quan trọng trong dạy học vật lí ở trường học

Việc giải bài tập vật lí giúp học sinh giải thích, chứng minh, vận dụng kiến thức, kỹ năng tính toán, suy luận logic để giải quyết những vấn đề trong cuộc sống Giúp học sinh hiểu sâu hơn kiến thức, vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn Muốn vậy phải thường xuyên rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo Việc vận dụng kiến dụng kiến thức vật lí trong bài tập cũng như trong đời sống hàng ngày cho biết mức độ kiến thức mà học sinh tiếp thu được

Khi giải quyết các bài tập vật lí đặt ra, học sinh cần sử dụng các thao tác như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa để giải quyết do

đó tạo điều kiện cho tư duy của học sinh phát triển Nên có thể khẳng định bài tập vật lí là công cụ tốt để phát triển tư duy logic, trí tưởng tượng, sáng tạo, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, khả năng khắc phục và giải quyết khó khăn trong đời sống của học sinh Trong quá trình dạy học vật lí, học sinh phải nêu cao vai trò tự học Muốn vậy giáo viên cần phải có hệ thống bài tập phù hợp, sắp xếp bài tập theo hệ thống từ đơn giản đến phức tạp, từ dễ đến khó và hướng dẫn học sinh tìm ra được bản chất vật lí của bài toán vật lí Bên cạnh đó bài tập vật lí còn dùng để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng giúp phát hiện được học sinh giỏi, phát hiện những khó khăn, sai lầm của học sinh từ đó giúp học sinh khắc phục và vượt qua khó khăn

Vật lí là bộ môn khoa học tự nhiên liên quan đến các hiện tượng trong đời sống Kiến thức vật lí được ứng dụng nhiều trong đời sống và sản xuất Khi giải các bài tập vật lí là học sinh đã hiểu được bản chất vấn đề và áp dụng nó

để giải quyết các vấn đề cuộc sống Do vậy việc sử dụng bài tập vật lí còn giúp giáo dục tư tưởng đạo đức, hướng nghiệp

1.3.3 Phân loại bài tập vật lí

1.3.2.1 Bài tập vật lí định tính

11

Bài tập định tính là bài tập mà HS không phải tính toán hoặc chỉ có các phép toán đơn giản, bài tập loại này chỉ vận dụng các khái niệm, định luật, định lý, qui luật để giải thích các hiện tượng bằng các lập luận có logic Nội dung câu hỏi liên quan đến nhiều vấn đề nên đòi hỏi sử dụng nhiều kiến thức vật lí

Ví dụ: Để đo nhiệt độ của mặt trời người ta làm thế nào?

Để trả lời được câu hỏi này người học phải nắm vững kiến thức vật lý, căn cứ vào kiến thức đã biết và lựa chọn vận dụng phù hợp, đó là khối kiến thức về quang phổ, các loại quang phổ, sóng ánh sáng

1.3.2.2 Bài tập vật lí định lượng

Bài tập vật lí định lượng là loại bài tập sử dụng các phép tính để giải quyết bài tập Ta phân loại bài tập dạng này thành hai loại dựa vào mục đích dạy học:

- Bài tập cơ bản : Là bài tập đơn giản mà sử dụng ngay khi nghiên cứu một khái niệm hay một định luật vật lí nào đó để học sinh sử dụng kiến thức vừa mới tiếp thu

- Bài tập tổng hợp : Là loại bài tập phức tạp hơn mà học sinh muốn giải thì phải vận dụng nhiều kiến thức các phần, các chương, thuộc các lĩnh vực Đặc biệt khi bài tập được đưa ra dưới dạng trắc nghiệm khách quan, thì học sinh phải nhớ kết quả cuối cùng đã được chứng minh để giải một cách nhanh chóng Muốn vậy học sinh phải hiểu bài, vận dụng kiến thức ở mức độ cao

Ví dụ: Khi nghiên cứu về định luật Ôm cho đoạn mạch ta có sự liên hệ giữa cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở của đoạn mạch: I =

R

U

từ đó có thể cho biết cường độ dòng điện I=5A, điện trở của đoạn mạch R=10Ω, yêu cầu học sinh tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch? Muốn có một bài tập tổng hợp GV có thể cho nhiều điện trở mắc nối tiếp hoặc song song với nhau yêu cầu tính cường độ dòng điện qua mạch chính, hoặc qua các điện trở thành

