Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm góp phần bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh ( áp dụng cho chương dòng điện không đổi vật lí 11 nâng cao )

- Bài tập thí nghiệm gắn với thực tiễn sẽ giúp học sinh biết vận dụngkiến thức vào thực tiễn, góp phần bồi dỡng kĩ thuật tổng hợp và h-ớng nghiệp cho học sinh.- Bài tập thí nghiệm có tác

Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng đại học vinh

- -Bùi danh hào

Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm góp phần bồi dỡng t duy sáng tạo cho học

1

Chơng 1: cơ sở lý luận của việc phát triển t duy sáng tạo cho học sinh

trong dạy học vật lí khi có bài tập thí nghiệm

1.1. Hoạt động nhận thức vật

lí 5 1.1.1. Quy luật chung của quá trình nhận thức vật

lí 5 1.1.2. Con đờng nhận thức vật

lí 6 1.2. T duy trong quá trình dạy học vật

lý 7 1.2.1. Đại cơng về t

duy 7 1.2.1.

1. Khái niệm về t duy 7 1.2.1.

2. Các đặc điểm của t duy 8 1.2.1.

5. T duy nh một quá trình, t duy nh một hoạt động 9 1.2.1.

6. Các thao tác t duy cơ bản 10 1.2.2. T duy vật

lí

1.3. Bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh thông qua quá trình dạy

1.3.1. Dạy học và phát triển trí

tuệ 13 1.3.2. Động lực của quá trình dạy

học 14 1.3.3. Năng lực của t duy sáng

tạo 14 1.3.4. Bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình nhận

nghiệm

thông 23 1.5. Kết luận chơng

1 25

Chơng 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm cho chơng

“ Dòng điện không đổi” ở vật lí lớp 11 nâng cao

2.1. Vị trí và nội dung của chơng ‘’Dòng điện không đổi’’, vật

đổi 39 2.2.3.

1. Các dạng BTTN trong chơng

‘’Dòng điện không

đổi’’ 39 2.2.3.

2.3. Đề xuất một số giáo án BTTN thuộc chơng ‘’Dòng điện không

đổi’’ nhằm bồi dỡng t duy sáng

tạo 62 2.3.1. Giáo án

1

62

2.3.2. Giáo án

2

69

2.3.3. Giáo án

3

83

3.2. Đối tợng thực

nghiệm

83

3.3. Nhiệm vụ thực

nghiệm

83

3.4. Nội dung thực

nghiệm

83

3.5. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ thùc

nghiÖm 84 3.6. KÕt luËn ch¬ng

Trớc hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc

đến PGS TS Nguyễn Quang Lạc ngời trực tiếp hớng dẫn tác giả thực hiện luận văn này.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Vật lý, Khoa Sau đại học đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình làm luận văn.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban giám hiệu, các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp Trờng THPT Nam Đàn

I, đã giúp đỡ tác giả trong quá trình tác giả học tập và nghiên cứu.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những ngời thân đã động viên, chia sẻ những khó khăn trong quá trình làm luận văn.

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn tới tất cả mọi ngời!

Vinh, ngày 06 tháng 11 năm 2008

Tác giả

C¸c tõ viÕt t¾t trong luËn v¨n

Lời cảm ơn !

Trong quá trình tiến hành thực hiện luận văn này tác giả đã nhận đợc sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, các bạn bè, đồng nghiệp và ngời thân Hôm nay, khi luận văn đã hoàn thành tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những ngời đã giúp đỡ tác giả trong thời gian vừa qua.

Trớc hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc

đến PGS TS Nguyễn Quang Lạc ngời trực tiếp hớng dẫn tác giả thực hiện luận văn này.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Vật lý, Khoa Sau đại học đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình làm luận văn.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban giám hiệu, các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp Trờng THPT Nam Đàn

I, đã giúp đỡ tác giả trong quá trình tác giả học tập và nghiên cứu.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những ngời thân đã động viên, chia sẻ những khó khăn trong quá trình làm luận văn.

Mét lÇn n÷a xin ch©n thµnh c¶m ¬n tíi tÊt c¶ mäi ngêi!

Mở ĐầU

1 Lí DO CHọN Đề TàI

Chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI, thế kỷ của trí tuệ sángtạo Thế giới đang xảy ra sự bùng nổ về tri thức khoa học và côngnghệ Đất nớc ta đang đẩy mạnh sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện

đại hoá Viễn cảnh sôi động, tơi đẹp nhng cũng nhiều thách thức

Trớc tình hình đó đòi hỏi nền giáo dục của nớc ta phải đổi mớimạnh mẽ, sâu sắc toàn diện Đã từ nửa thế kỷ qua nhất là ngày nay,khoa học trên thế giới coi trọng những nghiên cứu đổi mới dạy học ởtrờng phổ thông theo hớng đảm bảo đợc sự phát triển năng lực sángtạo của học sinh, bồi dỡng t duy khoa học, năng lực tìm tòi chiếmlĩnh tri thức, năng lực giải quyết vấn đề, khả năng thích ứng đợc vớithực tiễn cuộc sống, với sự phát triển của nền kinh tế tri thức Nghịquyết Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ơng đảng cộngsản Việt Nam khoá VIII đã chỉ rõ “ Mục tiêu chủ yếu là thực hiệngiáo dục toàn diện: đức dục, trí dục, thể dục ở tất cả các bậc học.Hết sức coi trọng giáo dục chính trị t tởng, nhân cách, khả năng tduy sáng tạo và năng lực thực hành “ Để đạt đợc mục tiêu này, thìviệc dạy học không chỉ đơn thuần là việc cung cấp kiến thức chohọc sinh, mà hớng cho các em cách giải quyết vấn đề trong học tập

để tìm ra cái mới, khả năng phát hiện ra điều cha biết, cha có,

đồng thời tạo ra cái cha biết, cha có mà không phụ thuộc vào cái đã

có Hay nói cách khác đó chính là bồi dỡng t duy sáng tạo cho họcsinh

Để đạt đợc mục tiêu của quá trình dạy học vật lí nói trên cóthể dùng các phơng tiện dạy học vật lí khác nhau Bài tập vật lí có ýnghĩa quan trọng trong việc củng cố, mở rộng, hoàn thiện kiến thức

lí thuyết, và rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thứcvào thực tiễn, góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hớng nghiệp.Trong các loại bài tập thì bài tập thí nghiệm chiếm u thế vợt trội Sửdụng bài tập thí nghiệm trong dạy học đạt đợc mục đích:

- Giúp học sinh nắm vững kiến thức vật lí đã đợc học

- Phát triển t duy sáng tạo cho học sinh

- Rèn luyện kĩ năng thực hành: phân tích hiện tợng, thiết kế, lắpráp thí nghiệm, đo đạc các đại lợng vật lí, xử lí kết quả

- Bài tập thí nghiệm gắn với thực tiễn sẽ giúp học sinh biết vận dụngkiến thức vào thực tiễn, góp phần bồi dỡng kĩ thuật tổng hợp và h-ớng nghiệp cho học sinh.