12

phần Lúc này học sinh phải phân tích, tổng hợp đồng thời kết hợp với tính toán để giải bài tập

1.3.2.3.Bài tập đồ thị

Bài tập mà đề bài cho đồ thị hoặc trong quá trình giải phải sử dụng đồ thị thì

có thể phân loại thành các kiểu câu hỏi sau:

- Đọc và tìm hiểu dữ kiện đồ thị đã cho : Loại bài tập này giúp rèn luyện kỹ năng đọc đồ thị cho học sinh, biết cách phán đoán nhận biết sự thay đổi trạng thái của vật thể, hệ vật lí, của một hiện tượng hay một quá trình vật lí nào đó Biết cách khai thác dữ liệu từ đồ thị để giải quyết một vấn đề cụ thể

- Vẽ đồ thị dựa vào dữ liệu đã cho : bài tập loại này rèn cho học sinh kỹ năng

vẽ đồ thị, đặc biệt là biết cách chọn hệ tọa độ và tỉ lệ xích thích hợp để vẽ chính xác

Ví dụ: Từ công thức liên hệ cường độ dòng điện và hiệu điện thế I=

R

U

và bằng các kiến thức đã học, Hãy cho biết hình dạng đồ thị sự phụ thuộc giữa cường độ và hiệu điện thế là đường gì? Muốn giải bài toán trên HS phải có kiến thức về đồ thị, cách chọn các điểm đặc biệt Từ nhiều điểm trên đồ thị,

HS nối các điểm đó tạo thành một đường thẳng, sau đó nhận xét về đặc điểm của đường đó như thế nào

1.3.2.4 Bài tập thí nghiệm

Bài tập thí nghiệm là bài tập học sinh phải làm các thí nghiệm để kiểm nghiệm lại lý thuyết, có thể tìm những số liệu dùng trong việc giải bài tập Bài tập thí nghiệm thường đem lại cảm giác thích thú cho học sinh đặc biệt học sinh có sáng tạo

Ví dụ: Làm thí nghiệm về sự khúc xạ ánh sáng, thông qua đo các góc tới i, góc khúc xạ r kiểm nghiệm lại định luật khúc xạ ánh sáng

13

Để thực hiện thí nghiệm này giáo viên cần tạo điều kiện hướng dẫn cho học sinh, gợi ý các cách tiến hành thí nghiệm, quan sát, đo đạc các góc Ghi nhận các kết quả để học sinh tính toán, áp dụng

1.3.4 Phương pháp giải bài tập vật lý

1.3.4.1 Các bước giải bài tập

Giải bài tập vật lí là quá trình tìm hiểu các dữ kiện của bài tập, phát hiện các hiện tượng vật lí, tìm mối liên hệ giữa chúng dựa vào sự vận dụng kiến thức vật lí trong những trường hợp cụ thể của từng bài đã cho Từ đó xác lập các mối quan hệ , tính toán để đưa ra lời giải và kết luận đúng Giáo viên nắm được quá trình này sẽ đưa ra phương pháp dạy học hiệu quả Cosraats nhiều cách giải bài tập vật lí khác nhau vì bài tập vật lí rất đa dạng Do vậy không

có một phương pháp cụ thể nào áp dụng để làm được tất cả các dạng bài tập

Từ những nhận định trên có thể đưa ra các bước chung để giải bài tập vật lí như sau:

3 Biện luận

- Tìm mối liên hệ giữa ẩn số và các dữ liệu đã cho Tìm mối quan hệ giữa dữ kiện đầu bài và cái phải tìm xem liên hệ với nhau qua công thức, định luật nào

để xác lập mối quan hệ

14

 Đối với những bài tập tổng hợp phức tạp, có hai cách xây dựng lập luận:

- Cách 1: Phân tích: từ ẩn số cần tìm, tìm ra mối quan hệ giữa ẩn số và đại lượng đã biết theo một định luật nào đó, diễn đạt bằng một công thức chứa ẩn

số Bước tiếp theo phát triển lập luận hoặc biến đổi công thức theo các dữ liệu

đã cho

- Cách 2: Tổng hợp Từ dữ liệu đã cho ở đầu bài, xây dựng lập luận, biến đổi công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ liệu và các đại lượng khác để đưa

ra công thức cuối cùng có ẩn số và dữ liệu đã cho

 Đối với bài tập định tính : ta xây dựng lập luận, tư duy logic mà không cần tính toán, dựa vào kiến thức vật lí để giải thích và dự đoán hiện tượng xảy ra

Để giải các bài toán loại này nên thực hiện theo các bước :

* Phân tích câu hỏi

* Phân tích hiện tượng vật lí đề cập trong câu hỏi để xác định các định luật, khái niệm hay một qui tắc vật lí nào đó để trả lời câu hỏi

* Tổng hợp dữ liệu đã cho với kiến thức tương ứng để trả lời câu hỏi

 Đối với bài tập trắc nghiệm khách quan : cần nắm vững kiến thức trong sách giáo khoa ( khái niệm, định nghĩa, định luật, hiện tượng ) để lựa chọn phương án chính xác nhất

4 Giải bài tập theo cách đã chọn

5 Kiểm tra và biện luận lại kết quả

- Có thể kiểm tra lại kết quả bằng cách giải khác hoặc vẽ hình(nếu có)

- Phân tích kết quả cuối cùng xem kết quả không phù hợp với điều kiện đầu bài và thực tế thì loại bỏ

1.3.4.2 Xây dựng lập luận trong giải bài tập

Trong quá trình giải bài tập vật lí thì đây là bước quan trọng Ở bước này, ta

sử dụng các định luật vật lí, những quy tắc, công thức để thiết lập mối quan hệ giữa đại lượng chưa biết , hiện tượng cần giải thích hoặc dự đoán với các dữ

15

liệu đã cho trong đầu bài Để làm được điều đó cần phải suy luận logic hoặc

có những biến đổi tính toán hợp lí Tùy theo đặc điểm của từng loại bài tập

mà ta có cách lập luận thích hợp Ta sẽ đi xét phương pháp để xây dựng lập luận để giải bài tập vật lí

1 Bài tập định tính

Bài tập định tính được chia làm hai loại: giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng

Giải thích hiện tượng: Bài tập dạng này cho biết một hiện tượng và yêu cầu

lý giải xem tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế Có thể biết hiện tượng và giải thích nguyên nhân Với học sinh nguyên nhân đó là các đặc tính, các định luật vật lí Bài tập loại này, yêu cầu thiết lập được mối liên hệ giữa hiện tượng

cụ thể, đặc tính của hiện tượng Sử dụng phép suy luận logic (suy luận thành

ba đoạn), đoạn đầu là đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lí tổng quát, tiếp theo là những điều kiện cụ thể, cuối cùng là hiện tượng được đưa ra Thường các hiện tượng thực tế rất phức tạp mà các định luật vật lí lại đơn giản, nên lúc đầu sẽ khó phát hiện ra mối quan hệ giữa hiện tượng đã cho với định luật vật lí đã biết Bên cạnh đó ngôn ngữ dùng trong các định nghĩa, định luật lại không phù hợp với ngôn ngữ để mô tả hiện tượng do đó khi gặp bài tập này thường phải mô tả hiện tượng theo ngôn ngữ vật lí và phân tích các hiện tượng ra các hiện tượng đơn giản chỉ tuân theo định luật, quy tắc nhất định Các bước định hướng cho việc tìm lời giải bài tập định tính giải thích hiện tượng như sau:

 Đọc đầu bài, dùng ngôn ngữ vật lí diễn đạt hiện tượng mô tả trong bài

16

- Xây dựng suy luận thành ba đoạn để nêu lên mối quan hệ giữa định luật đó và hiện tượng đã cho, tức là giải thích được nguyên nhân của hiện tượng

Bài tập dự đoán hiện tượng: Bài tập loại này thực chất là căn cứ vào dữ liệu

cụ thể của đầu bài, xác định định luật nào chi phối hiện tượng và dự đoán hiện tượng xảy ra Từ đó rút ra quy luật chung chi phối hiện tượng tương tự và đưa

ra được kết luận

2 Bài tập định lượng

Để giải bài tập định lượng, đầu tiên phải hiểu rõ hiện tượng xảy ra, quá trình diễn biến từ đầu đến cuối Nên có thể khẳng định phần đầu của bài tập định lượng là bài tập định tính Để giải bài tập định lượng cần làm các bước 1 và 2 giống giải bài tập định tính Ở bước 3 về xây dựng lập luận, ta có thể áp dụng các công thức và biến đổi toán học logic hơn Để xây dựng lập luận có hai phương pháp: phương pháp tổng hợp phương pháp phân tích