- Bài tập thí nghiệm có tác dụng giáo dục tình yêu lao động, đứctính trung thực, kiên trì, chịu khó, nó cũng có thể mang đến chohọc sinh niềm phấn khởi sáng tạo đối với những thành công, tăngthêm sự yêu thích, hứng thú đối với bộ môn vật lí, sự tự tin cho HS.Chơng “ Dòng điện không đổi “ lớp 11 là một chơng có ứng dụngthực tiễn rất nhiều, các thiết bị hỗ trợ làm thí nghiệm để thực hiệnquá trình dạy học cũng tơng đối phong phú Thế nhng các bài tậptrong sách giáo khoa, sách bài tập và các tài liệu tham khảo chủ yếumang tính hàn lâm, các bài tập thí nghiệm đợc biên soạn còn hạnchế

Từ những lí do trên tôi chọn đề tài: Xây dựng và sử dụng bài tậpthí nghiệm góp phần bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh ( áp dụngcho chơng “dòng điện không đổi” lớp 11 THPT )

2 Mục đích của đề tài

Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm chơng “ Dòng điệnkhông đổi” lớp 11 và đề xuất tiến trình hớng dẫn giải theo hớngphát triển năng lực t duy sáng tạo của học sinh nhờ đó nâng caochất lợng và hiệu quả của dạy học

3 đối tợng nghiên cứu

3.1 Đối tợng

Cơ sở lí luận về phát triển t duy sáng tạo cho học sinh

Quá trình dạy học vật lí ở trờng phổ thông

Bài tập thí nghiệm

3.2 Phạm vi nghiên cứu.

Chơng trình vật lí lớp 11 phần “ Dòng điện không đổi” chơngtrình nâng cao

Bài tập thí nghiệm thuộc chơng “ Dòng điện không đổi” trong dạyhọc vật lí ở lớp 11 trờng THPT Nam đàn 1

4 giả thuyết khoa học

Thông qua việc xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm và đề xuấttiến trình sử dụng hợp lí hệ thống đó trong dạy học chơng “ Dòng

điện không đổi “ có thể góp phần khắc sâu kiến thức chơng vàphát triển năng lực t duy sáng tạo cho học sinh

5 Nhiệm vụ của đề tài

Nghiên cứu các đặc điểm của t duy vật lí và t duy sáng tạo

Nghiên cứu về lí luận về vai trò, đặc điểm của bài tập thí nghiệmtrong việc bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh

Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập thí nghiệm vật lí ở trờng phổthông

Nghiên cứu chơng trình vật lí 11 THPT

Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm và đề xuất tiến trình sửdụng theo hớng nhằm củng cố và vận dụng lí thuyết, bồi dỡng một sốthao tác t duy, thực hành sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học ch-

ơng “Dòng điện không đổi”

6 phơng pháp nghiên cứu

6.1 Phơng pháp nghiên cứu lí thuyết

Nghiên cứu lí luận về t duy trong nhận thức khoa học và t duy trongdạy học vật lí

Nghiên cứu cơ sở lí luận về xây dựng và sử dụng bài tập vật lí, bàitập thí nghiệm vật lí nhằm phát triển t duy sáng tạo cho học sinh.Nghiên cứu chơng trình sách giáo khoa, sách bài tập và các tài liệuliên quan đến đề tài

6.2 Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra về thực trạng dạy học bài

tập vật lí, đặc biệt là bài tập thí nghiệm vật lí ở trờng THPT

Nghiên cứu các phơng tiện, thiết bị để xây dựng, thiết kế một sốphơng án sử dụng bài tập thí nghiệm vật lí vào dạy học

Thực nghiệm s phạm ở các trờng THPT, để chỉnh lí, bổ sung, thẩm

định phơng án đã thiết kế và kiểm chứng giả thuyết khoa học của

Chơng 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm cho

ch-ơng “ Dòng điện không đổi” ở vật lí lớp 11 nâng cao

Chơng 3: Thực nghiệm s phạm

Kết luận

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

CHƯƠNG 1

Cơ sở lí luận của việc phát triển t duy sáng tạo cho học sinh

trong dạy học vật lí khi có bài tập thí nghiệm

1.1 hoạt động nhận thức vật lí

1.1.1 Quy luật chung của quá trình nhận thức vật lí

Nhận thức vật lí là nhận thức chân lí khách quan V.I.Lênin đãchỉ rõ quy luật chung nhất của hoạt động nhận thức là: “ Từ trựcquan sinh động đến t duy trừu tợng và từ t duy trừu tợng trở về thựctiễn, đó là con đờng biện chứng của nhận thức chân lí, của sựnhận thức hiện thực khách quan”

Tâm lí học hiện đại cho rằng: Trong việc nhận thức Thế giới, conngời có thể đạt đợc những mức độ nhận thức khác nhau, từ thấp

đến cao, từ đơn giản đến phức tạp Mức độ thấp, ban đầu lànhận thức cảm tính bao gồm cảm giác và tri giác, trong đó con ngờiphản ánh vào đầu óc những biểu hiện bên ngoài của sự vật kháchquan, những cái tác động trực tiếp vào các giác quan con ngời Mức

độ cao gọi là nhận thức lí tính, còn gọi là t duy, trong đó con ngờiphản ánh vào đầu óc những thuộc tính bản chất bên trong của sựvật, những mối quan hệ có tính quy luật Dựa trên những dữ liệucảm tính, con ngời thực hiện các thao tác phân tích, so sánh, tổnghợp, khái quát hoá, trừu tợng hoá để rút ra những tính chất chủ yếucủa đối tợng, nhận thức và xây dựng thành những khái niệm Mỗikhái niệm đợc diễn đạt bằng một từ ngữ Mối quan hệ giữa cácthuộc tính của vật chất cũng đợc biểu thị bằng mối quan hệ giữacác khái niệm dới dạng những mệnh đề, những phán đoán Đến

đây con ngời t duy bằng khái niệm Sự nhận thức không chỉ dừng

lại ở sự phản ánh vào trong óc những thuộc tính của sự vật, hiện ợng khách quan mà còn thực hiện các phép suy luận để rút ranhững kết luận mới, dự đoán những hiện tợng mới trong thực tiễn.Nhờ thế mà t duy có tính sáng tạo, có thể mở rộng sự hiểu biết củamình vào việc cải tạo Thế giới khách quan, phục vụ lợi ích con ngời.

t-Đó chính là quy luật chung của mọi quá trình nhận thức chân lí.Tuy nhiên đối với mỗi ngành khoa học (KH), quá trình nhận thứccũng có những nét đặc thù, tuỳ thuộc vào đối tợng nhận thức cụthể Mỗi KH chỉ trở thành một KH thực sự khi nó có một hệ thốngkhái niệm rõ ràng và một phơng pháp (PP) nghiên cứu có hiệu quả

1.1.2 Con đờng nhận thức vật lí

Khoa học vật lí nghiên cứu thế giới tự nhiên nhằm phát hiện ranhững đặc tính và quy luật khách quan của các sự vật, hiện tợngtrong tự nhiên Vấn đề then chốt đầu tiên phải đặt ra cho ngờinghiên cứu là làm thế nào để tìm ra chân lí, làm thế nào để biếtrằng những điều mà nhà nghiên cứu tìm ra là đúng chân lí kháchquan? V G Razumôpxki trên cơ sở khái quát hoá những lời phát biểugiống nhau của những nhà vật lí nổi tiếng nh A.Anhstanh, M Plăng,M.Boonơ, P.L.Kapitsa đã trình bày những khía cạnh chính củaquá trình nhận thức sáng tạo KH dới dạng chu trình nh sau (H.1)

Từ việc khái quát những sự kiện xuất phát, đi đến xây dựng môhình trừu tợng giả định ( có tính chất nh một giả thuyết); từ môhình dẫn đến việc rút ra một hệ quả lý thuyết ( bằng suy luậnlogic hay suy luận toán học); sau đó cần sự kiểm tra bằng thựcnghiệm những hệ quả đó

Nếu những kết quả thực nghiệm phù hợp với hệ quả thì mô hìnhgiả thuyết đó đợc xác nhận là đúng đắn và trở thành chân lí.nếu những sự kiện thực nghiệm không phù hợp với những dự đoán líthuyết thì phải xem lại lí thuyết, chỉnh lí lại hoặc phải thay đổi.Mô hình trừu tợng đợc xác nhận trở thành nguồn tri thức mới, tiếp tục

đợc dùng để suy ra những hệ quả mới hoặc để giải thích những sựkiện thực nghiệm mới phát hiện