 Phương pháp phân tích : trong phương pháp này bắt đầu bằng việc tìm một định luật, quy tắc diễn đạt bằng một công thức trong đó có đại lượng cần tìm

và đại lượng khác chưa biết Từ đó tìm định luật, công thức khác nêu lên mối liên hệ giữa những đại lượng chưa biết này với các đại lượng đã biết trong đề bài Cuối cùng tìm được một công thức mà chỉ chứa đại lượng cần tìm và đại lượng đã biết Phương pháp này có bản chất là phân tích một bài toán phức tạp thành nhiều bài toán đơn giản hơn

 Phương pháp tổng hợp : Dựa vào các định luật, quy tắc vật lí, tìm những công thức mà có đại lượng đã biết và các đại lượng trung gian mà ta thấy có liên quan đến đại lượng phải tìm Kết quả ta tìm được một công thức chỉ chứa đại lượng cần tìm và đại lượng đã cho

1.3.4.3 Lựa chọn, sử dụng bài tập trong dạy học vật lí

Hệ thống bài tập giáo viên lựa chọn phải thỏa mãn một số yêu cầu sau :

17

- Bài tập cần triển khai từ dễ tới khó, từ đơn giản đến phức tạp ( từ phạm

vi, số lượng kiến thức, kĩ năng vận dụng Từ một đề tài đến nhiều đề tài, số lượng các đại lượng cho biết và các đại lượng cần tìm…) nhằm giúp học sinh nắm được phương pháp giải các loại bài tập điển hình

- Trong hệ thống bài tập mỗi bài tập là một mắt xích góp phần củng cố,

hoàn thiện và mở rộng kiến thức

- Hệ thống bài tập có nhiều loại bài tập: bài tập có nội dung gắn với thực tế

và bài tập giả thuyết, bài tập luyện tập và sáng tạo, bài tập cho thiếu hoặc thừa

dữ kiện, bài tập có thể có nhiều cách giải khác nhau Giáo viên cần có kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập Nên sử dụng ở các khâu trong quá trình dạy học: đặt vấn đề, hình thành kiến thức mới, củng cố kiến thức, kiểm tra và đánh giá

1.4 Bài tập vật lí gắn với thực tiễn

1.4.1 Khái niệm

Bài tập vật lí gắn với thực tiễn là những câu hỏi liên quan đến những vấn đề của đời sống mà khi HS trả lời phải vận dụng linh hoạt các khái niệm, quy tắc định luật vật lí và các hệ quả của chúng Bài tập vật lí thực tiễn chú trọng đến việc truyền tải kiến thức lí thuyết sang những ứng dụng kỹ thuật đơn giản trong thực tế

1.4.2 Phân loại

- Bài tập định tính: là các bài tập về giải thích hiện tượng, tình huống này

phát sinh trong thực tế, HS phải biết vận dụng các khái niệm, định luật để giải thích hiện tượng

Ví dụ: giải thích hiện tượng cầu vồng, hiện tượng cắm đũa vào cốc mà dường như nó bị gãy tại mặt nước

- Bài tập định lượng: là các bài tập cần tính toán, phải vận dụng các tính chất công thức vật lí để giải quyết

18

- Bài tập tổng hợp: là bài tập gồm cả kiến thức định tính và định lượng, dùng

cả khái niệm, định luật và tính toán mới có thể tìm ra kết quả của bài toán

Ví dụ: Tính số điện mà một gia đình sử dụng trong một tháng biết gia đình đó

đã sử dụng một số thiết bị cho trước Giải thích sự tiêu hao năng lượng điện

và nêu biện pháp khắc phục

- Bài tập ứng dụng kĩ thuật vật lí: là bài tập yêu cầu học sinh tạo ra sản phẩm

từ những kiến thức vật lí , bài tập dạng này yêu cầu HS không chỉ có kiến thức mà còn có cả kỹ năng thực hành

Ví dụ: Thiết kế và chế tạo tên lửa nước

- Bài tập thí nghiệm: yêu cầu HS làm thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lí kết quả Học sinh có thể tự tạo các dụng cụ thí nghiệm hoặc đưa ra các phương án thí nghiệm khác nhau

Ví dụ: Thí nhiệm về sự khúc xạ ánh sáng, thí nghiệm về con lắc đơn

1.4.3 Các bước để xây dựng bài tập vật lí gắn với thực tiễn

Để xây dựng bài tập vật lí gắn với thực tiễn giáo viên cần tuân theo quy trình sau:

- Bước 1: Xác định mục tiêu của bài tập gắn với thực tiễn:

GV cần trả lời câu hỏi: bài tập dùng để làm gì? Áp dụng trong cuộc sống? Sau khi giải quyết xong bài tập HS thu được kiến thức kĩ năng gì? năng lực gì được phát triển?

- Bước 2: Chọn bài tập thực tiễn phù hợp với đối tượng HS

GV cần tìm hiểu HS, đặc điểm tâm sinh lí để xây dựng bài tập phù hợp

- Bước 3: Xây dựng bài tập phù hợp với quá trình dạy học

GV cần xem xét với bài tập thực tiễn này nên sử dụng trong khâu nào của quá trình dạy học(trên lớp hay ở nhà, bài tập nêu vấn đề hay ví dụ minh họa )

- Bước 4: Tổ chức dạy bài tập

GV nêu rõ mục tiêu bài tập, gợi ý phương pháp giải quyết bài tập ( có thể hoạt động nhóm, hướng dẫn học sinh tìm tài liệu )

19

GV cần xây dựng đáp án và tiêu chí chấm phù hợp

1.5 Phương pháp giải bài tập theo dạy học giải quyết vấn đề

1.5.1 Dạy học giải quyết vấn đề

1.5.1.1 Khái nhiệm

Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là phương pháp dạy học trong đó

giáo viên tạo ra những tình huống có vấn đề, điều khiển học sinh phát hiện vấn đề, học sinh tích cực chủ động sáng tạo để giải quyết vấn đề và từ đó chiếm lĩnh kiến thức, rèn luyện kỹ năng để đạt được mục đích học tập

1.5.1.2 Đặc trưng

Đặc trưng có bản của dạy học có vấn đề là xuất phát từ tình huống có vấn đề

là những lúng túng về lý thuyết và thực hành để giải quyết vấn đề Đặc điểm

cơ bản của tình huống có vấn đề là: Nhu cầu, hứng thú; các câu hỏi hay vấn đề: chứa đựng cái đã biết và chưa biết; có khả năng giải quyết được.Tình huống có vấn đề được giáo viên tạo ra ở những dạng khác nhau như: bất ngờ đột biến, không phù hợp với những kiến thức đã có sẵn, xung đột, bác bỏ, lựa chọn

1.5.2 Hướng dẫn giải bài tập vật lí theo dạy học giải quyết vấn đề

1.5.2.1 Bản chất của dạy học giải quyết vấn đề

- Tình huống có vấn đề là tình huống gợi ra cho học sinh những khó khăn mà

họ thấy có khả năng vượt qua nhưng không phải ngay lập bằng một việc giải các công thức mà phải trải qua quá trình tích cực suy nghĩ, hoạt động để biến đổi đối tượng hoạt động hoặc điều chỉnh kiến thức có sẵn

1.5.2.2 Thực hiện theo các bước sau:

 Bước 1: Phát hiện vấn đề cần tìm hiểu

- Từ một tình huống có vấn đề phát hiện vấn đề cần tìm hiểu

- Giải thích và chính xác hóa tình huống để hiểu vấn đề cần đặt ra

- Phát biểu và đặt mục tiêu giải quyết vấn đề

 Bước 2: Tìm cách giải quyết vấn đề thường theo trình tự sau:

20

- Để làm rõ mối liên hệ giữa cái đã biết và cái chưa biết cần phân tích vấn đề

- Để giải quyết vấn đề cần đề xuất và thực hiện Trong quá trình giải quyết vấn đề phương hướng đề xuất có thể được điều chỉnh khi cần Đưa ra được một giải pháp giải quyết vấn đề

- Kiểm tra giải pháp: Nếu giải pháp đúng thì kết thúc, nếu không đúng thì làm lại từ phân tích cho đến khi tìm được giải pháp đúng