Bởi vì, mỗi mô hình, mỗi lí thuyết chỉ phản ánh một số mặt củathực tế, cho nên khi mở rộng phạm vi ứng dụng của mô hình sẽ đếnmột lúc nào đó, ta gặp những sự kiện thực nghiệm mới không phùhợp với hệ quả suy ra từ mô hình đó, nghĩa là không giải thích đợcnhững sự kiện thực nghiệm mới, đến lúc đó phải bổ sung, chỉnh

lí mô hình cũ cho phù hợp hoặc phải bỏ đi mà xây dựng mô hìnhmới, bắt đầu một chu trình mới của quá trình nhận thức Nh vậychu trình nhận thức KH không khép kín mà đợc mở rộng dần dần,làm giàu thêm cho kiến thức KH Bằng cách đó, con ngời ngày càngtiếp cận hơn với chân lí khách quan Ta có thể mô tả quá trìnhnhận thức vật lí chi tiết hơn, gồm các giai đoạn điển hình sau: Thực tiễn→ vấn đề→ giả thuyết → hệ quả → định luật → líthuyết → thực tiễn

Chu trình và sơ đồ nói trên mô tả toàn bộ quá trình nhận thức vậtlí

Một vấn đề cơ bản đợc đặt ra trong quá trình nhận thức vật lí

là phải luôn luôn đối chiếu những khái niệm, định luật, những môhình vật lí là những sản phẩm do trí tuệ con ngời sáng tạo ra với

thực tiễn khách quan để hiểu rõ chúng, dùng chúng để phản ánh,mô tả , biểu đạt đặc tính gì, quan hệ nào của thực tiễn kháchquan và giới hạn phản ánh của chúng đến đâu.

Kết quả của quá trình nghiên cứu, học tập, nhận thức vật lí,ngoài việc nắm đợc các định luật cụ thể chi phối các hiện tợng cụthể của tự nhiên để vận dụng chúng cải tạo tự nhiên, phục vụ lợi íchcon ngời, còn phải làm cho học sinh tin tởng vững chắc rằng mọihiện tợng trong tự nhiên đều diễn ra theo quy luật của tự nhiên cótính chất khách quan, có hệ thống chặt chẽ mà con ngời hoàn toàn

có thể nhận thức đợc ngày càng sâu sắc, tinh tế, chính xác hơn

1.2 T duy trong quá trình dạy học vật lí

1.2.1 Đại cơng về t duy

1.2.1.1 Khái niệm về t duy

T duy là sự phản ánh trong bộ não con ngời những dấu hiệu bảnchất của sự vật và hiện tợng những mối quan hệ có tính quy luậtgiữa chúng

Trong quá trình t duy, con ngời dùng các khái niệm Nếu cảm giác, trigiác, hiện tợng là những sự phản ánh các sự vật và hiện tợng cụ thể,riêng rẽ, thì khái niệm là sự phản ánh những đặc điểm chung, bảnchất của một loại sự vật và hiện tợng giống nhau

- T duy phản ánh thực tế một cách khái quát vì nó phản ánhnhững thuộc tính của hiện thực thông qua các khái niệm mà cáckhái niệm lại tách khỏi những sự vật cụ thể, những cái chứa đựngnhững thuộc tính đó

- T duy phản ánh hiện thực một cách gián tiếp vì nó thay thếnhững hành động thực tế với chính các sự vật bằng các hành độngtinh thần với những hình ảnh của chúng T duy cho phép giải quyếtnhững nhiệm vụ thực tế thông qua hoạt động tinh thần (lí luận)bằng cách dựa trên những tri thức về các thuộc tính và các mối quan

hệ của các sự vật đợc củng cố trong các khái niệm

1.2.1.2.Các đặc điểm của t duy

- Tính có vấn đề của t duy

- T duy có liên hệ mật thiết với nhận thức cảm tính

- Tính trừu tợng và khái quát của t duy

- Tính gián tiếp của t duy

- T duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ

1.2.1.3 Các loại t duy

Có nhiều cách phân loại t duy, dựa theo những dấu hiệu khácnhau Trong dạy học vật lí, ngời ta quan tâm đến các loại t duy chủyếu sau:

- T duy kinh nghiệm

- T duy lí luận

- T duy logic

- T duy vật lí

1.2.1.4 Các mức độ của t duy

T duy con ngời có thể chia thành hai mức độ:

*T duy tái tạo:

Là tái tạo những mối liên hệ đã biết hoặc nhận thức các liên

hệ đó theo những dấu hiệu đã biết

1.2.1.5 T duy nh một quá trình, t duy nh một hoạt động

T duy nh một quá trình: T duy xuất hiện nh một quá trìnhtheo quy luật diễn biến của nó Quá trình này có các giai đoạn kếtiếp nhau.

Giai đoạn 1 Xác định vấn đề, biểu đạt nó thành nhiệm vụ t duy.

Khi gặp tình huống(hoàn cảnh) có vấn đề , chủ thể phải ý thức

đ-ợc đó là nhiệm vụ của bản thân, phải phát hiện ra mâu thuẫn chứa

đựng trong tình huống có vấn đề đối với bản thân, phải phát hiện

ra mâu thuẫn chứa đựng trong tình huống có vấn đề, tạo ra nhucầu phải giải quyết vấn đề, từ đó đề ra nhiệm vụ của t duy

Giai đoạn 2 Huy động các tri thức, vốn kinh nghiệm của bản thân

có liên quan đến vấn đề , làm xuất hiện trong đầu chủ thể t duynhững mối liên tởng xung quanh vấn đề đang giải quyết

Giai đoạn 3 Sàng lọc những liên tởng, gạt bỏ những cái không cần

thiết, hình thành giả thuyết về cách giải quyết vấn đề có thể có

Giai đoạn 4 Hình thành cách kiểm chứng giả thuyết bằng thí

nghiệm, công cụ toán học và t duy, nếu giả thuyết sai thì phủ

định lại nó để hình thành giả thuyết mới

Giai đoạn 5 Giải quyết vấn đề đi đến kết quả, kiểm tra lại kết

quả

Nhà tâm lí học Nga K.k.Plalônốp nêu lên các giai đoạn của mộtquá trình t duy theo sơ đồ sau:

1.2.1.6 Các thao tác t duy cơ bản

t duy bao gồm các thao tác trí tuệ hay còn gọi là thao tác t duy; có

các thao tác t duy cơ bản nh: phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tợng

hoá, khái quát hoá

Phân tích: Là dùng trí óc để tách đối tợng t duy thành những bộ

phận, các mối quan hệ để nhận thức đối tợng đợc sâu sắc hơn

Tổng hợp: Là dùng trí óc đa ra những thuộc tính, những thành

phần đã dợc phân tích vào thành một chỉnh thể giúp ta nhận thức

đối tợng bao quát hơn

Phân tích và tổng hợp có quan hệ mật thiết với nhau, bổ sung

cho nhau trong một quá trình t duy thống nhất Phân tích là cơ sở

để tổng hợp , tổng hợp diễn ra trên cơ sở phân tích

Nhận thức vấn

đề Xuất hiện các liên t ởng

Sàng lọc các liên

t ởng và hình thành giả thuyết Kiểm tra giả

So sánh: Là dùng trí óc để xác định sự khác nhau, giống nhau

giữa các sự vật, hiện tợng ( giữa các thuộc tính, quan hệ, các bộphận của một sự vật, hiện tợng)

Trừu tợng hoá: Là thao tác t duy trong đó chủ thể dùng trí óc gạt bỏ

những thuộc tính, những bộ phận, những quan hệ không cần thiết

về một phơng diện nào đó không gắn với một sự vật cụ thể nàonữa chỉ dữ lại cho t duy mà thôi

Khái quát hoá: Là thao tác trí tuệ trong đó chủ thể dùng trí óc bao

quát nhiều đối tợng khác nhau thành một nhóm, một loại…trên cơ sở

có một số thuộc tính chung và bản chất, những mối liên hệ có tínhquy luật Kết quả khái quát hoá cho ta một cái gì đó chung chohàng loạt sự vật hiện tợng cùng loại

Trừu tợng hoá và khái quát hoá là hai thao tác t duy có quan hệmật thiết với nhau, chi phối và bổ sung cho nhau