 Bước 3: Nêu ra giải pháp

HS trình bày lại toàn bộ từ việc phát biểu tới giải pháp vấn đề

 Bước 4: Nghiên cứu giải pháp sâu

- Tìm hiểu xem kết quả có khả năng ứng dụng như thế nào

- Đưa ra những vấn đề mới có liên quan bằng cách xét tương tự, khái quát hóa lật ngược vấn đề

1.5.3 Một số lưu ý khi giải bài tập theo dạy học giải quyết vấn đề

Quan điểm dạy học hiện đại cho rằng: dạy học là dạy giải quyết vấn đề, quá trình dạy học bao gồm “một hệ thống các hành động có mục đích phương hướng, giáo viên tổ chức hoạt động chân tay và trí óc của học sinh, đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh được nội dung dạy học và đạt được mục tiêu xác định” Trong quá trình dạy học, giáo viên là người tổ chức, định hướng hành động chiếm lĩnh kiến thức của học sinh làm theo chu trình sáng tạo khoa học

Do đó, tiến trình của hoạt động dạy và học như sau:

- GV đưa ra các tình huống (giao nhiệm vụ cho HS): Hs đảm nhận nhiệm vụ, gặp khó khăn, nảy sinh vấn đề cần giải quyết GV hướng dẫn học sinh, vấn đề được diễn đạt chính xác hóa, phù hợp với mục tiêu dạy học và nội dung xác định

- HS giải quyết vấn đề đặt ra bằng cách tự tìm tòi Dưới sự định hướng, theo dõi, giúp đỡ của GV, hoạt động học diễn ra theo một trình tự hợp lí, phù hợp với phương pháp luận

Ở trường THPT việc dạy học các môn khoa học, việc xây dựng một số kiến thức cụ thể thì tiến trình của hoạt động giải quyết vấn đề tuân theo trình tự sau: “ đề xuất vấn đề - suy đoán giải pháp - khảo sát lí thuyết hoặc thực nghiệm - kiểm tra, vận dụng kết quả”

1.6 Thực trạng sử dụng hệ thống bài tập vật lý gắn với thực tiễn ở trường THPT

Để có cơ sở thực tiễn chúng tôi điều tra, phỏng vấn và quan sát hoạt động dạy học Vật lí ở trường THPT để đánh giá thực trạng dạy học Vật lí

1.6.1 Mục đích

Tại trường THPT tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập Vật lí gắn với thực tiễn trong dạy học Vật lí

1.6.2 Đối tượng và thời gian

- Đối tượng: Tôi khảo sát giáo viên dạy Vật lí và HS ở một số lớp tại trường

THPT Trần Hưng Đạo – Hà Đông, Hà Nội

Tổng số phiếu khảo sát thực trạng là 97 phiếu được phát cho học sinh 3 lớp 11D1, 11D2 và 11D6; tổng số phiếu thu về là 97 phiếu

- Thời gian khảo sát: Tháng 03 năm 2019

1.6.3 Nội dung khảo sát

Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập Vật lí gắn với thực tiễn trong dạy học Vật

lí ở trường THPT Trần Hưng Đạo_Hà Đông, Hà Nội

1.6.4 Phương pháp

Dùng phiếu khảo sát theo hình thức trắc nghiệm (phụ lục 1 và phụ lục 2); tiến hành phỏng vấn HS, GV Đồng thời chúng tôi sử dụng phương pháp

22

nghiên cứu những tài liệu liên quan đến hoạt động dạy học ở trường THPT hiện nay

1.6.5 Kết quả sau khi khảo sát

Chúng tôi đã tiến hành khảo sát giáo viên và học sinh tại trường THPT Trần Hưng Đạo- Hà Đông và thu được kết quả như sau:

* Kết quả sau khi khảo sát giáo viên:

Chúng tôi đã phỏng vấn giáo viên của trường Kết quả cho thấy: khi dạy giáo viên thường chia bài tập thành các dạng, đưa ra phương pháp giải, chữa bài tập mẫu và cho học sinh làm các bài tập tương tự Khi dạy lý thuyết, các giáo viên thường xuyên lồng ghép bài tập và giao bài tập về nhà cho học sinh Nhưng chưa chú trọng sử dụng các bài tập thực tiễn Ngoài

ra, giáo viên cũng ít khi giao bài tập về nhà và chấm điểm cho học sinh

Ta thấy, giáo viên hiện nay vẫn dạy Vật lí theo lối truyền thống, nặng về kiến thức lý thuyết mà chưa chú trọng đưa kiến thức vào thực tiễn thông qua các bài tập Việc sử dụng bài tập Vật lí gắn với thực tiễn vẫn còn hạn chế trong quá trình dạy học tại trường THPT Trần Hưng Đạo – Hà Đông

* Kết quả khảo sát học sinh:

Chúng tôi đã tiến hành phát phiếu điều tra cho học sinh trường THPT Trần Hưng Đạo Hà Đông và thu được kết quả ở bảng sau:

Bảng 1.1 Kết quả việc dạy học bài tập Vật lí đối với học sinh khảo sát

23

Trong các bài kiểm tra em

có hay gặp bài tập giải

Thông qua kết quả khảo sát chúng tôi cũng nhận thấy rằng, trong quá trình dạy học giáo viên sử dụng các bài tập gắn với thực tiễn học sinh sẽ dễ hiểu bài hơn Thông qua kết quả điều tra chúng tôi thấy rằng, việc thực tế hoá kiến

24

thức Vật lí của học sinh là rất cần thiết Tuy nhiên, việc dạy học Vật lí ở trường THPT hiện nay chưa đáp ứng được nhu cầu của các em Từ đó dẫn tới quá trình tiếp nhận kiến thức mới trong quá trình học tập của học sinh sẽ bị hạn chế sự phát triển kỹ năng vận dụng và kỹ năng giải quyết vấn đề trong cuộc sống

Kết luận chung: Qua quá trình điều tra, chúng tôi thấy bằng nhiều hình

thức dạy học như: trong giờ bài tập chia thành các dạng, chữa các bài tập mẫu, giao các bài tập cùng dạng cho học sinh, giao bài tập về nhà cho học sinh, sử dụng các bài tập gắn với thực tiễn, bài tập theo các chủ đề, yêu cầu học sinh giải bài tập theo các bước của phát triển năng lực giải quyết vấn đề (phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp, lập luận giải pháp, đánh giá giải pháp và

đề xuất bài toán mới tương tự) HS đã được học bài tập Vật lí nhưng có sự

chênh lệch về số lần sử dụng giữa các hình thức, về mức độ hiệu quả thông qua việc điều tra giáo viên và nhận thức của học sinh về các vấn đề này Hình thức mà được giáo viên sử dụng thường xuyên đó là: trong giờ bài tập, chia thành các dạng, chữa bài tập mẫu, giao các bài tập cùng dạng cho học sinh và giao bài tập về nhà cho học sinh

25

Kết luận chương 1

Giải bài tập vật lí là một trong những phương pháp rèn luyện chủ yếu và được thực hiện nhiều nhất Các giờ học giải bài tập vật lí là yếu tố quan trọng trong dạy học vật lí, giúp học sinh củng cố và tiếp thu kiến thức hiệu quả

Vì vậy trong dạy học giải bài tập vật lí có vai trò rất quan trọng:

- Từ giải bài tập vật lí học sinh vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập và đời sống

- Bài tập vật lí là một phương tiện để nghiên cứu kiến thức mới giúp cho học sinh nắm kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc

- Bài tập vật lí giúp học sinh rèn luyện tư duy logic, khả năng sáng tạo, tính kiên trì và có lòng say mê với môn học

- Bài tập vật lí giúp học sinh hệ thống hóa kiến thức, củng cố, ôn tập,

là phương tiện để kiểm tra kiến thức kĩ năng của học sinh

26

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG”

Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 Phân tích nội dung và cấu trúc chương “Khúc xạ ánh sáng”–Vật lí 11

2.1.1 Nội dung kiến thức cơ bản chủ đề Khúc xạ ánh sáng

Chương “ Khúc xạ ánh sáng ” nghiên cứu các hiện tượng khúc xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng, hiện tượng phản xạ toàn phần với các khái niệm

về chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối, nguyên lý thuận nghịch của sự truyền ánh sáng, điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần, … phần khúc xạ ánh sáng trong chương trình vật lí phổ thông được mô tả bởi sơ đồ dưới đây:

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc kiến thức cơ bản chủ đề Khúc xạ ánh sáng