1.2.2 T duy vật lí

1.2.2.1 Khái niệm t duy vật lí

T duy vật lí là sự quan sát các hiện tợng vật lí, phân tích mộthiện tợng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữachúng có những mối quan hệ định tính và định lợng nào, dự đoáncác hệ quả mới từ các thuyết và vận dụng sáng tạo những kiến thứckhái quát thu đợc vào thực tiễn

Các hiện tợng vật lí trong tự nhiên rất phức tạp, nhng những

định luật chỉ phản ánh chi phối chúng lại rất đơn giản, vì mốihiện tợng bị các yếu tố tác động chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếpnhau mà ta chỉ có thể quan sát đợc kết quả tổng hợp cuối cùng củachúng Vì thế muốn nhận thức đợc những đặc tính bản chất vàquy luật tự nhiên thì việc đầu tiên phải phân tích đợc hiện tợngphức tạp thành các thành phần, các bộ phận, các giai đoạn bị chiphối bởi một số ít nguyên nhân, bị tác động bởi một số ít yếu tố

Có nh thế ta mới xác lập đợc những mối quan hệ bản chất, trực tiếp,những sự phụ thuộc định lợng giữa các đại lợng vật lí dùng để đo l-

ờng những thuộc tính của sự vật hiện tợng Muốn biết những kếtluận khái quát thu đợc có phản ánh đúng thực tiễn khách quan haykhông, ta phải kiểm tra lại trong thực tiễn Để làm đợc việc đó, taphải xuất phát từ những kết luận khái quát, suy ra những hệ quả, dự

đoán những hiện tợng mới có thể quan sát đợc trong thực tiễn Nếuthí nghiệm xác nhận hiện tợng mới đúng nh dự đoán thì kết luậnkhái quát ban đầu mới dợc xác nhận là chân lí Mặt khác, việc vậndụng những kiến thức khái quát vào thực tiễn tạo điều kiện cho conngời cải tạo thực tiễn, làm cho các hiện tợng vật lí xảy ra theo hớng

có lợi cho con ngời, thoả mãn nhu cầu ngày càng tăng của con ngời.Trong quá trình nhận thức vật lí nh trên, con ngời sử dụng tổng hợp,xen kẽ nhiều phơng pháp t duy, trong đó có phơng pháp chung nh tduy lí luận, t duy logic và những hình thức đặc thù của vật lí học:phơng pháp thực nghiệm, phơng pháp mô hình hoá

1.2.2.2 T duy trong quá trình nhận thức vật lí

T duy trong quá trình nhận thức vật lí đợc chia làm hai nhóm:

t duy lí thuyết và t duy thực nghiệm Trong đó t duy lí thuyết và tduy thực nghiệm luôn đan xen, gắn kết với nhau, hỗ trợ cho nhau.Trong đó tài năng chỉ tập trung vào t duy thực nghiệm

T duy thực nghiệm bao gồm các hành động chủ yếu sau đây:

* Quan sát: là quá trình xem một sự vật, hiện tợng hoặc mô hình

của hiện tợng đó Nó tác động lên các giác quan con ngời nghiên cứu( mắt nhìn tai nghe, mũi ngửi ) Quan sát là tiền đề cho mọinghiên cứu thực nghiệm, là cơ sở cho mọi đề xuất nêu vấn đềnghiên cứu

Quan sát cùng với khả năng khái quát hoá sẽ giúp ngời nghiên cứu

đa ra vấn đề nghiên cứu dới dạng giả thuyết khoa học Sau khinghiên cứu, ngời ta sẽ trả lời câu hỏi dới dạng:

- Sự vật hiện tợng có cấu tạo nh thế nào?

- Quy luật biến đổi của nó ra sao?

- Sự biến đổi đó phụ thuộc yếu tố gì?

* Xây dựng phơng án thí nghiệm: Sau quá trình quan sát, với

khả năng phân tích- tổng hợp, khái quát hoá ngời nghiên cứu sẽ đa

ra một số giả thuyết và lựa chọn giả thuyết tốt nhất về sự vật hiệntợng đó Nếu giả thuyết còn trừu tợng, cha thể kiểm nghiệm đợcthì cần dựa vào kiến thức đã có để suy luận ra hệ quả logic từ giảthuyết

Khi đã có giả thuyết và hệ quả logic từ giả thuyết, để tiếp tụcnghiên cứu cần phải lập phơng án thí nghiệm và trả lời câu hỏidạng:

- Để hiện tợng xuất hiện cần phải làm nh thế nào?

- Đại lợng nào cần phải biết?

- Để đo đợc các đại lợng đó cần dụng cụ gì và bố trí ra sao?

* Chế tạo, lựa chọn dụng cụ và lắp ráp thí nghiệm: Khi đã có

phơng án thí nghiệm, ngời nghiên cứu lựa chọn dụng cụ ( có thể đã

có, hoặc phải chế tạo ) và tiến hành lắp ráp Khi đó ngời nghiêncứu sẽ trả lời câu hỏi dạng:

- Để đo đại lợng này phải dùng dụng cụ nào cho phù hợp?

- Các dụng cụ phải đợc bố trí nh thế nào?

* Tiến hành thí nghiệm: Sau khi hoàn tất các bớc trên thì thí

nghiệm bắt đầu đợc tiến hành, hiện tợng có thể xuất hiện ngaysau khi lắp ráp, hoặc có thể sau một số thao tác hiện tợng mới xuấthiện Trong quá trình tiến hành thí nghiệm ngời nghiên cứu phảitrả lời câu hỏi dới dạng:

- Để hiện tợng xuất hiện thì phải làm thế nào?

- Đo đạc các đại lợng liên quan nh thế nào?

- Thay đổi các đại lợng này thì có ảnh hởng gì đến hiện tợngxảy ra?

Trong quá trình tiến hành thí nghiệm cần phải ghi chép các số liệuliên quan, các hiện tợng kèm theo Từ đó xử lí kết quả và đánh giá

độ chính xác của kết quả thu đợc

* Khái quát hoá rút ra kết luận: Sau khi có kết quả về sự vật

nghiên cứu, ngời nghiên cứu dùng khả năng phân tích, tổng hợp, kháiquát hoá rút ra kết luận vừa nghiên cứu

1.3 bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh thông qua quá trình dạy học vật lí

1.3.1 Dạy học và phát triển trí tuệ

Trong học tập, bằng cách này hay cách khác, học sinh (HS) sẽphát triển về mặt trí tuệ Đối với sự phát triển trí tuệ, có ý nghĩatrớc hết là việc tích luỹ vốn kiến thức; chúng hình thành nên một

hệ thống phức hợp và linh hoạt, nhng chỉ có điều kiện này thôi thìcha đủ Đối với sự phát triển trí tuệ vấn đề rất quan trọng là nắmvững những thao tác t duy nào cần thiết cho cả quá trình lĩnh hội

và cho việc vận dụng kiến thức Theo N.A Menchinxcaia, những nét

đặc trng của phát triển trí tuệ thể hiện ở:

- Nhịp độ của lĩnh hội

- Tính mềm dẻo của quá trình t duy

- Mối liên hệ giữa những phần hợp thành trực quan và trừu tợngcủa t duy

- Trình độ của hoạt động phân tích tổng hợp

Lí luận dạy học hiện đại đã đa vào hai t tởng chủ đạo sau:

+ Coi trí tuệ phát triển là một trí tuệ đã có sở thích đối vớichân lí và đã lĩnh hội đợc phơng hớng để tìm ra chân lí

+ T tởng thứ hai cho rằng quá trình dạy học đợc tổ chức đúng

đắn, sẽ tiềm tàng những khả năng vô cùng to lớn đối với sự pháttriển trí tuệ của HS

1.3.2 Động lực của quá trình dạy học

Động lực của quá trình dạy học là sự mâu thuẫn giữa nhiệm

vụ nhận thức và nhiệm vụ thực tế do tiến trình dạy học đề ra vớitrình độ kiến thức, kĩ năng và trình độ phát triển của HS Nhữngmâu thuẫn này bao gồm một bên là những bài tập, câu hỏi, bàilàm, những điều bắt buộc phải suy nghĩ xuất hiện trong tiến

trình dạy học và bên kia là những tìm tòi ớc đoán, trả lời, phép giảitìm thấy đợc.

Nghệ thuật của giáo viên (GV) chính là làm thế nào khi trang bịkiến thức cho HS, dẫn dắt các em hoàn thành những nhiệm vụ này,nhng phải tính toán sao cho việc giải quyết mỗi nhiệm vụ mới đòihỏi ở HS lao động tự lực và và suy nghĩ căng thẳng tơng đơng vớikhả năng mà đặc điểm lứa tuổi và cá thể của HS cho phép trongnhững điều kiện cụ thể của dạy học

Điều kiện tất yếu để mâu thuẫn trở thành động lực của dạy học làtính vừa sức của nó đối với trình độ nhận thức của HS, nếu mâuthuẫn vợt quá năng lực nhận thức của HS hoặc quá dễ dàng giảiquyết thì mâu thuẫn này không trở thành động lực của sự học tập

và phát triển, mà nó có thể kìm hãm hoạt động trí tuệ của các em

1.3.3 Năng lực của t duy sáng tạo

Năng lực t duy sáng tạo nói chung của mỗi cá nhân thể hiện ởchỗ cá nhân đó có thể mang lại những giá trị mới, những sản phẩmmới có giá trị đối với nhân loại

Năng lực t duy sáng tạo của HS trong học tập chính là năng lực biếtgiải quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới, cách giải quyết mới,năng lực phát hiện ra điều cha biết, cha có và không bị phụ thuộc,

gò bó vào cái đã có

Năng lực t duy sáng tạo không phải là bẩm sinh mà đợc hình thành

và phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể Bởi vậy muốnhình thành năng lực học tập sáng tạo, phải chuẩn bị cho học sinhnhững điều kiện cần thiết để họ có thể thực hiện thành công vớimột số kết quả mới mẻ nhất định trong hoạt động đó

* Các phẩm chất quan trọng của t duy sáng tạo:

+ Tính mềm dẻo

+ Tính linh hoạt

+ Tính độc đáo

+ Tính nhạy cảm

* Những biểu hiện của năng lực t duy sáng tạo trong học tập của học sinh:

+ Năng lực truyền tải tri thức và kĩ năng từ lĩnh vực quen biết sangtình huống mới, vận dụng kiến thức đã học vào điều kiện hoàncảnh mới

+ Năng lực nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết( tự

đặt câu hỏi mới cho mình và cho mọi ngời về bản chất của các

điều kiện,tình huống, sự vật)

+ Năng lực nhìn thấy chức năng mới của đối tợng quen thuộc

+ Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lí mộttình huống

+ Năng lực huy động những kiến thức cần thiết để đa ra các giảthuyết hay dự đoán khác nhau để giải thích, tiên đoán

* Các yếu tố cần thiết trong việc rèn luyện năng lực t duy sáng tạo cho học sinh:

- Tạo hứng thú học tập cho HS: Ngay từ trên ghế nhà trờng muốn

rèn luyện cho HS tính sáng tạo thì trớc hết GV phải giảng dạy, ra bàitập sao cho HS hứng thú học tập Hứng thú gây ra sáng tạo và sángtạo lại thúc đẩy hứng thú mới HS cần có hứng thú nhận thức cao, cần

có sự khao khát nhận thức về cái mới

- Cung cấp cho HS kiến thức cơ bản vững chắc: Một quá trình

sáng tạo bất kì đều bắt đầu từ sự tái hiện những cái đã biết Tâm

lí học hiện đại không phủ nhận vai trò của trí nhớ Dĩ nhiên, chỉ ghinhớ đơn thuần, không biết suy nghĩ vận dụng sáng tạo thì đó làkiến thức chết, vô dụng Ngời HS phải biết vận dụng tri thức đã biếtvào tình huống mới, vào giải thích các hiện tợng vật lí, các quátrình vật lí trong các trờng hợp khác nhau

L.X Vgôtxki đã phê phán những quan điểm không đúng cho rằngsáng tạo là mảnh đất riêng của những ngời có tài năng, thiên tài, còncon ngời bình thờng thì tuyệt nhiên không có khả năng đó Vgôtxkicho rằng ở những nơi con ngời biết phối hợp cái cũ, tạo ra cái mới

đều là sáng tạo Vì vậy, kiến thức cơ bản vững chắc phải là yếu tốcần thiết cho việc rèn luyện năng lực t duy sáng tạo.

- Dạy cho HS thói quen nghi ngờ khoa học: Luôn luôn phải làm

cho học sinh tự đặt câu hỏi: “ cách làm này hay phơng án thínghiệm (TN) này đã tối u cha?”, “ Có còn cách giải quyết nào nữakhông?”

- Theo P.L Kapitxa: “ Giáo dục khả năng sáng tạo trong con ngời dựatrên sự phát triển t duy độc lập” Do đó một yếu tố thứ 4 nữa không

thể thiếu của việc rèn luyện t duy sáng tạo cho HS là: HS phải có

khả năng t duy độc lập Đó là khả năng của con ngời trong việc tự

xác định phơng hớng hoạt động của mình trong tình huống mới, tựphát hiện và nêu lên các vấn đề cần giải quyết, tự tìm ra con đờnggiải quyết và thực hiện nó Nh vậy các điều kiện để hoàn thànhcác phát kiến càng đợc chuẩn bị tốt bao nhiêu thì tính chủ độngsáng tạo càng đợc nâng cao bấy nhiêu

1.3.4 Bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS trong quá trình nhận thức vật lí

Trong quá trình nhận thức của HS, t duy mà HS sử dụng chủyếu để nghiên cứu là t duy tái hiện, bởi vì HS cần thiết phải tiếpthu một khối lợng lớn kiến thức trong một thời gian ngắn Đây chính

là hạn chế của chơng trình cũng nh phơng pháp dạy học cổ truyền.Vì thế nếu không có phơng pháp dạy học sáng tạo thì khó có thể

đáp ứng đợc yêu cầu đề ra Cho nên trong quá trình dạy học, chúng

ta cần chú ý đến việc bồi dỡng t duy sáng tạo và phát triển t duy đócho từng HS đến một trình độ sao cho HS có thể suy nghĩ mộtcách sáng tạo về tất cả những gì lĩnh hội đợc trong quá trình nhậnthức

Quá trình t duy sáng tạo của HS về bản chất tơng tự nh quátrình t duy của nhà vật lí học, do đó trong quá trình dạy học GVcần tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng,

bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học theo các luận điểmsau:

- Dạy học cần thực hiện tốt chức năng quan trọng là tổ chức, kiểmtra, định hớng hữu hiệu hoạt động học phù hợp với mục tiêu dạy học

- Cần đảm bảo sự cân đối giữa dạy tri thức và dạy kĩ năng tiếp cậntri thức

- Cần tổ chức đợc tình huống học tập hữu hiệu, khêu gợi đợc chongời học suy nghĩ từ vốn kinh nghiệm, hiểu biết của mình, đồngthời biết thu lợm, sử dụng thông tin từ những nguồn khác nhau để tự

đa ra ý kiến, giải pháp của mình cho vấn đề đặt ra

- Khuyến khích trực giác sáng tạo của ngời học Tạo điều kiện chongời học tập nghiên cứu tìm tòi giải quyết vấn đề phù hợp với cáchtiếp cận khoa học: đề xuất vấn đề, suy đoán đề xuất giải pháp;thực hiện giải pháp, diễn đạt kết luận ; kiểm tra, đánh giá, vậndụng kết quả

1.3.5 Những điều kiện để hình thành năng lực học tập sáng tạo cho HS

Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng không phải làbẩm sinh, mà đợc hình thành và phát triển trong quá trình hoạt

động của chủ thể Để hình thành năng lực học tập sáng tạo, phảichuẩn bị cho HS những điều kiện cần thiết để họ có thể thựchiện thành công những hoạt động đó Những điều kiện đó là:

- Đảm bảo cho HS có điều kiện tâm lí thuận lợi để tự lực hoạt

động, bằng cách tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ, hứng thútìm cái mới- thờng gọi là xây dựng tình huống có vấn đề Tạo môitrờng s phạm thuận lợi bằng cách xoá bỏ thói quen học thụ động, lờisuy nghĩ, rụt rè, lúng túng Phải làm cho HS mạnh dạn tham gia thảoluận, phát biểu ý kiến của riêng mình, nêu thắc mắc, lật ngợc vấn

đề chứ không chỉ chờ sự phán xét của GV

- Tạo điều kiện để HS có thể giải quyết thành công nhữngnhiệm vụ đợc giao:

+ Lựa chọn một logic nội dung bài học thích hợp: bằng cáchphân chia bài học thành những vấn đề nhỏ, vừa với trình độ xuấtphát của HS sao cho họ có thể tự lực giải quyết đợc với sự cố gắngvừa phải.