2.1.1.1 Khúc xạ ánh sáng

a Định nghĩa: Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng đổi phương đột ngột của các

tia sáng khi truyền qua mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt khác nhau

- Mặt lưỡng chất là mặt phân cách giữa hai môi trường

b Định luật khúc xạ ánh sáng:

27

- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới Mặt phẳng tới tạo bởi pháp tuyến của mặt phân cách tại điểm tới và tia tới

- Với một cặp môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin góc tới (sin i)

và sin góc khúc xạ (sin r) luôn không đổi :

= n21 Chú ý: Nếu mặt phân cách giữa hai môi trường có dạng mặt cầu thì pháp tuyến tại điểm tới là đường thẳng đi qua tâm mặt cầu

2.1.1.2 Chiết suất của môi trường

Tỉ số gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường chứa tia khúc

xạ ( môi trường 2) đối với môi trường chứa tia tới (môi trường 1) :

- Trong lí thuyết về ánh sáng, chiết suất tỉ đối bằng tỉ số giữa vận tốc v1 và v2

của ánh sáng khi đi trong môi trường 1 và trong môi trường 2

- Đ/n: là hệ hai môi trường trong suốt phân cách nhau bởi một mặt phẳng

- Ảnh của vật tạo bởi lưỡng chất phẳng: vật thật cho ảnh ảo

hsô r

i 

sin sin

hsô r

i 

sin

sin

hsô r

i 

sin sin

28

O‟ là điểm ảo của O Đặt mắt ngoài không khí sao cho chùm khúc xạ nói trên

đi vào mắt, ta sẽ có cảm giác như là O được nâng lên cao hơn so với bình thường

TH1: vật thuộc môi trường chiết

quang kém hơn (môi trường kém

chiết quang hơn n1< n2) thì vật thật

cho ảnh ảo, ảnh tiến ra xa mặt phân

cách

h‟ = n2/n1 h

TH2: vật thuộc môi trường chiết

quang hơn (n1> n2) thì vật thật cho

ảnh ảo tiến lại gần mặt phân cách h‟

29



2.1.1.5 Hiện tượng phản xạ toàn phần:

- Hiện tượng phản xạ toàn phần: là hiện tượng toàn bộ tia sáng tới bị phản xạ tại mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt (không có tia khúc xạ)

- Để có hiện tượng phản xạ toàn phần cần có điều kiện:

+ Ánh sáng truyền từ môi trường 1 sang môi trường 2 chiết quang kém hơn (

n1 > n2 )

+ Góc tới lớn hơn hoặc bằng igh (i ≥ igh)

- Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang dẫn sáng là do phản xạ toàn phần: được ứng dụng trong công nghệ thông tin và y học

- Trình bày được cấu tạo và tác dụng dẫn sáng của sợi quang, cáp quang

- Giải toán về bài tập phản xạ toàn phần

2 1

21 12

1

n

n n

Bảng 2.1 Các bài tập có nội dung gắn với thực tiễn chương “Khúc xạ ánh sáng” – Vật lí 11

Bài 1 Bạn Bình và

bạn An đang loay

hoay ghép nội dung ở cột A với nội dung tương ứng cột B Em hãy giúp bạn ấy nhé?

1 Khúc

xạ ánh sáng

A Là

hiện tượng ánh sáng phản xạ toàn bộ tia sáng tới xảy

ra ở mặt phân cách giữa 2 môi trường trong

xạ

B Khi

ánh sáng

đi từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang

kém hơn

3 Biểu

thức định luật khúc

xạ

C Là hiện tượng ánh sáng

bị đổi phương đột ngột khi qua mặt phân cách hai môi trường trong

A Khi góc tới tăng góc khúc xạ giảm

B Khi gcs tới bằng

0 thì góc khúc xạ cũng bằng 0

C Tia khúc xạ gần pháp tuyến hơn tia tới khi ánh sáng đi

từ môi trường chiết quang kém hơn sang môi trường chiết quang lớn hơn

D Với một cặp môi trường trong suốt nhất định tỉ số sini/sinr luôn không đổi

Câu 3: Để có hiện

tượng phản xạ toàn phần xảy ra thì:

đổi

E n1 sin i

= n2 sin r

Đ.A: 1- C; 2-B; 3- E; 4-A

Đáp án bài 2: A Khi

góc tới tăng thì góc khúc xạ giảm