+ Rèn luyện cho HS kĩ năng thực hiện một số thao tác cơ bảnbao gồm thao tác chân tay ( thao tác vật chất) và thao tác t duy.Trong học tập vật lí, những thao tác chân tay phổ biến là: quansát và mô tả sự kiện, hiện tợng; thiết kế sơ đồ thí nghiệm; lựachọn ( hoặc chế tạo ) thiết bị; lắp ráp thí nghiệm theo sơ đồ đãthiết kế; quan sát thí nghiệm; đo đạc các đại lợng vật lí; lập bảng

số liệu đã đo đợc

+ Cho HS làm quen với các phơng pháp nhận thức vật lí đợc sửdụng phổ biến nh: phơng pháp thực nghiệm, phơng pháp tơng tự,phơng pháp mô hình, phơng pháp thí nghiệm lí tởng Trong khi ápdụng các phơng pháp nhận thức vật lí, ta thờng phải phối hợp sửdụng các phơng pháp suy luận logic nh: phân tích, tổng hợp, quinạp, diễn dịch Những phơng pháp suy luận này đợc sử dụngtrong tất cả các giai đoạn của quá trình nhận thức nên GV cần chú

ý rèn luyện cho HS thờng xuyên

1.3.6 Phơng pháp rèn luyện cho cho HS kĩ năng thực hiện các thao tác t duy sáng tạo.

- Giáo viên lựa chọn con đờng hình thành những kiến thức vật

lí phù hợp với các quy luật logic và tổ chức quá trình học tập sao chotrong từng giai đoạn xuất hiện tình huống bắt buộc HS phải thựchiện các thao tác t duy vật chất; t duy trí tuệ và suy luận logic mới

có thể giải quyết đợc vấn đề và hoàn thành đợc nhiệm vụ học tập

- Giáo viên đa ra những câu hỏi để định hớng cho HS tiếnhành các thao tác t duy vật chất và suy luận logic thích hợp trongmỗi tình huống cụ thể

- GV phân tích các câu trả lời của HS để chỉ ra đợc chỗ saicủa HS trong khi thực hiện các thao tác t duy và hớng dẫn cách sửachữa.

- Giáo viên luyện tập cho HS cách khái quát hoá kinh nghiệmthực hiện những suy luận logic dới dạng một số qui tắc đơn giản

- Giao cho HS những nhiệm vụ ( qua bài tập thí nghiệm ) mà

họ phải sáng chế các thiết bị thí nghiệm

1.4 Bài tập thí nghiệm với việc bồi dỡng t duy sáng tạo.

1.4.1 Bài tập thí nghiệm.

1.4.1.1 Khái niệm về BTTN.

BTTN là loại bài tập mà khi giải nó, đòi hỏi HS phải vận dụngmột cách tổng hợp nhiều kiến thức lí thuyết và thực nghiệm, cáckhả năng hoạt động trí óc và chân tay, vốn hiểu biết kĩ thuật đểxây dựng phơng án, lựa chọn hoặc chế tạo phơng tiện thực hiệnthí nghiệm (TN) để quan sát diễn biến hiện tợng hoặc để đo đạcmột số đại lợng cần thiết, sau đó xử lí t liệu đã quan sát và đo đạcnhằm tìm ra lời giải và đáp số cuối cùng mà bài tập yêu cầu Thôngthờng những TN này khá đơn giản, HS có thể tự thiết kế, lắp rápbằng cách sử dụng ngay những đồ dùng nhà bếp, đồ dùng học tập,

đồ dùng sinh hoạt hàng ngày hoặc tự chế tạo đợc bằng những vậtliệu rẻ tiền, phế liệu từ đồ chơi trẻ em và từ các vật dụng cũ hỏng

đã bỏ đi Cũng có lúc HS phải làm một số TN ở trong phòng TN củanhà trờng, song nhìn chung đó vẫn là TN đơn giản

Giải BTTN là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lợnghọc tập, tăng cờng hứng thú, sáng tạo, gắn học với hành, lí luận vớithực tế, kích thích tính tích cực, tự lực, trí thông minh, tài sángtạo, tháo vát của từng HS và đặc biệt đối với HS khá giỏi

BTTN có thể đợc sử dụng trong các tiết lý thuyết; dùng trong cáctiết bài tập; dùng trong tiết ôn tập; kiểm tra; trong các buổi ngoạikhoá; giờ thực hành Vì thế độ phức tạp của BTTN cũng phải khácnhau Muốn nâng cao chất lợng học tập, đào sâu mở rộng kiếnthức, phát triển t duy sáng tạo cho HS trong dạy học vật lí, chúng ta

phải cho HS tăng cờng giải quyết nhiều BTTN Dĩ nhiên không quênkết hợp BTTN với các loại bài tập vật lí khác.

1.4.1.2 Tác dụng của BTTN trong việc bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS.

Do yêu cầu phải thực hiện cả các thao tác t duy trí tuệ và t duytoán học lẫn các thao tác t duy vật chất cụ thể, cùng với các hành

động chân tay, nên BTTN có vai trò quan trọng và có tác dụng toàndiện trong việc thực hiện mục tiêu và nhiệm vụ của dạy học vật lý ởtrờng THPT

BTTN giúp bồi dỡng và rèn luyện cho HS các thao tác t duy nh:phân tích, tổng hợp, phán đoán, khái quát hoá, trừu tợng hoá; cácthao tác t duy vật thể, kỹ năng thực hành vật chất nh: xây dựng ph-

ơng án TN, lựa chọn dụng cụ TN, lắp ráp TN, quan sát, đo đạc xử lí

số liệu, vẽ biểu đồ, và cả trực giác khoa học Mặt khác, HS còn đợcrèn luyện năng lực thực nghiệm, năng lực hoạt động độc lập

Việc giải các BTTN, nh là những nghiên cứu nhỏ, tạo điều kiệntốt để phát triển t duy và khả năng nhận thức cho HS BTTN đãkhắc phục đợc tình trạng giải bài tập một cách hình thức, áp dụngcông thức một cách máy móc

BTTN giúp cho giáo viên phát hiện và bồi dỡng các em có năngkhiếu về vật lí học và về kĩ thuật Cùng một BTTN HS có thể đa ranhiều phơng án giải khác nhau, gây ra sự tranh luận sôi nổi tronglớp tạo không khí s phạm tốt Vì thế BTTN giúp các em hình thànhnăng lực giao tiếp, rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ Trong quátrình làm TN các kĩ năng và kĩ xảo sử dụng máy móc, dụng cụ đo l-ờng và các thiết bị TN cũng nh một số kĩ năng khác đợc phát triển BTTN có ý nghĩa to lớn về mặt đức dục, trí dục, những BTTN

có tính nghiên cứu, tạo điều kiện thuận lợi để giáo dục tính tíchcực nhận thức, hoạt động thực tiễn của HS

1.4.1.3 Các bớc trong quá trình giải BTTN vật lý

Để giải một BTTN vật lý chúng ta có thể tiến hành theo các bớcsau đây:

1 - Đọc và hiểu kĩ đề bài, phân tích yêu cầu của bài tập:

Đọc kĩ đề bài để thấy đợc:

+ Dữ liệu đã cho

+ Yêu cầu của nội dung bài tập?

+ Mối liên hệ giữa dữ liệu với yêu cầu?

Phân tích nội dung bài tập:

+ Bài toán này thuộc dạng nào?

+ Đại lợng nào bài toán đã cho?

+ Đại lợng nào cần phải tìm?

+ Cần sử dụng những kiến thức lí thuyết nào đã học?

2 - Xây dựng phơng án giải:

- Tìm đại lợng cha biết bằng cách nào?

- Bằng những thiết bị gì?

- Thiết kế sơ đồ thí nghiệm nh thế nào?

- Các thiết bị đó sử dụng nh thế nào?(lắp ráp, tiến hành TN)

3 - Lập phơng án thí nghiệm, lựa chọn thiết bị, có thể phải cảitiến, chế tạo một số thiết bị và lắp ráp TN nh phơng án đã đợc xáclập

4 - Tiến hành TN, quan sát hiện tợng, đo đạc số liệu và xử lí kếtquả

5 - Rút ra kết luận và trả lời các câu hỏi của bài tập

BTTN có hai bớc đặc biệt khác với loại bài tập khác là bớc 3; 4

Nói chung các bớc giải một BTTN có liên quan với các giai đoạn của phơng pháp thực nghiệm.

vật lý đã học để mô tả và giải thích những kết quả đã quan sát

đ-ợc BTTN định tính có thể phân thành hai dạng:

* Dạng 1: BTTN quan sát và giải thích hiện tợng

Khi giải bài tập dạng này yêu cầu HS phải thực hiện các công việcsau:

+ Làm TN theo sự hớng dẫn của giáo viên

+ Quan sát TN theo mục tiêu đã chỉ sẵn

+ Mô tả hiện tợng bằng kiến thức đã có

Để giải dạng bài tập này thì HS cần phải trả lời các câu hỏi nh:

+ Hiện tợng xảy ra nh thế nào?

+ Tại sao lại xảy ra hiện tợng đó?

Trả lời câu hỏi thứ nhất HS tham gia vào quá trình tích luỹ kiếnthức về hiện tợng, mô tả đợc diễn biến của hiện tợng Còn câu hỏithứ hai, giúp cho HS liên hệ sự kiện quan sát xảy ra trong TN vớinhững định nghĩa, khái niệm, hiện tợng vật lí đã học Tức là giúp

HS biết cách lập luận khi giải thích bản chất của hiện tợng Đâychính là cơ hội để bồi dỡng cho HS các thao tác t duy, khả năng lậpluận, diễn đạt bằng ngôn ngữ nói và viết

Ví dụ:

Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ (h.3) Hãy làm thí nghiệm, vàcho biết số chỉ của các dụng cụ thay đổi nh thế nào khi di chuyểncon chạy của biến trở về bên trái? bên phải? Vì sao lại có hiện tợng

đó?

Để giải đợc bài tập này, trớc tiên HS phải

làm thí nghiệm nh đã yêu cầu Quan sát

hiện tợng xảy ra Giải thích hiện tợng đã

thấy bằng cách liên hệ hiện tợng xảy ra

trong thí nghiệm với lí thuyết đã học

đồng thời diễn đạt bằng ngôn ngữ nói và

trang thiết bị TN còn cha đầy đủ nh hiện nay Các bài tập này làtiền đề cho HS giải các BTTN định lợng Nội dung của dạng bài tậpnày thờng là: thiết kế phơng án TN để đo các đại lợng vật lý, hoặc

để quan sát một quá trình vật lý, minh hoạ cho một định luật vậtlí

Để giải dạng bài tập này thì HS cần phải thực hiện các yêu cầu nh:+ Cho các thiết bị hãy tìm cách đo

+ Cho các thiết bị nêu phơng án đo

+ Trình bày cách đo

Với loại bài tập này HS phải tiến hành một loạt các hoạt động t duysáng tạo, để liên kết yêu cầu của bài toán với các dự kiện đã chobằng các tri thức vật lí đã có, để thiết kế trong óc một mô hình TN

và tiến hành TN trong tởng tợng, sau đó diễn đạt bằng lời TN tởng ợng mà mình đã thực hiện

t-Ví dụ : Thiết kế một sơ đồ thí nghiệm để xác định đợc suất

điện động và điện trở trong của một chiếc pin với các các dụng cụ :một vôn kế, một ampekế, một biến trở và các dây nối ?

Để giải bài tập này HS phải xác định các đại lợng đo đợc liên quan

đến suất điện động và điện trở trong của pin nh thế nào ? phảivận dụng kiến thức nào đã học ? ( Vận dụng công thức hiệu điệnthế mạch ngoài : U=E-Ir ),

Sau đó HS phải hình dung đợc trong đầu mạch điện cần phảimắc nh thế nào và cách tiến hành đo làm sao Sau khi đo đợc các

đại lợng thì họ áp dụng việc giải toán để tìm ra đại lợng mà bàitoán yêu cầu

Bài tập thí nghiệm định lợng.

Đây là loại bài tập yêu cầu HS ngoài việc chú ý đến hiện tợngvật lí còn phải đo đạc các đại lợng vật lý bằng các thiết bị; tìm mốiliên hệ giữa các đại lợng vật lý BTTN định lợng có thể ở các mức độtăng dần nh sau:

Mức độ 1: Cho thiết bị, cho sơ đồ thiết kế và hớng dẫn cách làm

thí nghiệm Yêu cầu đo đạc các đại lợng, xử lí kết quả đo đạc để

đi đến kết luận

Mức độ 2: Cho thiết bị, yêu cầu thiết kế phơng án TN, làm TN

đo đạc các đại lợng cần thiết, xử lí số liệu để đi đến kết luận

Mức độ 3: Yêu cầu tự lựa chọn thiết bị, thiết kế phơng án TN,

làm TN đo đạc, xử lí số liệu để tìm qui luật

1.4.2 Thực trạng dạy học BTTN vật lí ở trờng phổ thông

Về mặt nhận thức thì trong tất cả các văn bản về chơngtrình vật lí từ trớc đến nay, chúng ta đều khẳng định vật lí làmột môn khoa học thực nghiệm và yêu cầu nó phải đợc giảng dạy

đúng tính chất của một môn khoa học thực nghiệm Tuy nhiên giữanhận thức và thực tế vẫn còn một khoảng cách dài, khoảng cách nàychịu ảnh hởng của những vấn đề lớn có tính chiến lợc nh : phânluồng HS; sự thiếu thốn và lạc hậu của cơ sở vật chất và thiết bịtrờng học; sự bất hợp lí của chơng trình và sách giáo khoa ( Số tiếtbài tập tổng kết chơng quá ít, số BTTN trong sách giáo khoa quá

ít ); sự lạc hậu của phơng pháp dạy học; sự bất cập của nội dungcác đề thi tuy nhiên từ năm 2006 đến nay tình hình có sự thay

đổi đáng kể Chúng ta đã thực hiện phân luồng HS, chơng trìnhsách giáo khoa có sự đổi mới : BTTN đợc đa vào, thiết bị TN đợctrang bị nhiều hơn, song đa số giáo viên cha bắt nhịp đợc với sự

đổi mới

Trong những năm học gần đây chúng tôi đã tiến hành tìm hiểucác trờng THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ an thì thấy rằng: khái niệm

và vai trò của BTTN trong dạy học đối với nhiều giáo viên còn rất mơ

hồ Việc dạy bài tập vật lý ở trờng phổ thông, chủ yếu tập trung vàocác bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập vật lý Còn việc dạyBTTN thì hầu nh không đợc nhắc đến, có chăng thì chỉ một số tr-ờng chuyên, lớp chọn có HS dự thi HS giỏi tỉnh, thành phố và quốcgia Các trờng phổ thông bình thờng thì một phần do cơ sở vậtchất thiếu thốn, không đồng bộ, để làm đợc BTTN thì cần phải có

sự đầu t về vật chất và tinh thần Hơn nữa trong các kì thi tốtnghiệp, tuyển sinh đại học không đa BTTN vật lý vào nên trong dạyhọc hầu nh bỏ qua loại bài tập này Mặt khác có quan niệm cho

rằng: BTTN là khó, lại cần thiết bị, thời gian hạn hẹp không chophép.

Tuy nhiên chúng ta cần phải thấy rằng: thứ nhất không phải BTTNnào cũng khó Nếu biết lựa chọn một hệ thống bài tập hợp lý từ đơngiản đến phức tạp, phù hợp với từng đối tợng học sinh, thì nó sẽ có tácdụng không chỉ về mặt giáo dỡng, mà còn khêu gợi hứng thú học tậpcủa HS đối với bộ môn vật lý Thứ hai - các thiết bị cho BTTN khôngphải hoàn toàn đắt tiền, khó tìm kiếm mà chúng ta có thể sửdụng những phơng tiện kĩ thuật sẵn có trong nhà, trong công việcbếp núc, trong sinh hoạt đời thờng, hoặc các đồ phế thải nh chainhựa, lon bia, hộp bìa cứng Thứ ba - về thời gian, không nhất thiếtphải giải BTTN trên lớp, các em có thể làm ở nhà, có thể trình bàykết quả nghiên cứu trong các buổi ngoại khoá, buổi thực hành

Qua kết quả điều tra, chúng tôi thấy trong thực tế dạy học, BTTNrất ít sử dụng đến Do đó phần nào cha đáp ứng đợc mục tiêu củaquá trình dạy học Để khắc phục tình trạng đó theo chúng tôi nghĩcần phải nghiên cứu và xây dựng một hệ thống BTTN hợp lý trongchơng trình vật lý phổ thông

Trong khuôn khổ của luận văn này, chúng tôi đã tập trung chú ý

đến tiến trình xây dựng và sử dụng loại bài tập này khi dạy học

ch-ơng “ Dòng điện không đổi” ở vật lý 11 nâng cao THPT Hy vọngnhững kết quả này cũng có thể áp dụng đợc cho những phần vànhững chơng khác trong chơng trình của bộ môn

1.5 Kết luận chơng 1

Trong chơng này chúng tôi đã tìm hiểu về hoạt động nhậnthức vật lí; quy luật chung của quá trình nhận thức vật lí Tìmhiểu về t duy: các đặc điểm của t duy; các giai đoạn của quátrình t duy; các thao tác và hành động t duy vật lí phổ biến Từ đó

đa ra phơng pháp bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS thông qua quátrình dạy học.

Để bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS chúng ta cần phải tổ chức cáctình huống dạy học sao cho huy động đợc HS vào quá trình xâydựng các tri thức vật lý theo con đờng nhận thức của nhà vật lí học.Trong đó vai trò của giáo viên là tạo điều kiện thuận lợi cho HS hoạt

động, hớng dẫn giúp đỡ họ khi cần thiết để cho họ có thể thực hiện

có kết quả các hoạt động học tập trong một thời gian, một hoàncảnh xác định GV còn có vai trò kích thích động cơ, hứng thúcủa HS để họ tự giác tích cực hoạt động, tổ chức giúp đỡ hớng dẫn

họ để họ có thể vừa thực hiện thành công nhiệm vụ học tập vừaphát triển đợc khả năng t duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề

và năng lực hành động thực tiễn

Chúng tôi đã nghiên cứu về BTTN: Tìm hiểu tác dụng của BTTNtrong việc bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS, đề xuất các bớc trong quátrình giải BTTN vật lí, tiến hành tìm hiểu loại các BTTN vật lí Tìmhiểu thực trạng dạy học BTTN vật lí ở các trờng THPT hiện nay

CHƯƠNG 2

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm cho

ch-ơng “ dòng điện không đổi” ở vật lí lớp 11 nâng cao

2.1 Vị trí và nội dung của chơng “dòng điện không đổi” vật lí 11 nâng cao.

2.1.1 Vị trí của chơng “Dòng điện không đổi” vật lí 11 nâng cao

Chơng “ Dòng điện không đổi” là chơng thứ hai, thuộc phầnthứ nhất trong chơng trình vật lí 11 nâng cao THPT Việc sắp xếpnày là hợp lí, thuận tiện cho GV và HS vì trớc đó các em đã đợc họcchơng “ Điện tích - Điện trờng” Nội dung của chơng “ Dòng điệnkhông đổi” gồm các khái niệm cơ bản về dòng điện, dòng điệnkhông đổi, cấu tạo nguồn điện, nguồn điện một chiều (pin và

acquy), điện năng và công suất điện- định luật Jun-Lenxơ, địnhluật Ôm cho toàn mạch, cho các loại đoạn mạch, mắc nguồn thànhbộ Tất cả các kiến thức đó là cơ sở để nghiên cứu các chơng tiếptheo nh: chơng” Dòng điện trong các môi trờng”, chơng “Từ trờng”,lên lớp 12 học về “Dòng điện xoay chiều” Chơng “ dòng điệnkhông đổi “ là một chơng rất quan trọng trong chơng trình vật lí

11 nói riêng và vật lí phổ thông nói chung

2.1.2 Mục tiêu dạy học chơng “Dòng điện không đổi”

Kiến thức: - Nêu đợc dòng điện không đổi là gì.

- Nêu đợc suất điện động của nguồn điện là gì

- Nêu đợc nguyên tắc tạo ra suất điện động trong pin và acquy

- Nêu đợc nguyên nhân vì sao acquy có thể sử dụng đợc nhiềulần

- Nêu đợc công của nguồn điện là công của lực lạ bên trongnguồn điện và bằng công của dòng điện chạy trong toànmạch Viết đợc công thức tính công của nguồn điện

- Nêu đợc máy thu điện là gì và ý nghĩa của suất phản điệncủa máy thu

- Phát biểu đợc định luật Ôm đối với toàn mạch

- Viết đợc biểu thức định luật Ôm đối với đoạn mạch có chứanguồn điện và máy thu điện

- Nêu đợc thế nào là mắc nối tiếp, mắc xung đối, mắc songsong và mắc hỗn hợp đối xứng các nguồn điện thành bộnguồn

Kĩ năng: - Vận dụng đợc công thức tính công, công suất của nguồn

điện:

Ang = EIt, Png = EI

- Vận dụng đợc công thức tính công suất của máy thu: Pth= EI+I2r

- Vận dụng đợc hệ thức hoặc U =E-Ir để giải đợc cácbài tập đối với toàn mạch.

- Tính đợc hiệu suất của nguồn điện.

- Tính đợc suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn

mắc nối tiếp, mắc xung đối, mắc song song đơn giản hoặcmắc hỗn hợp đối xứng

- Vận dụng đợc định luật Ôm để giải các bài tập về đoạn mạch

có chứa nguồn điện và máy thu điện

- Giải đợc các bài tập về mạch cầu cân bằng và mạch điện kín

gồm nhiều nhất 3 nút

- Mắc đợc các nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp, xung đối

hoặc song song

- Tiến hành đợc thí nghiệm để đo suất điện động và điện

trở trong của một pin

Thái độ: - HS có niềm tin, hứng khởi, say mê nghiên cứu những vấn

đề liên quan đến nội dung của chơng nói riêng và bộ môn vật lí nóichung

- HS có đợc đức tính kỷ luật, sáng tạo, nhanh nhạy trong việcgiải quyết các vấn đề trong cuộc sống Biết tiết kiệm khi sửdụng các nguồn điện; biết giữ gìn và bảo quản các thiết bị

điện khi sử dụng phục vụ cho việc học tập cũng nh trong thựctiễn cuộc sống

2.1.3 Kiến thức cơ bản của chơng “Dòng điện không đổi”

2.1.3.1 Grap nội dung chơng “Dòng điện không đổi”