Phát triển bài tập dạy học chương hạt nhân nguyên tử lớp 12 nâng cao THPT luận văn thạc sỹ vật lý

dựng hệ thống bài tập theo lý thuyết phát triển bài tập dạy học chương vật lýhạt nhân lớp 12 nâng cao sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn về vật lý hạt nhân,hình thành cho học sinh phương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC

NGHỆ AN - 2012 LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Khoa đào tạo Sau đại học, tổ

bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lý Trường Đại học Vinh, các thầy giáo,

cô giáo khoa Vật lý Trường Đại học Vinh cùng Trường THPT Yên Thành 3 Huyện Yên Thành - Tỉnh Nghệ An.

-Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo - PGS TS Nguyễn Đình Thước, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo tham gia giảng dạy đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu và giúp đỡ trong thời gian theo học.

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, những người thân yêu đã động viên, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.

Do thời gian không nhiều, luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp của độc giả.

Nghệ An, tháng 10 năm 2012

Tác giả

Mai Đình Thắng

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

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Đóng góp của đề tài 4

8 Cấu trúc luận văn 5

NỘI DUNG 6

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT 6

1.1 Các luận điểm phương pháp luận đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học 6

1.1.1 Hiện trạng và phương hướng đổi mới 6

1.1.2 Các luận điểm đổi mới phương pháp dạy học 7

1.1.3 Định hướng chung cho việc thiết kế tiến trình hoạt động dạy học theo hướng phát triển hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học 7

1.2 Năng lực tư duy sáng tạo 8

1.3 Nguyên lý về sự phát triển 10

1.3.1 Khái niệm phát triển 10

1.3.2 Tính chất của sự phát triển 11

1.4 Phát triển bài tập vật lý ở trường THPT hiện nay 12

1.4.1 Phân loại các bài tập vật lý ở trường THPT hiện nay 12

1.4.2 Vai trò của bài tập vật lý ở trường THPT hiện nay 14

học sinh 15

1.5 Kết luận chương 1 25

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP DẠY HỌC CHƯƠNG “HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ’’ DỰA TRÊN CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP 27

2.1 Mục tiêu dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 nâng cao .27

2.1.1 Vị trí của chương học 27

2.1.2 Mục tiêu của chương 28

2.2 Lô-gíc trình bày nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 nâng cao 29

2.3 Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập và bài tập phần vật lý hạt nhân .31

2.3.1 Thực trạng dạy học bài tập vật lý 32

2.3.2 Nguyên nhân 33

2.4 Giải pháp 33

2.4.1 Xây dựng hệ thống bài tập dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 nâng cao, dựa trên lý thuyết phát triển bài tập 35

2.4.2 Thiết kế và sử dụng bài giảng bài tập chương “Hạt nhân nguyên tử” theo hướng phát triển bài tập vật lý 63

2.5 Kết luận chương 2 78

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 79

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 79

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 79

3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 79

3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 79

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm của sư phạm 80

3.6 Kết luận chương 3 84

KẾT LUẬN 86

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ, BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH

THỰC NGHIỆM

Sơ đồ 1: Bài tập cơ bản……… ……… 15

Sơ đồ 2: Hoán vị giả thiết và kết luận của BTCB để có BTCB khác có độ khó tương đương……… ………

Sơ đồ 3: Phát triển giả thiết của BTCB………… ……… ……….17

Sơ đồ 4: Phát triển kết luận của BTCB……… ……… …………17

Sơ đồ 5: Đồng thời phát triển giả thiết và kết luận của BTCB …… 18

Sơ đồ 6: Hoán vị kết luận và giả thiết, đồng thời phát triển giả thiết và kết luận của BTCB……… ……… … 19

Sơ đồ 7: Lô-Gíc chương Hạt nhân nguyên tử……… ……… 31

Sơ đồ 8: Cấu trúc hệ thống bài tập chương Hạt nhân nguyên tử…… …35

Sơ đồ 9: Sơ đồ phát triển bài tập phần Cấu tạo hạt nhân 39

Sơ đồ 10: Sơ đồ phát triển bài tập phần Phản ứng hạt nhân

Sơ đồ 11: Sơ đồ 11: Sơ đồ phát triển bài tập Phóng xạ hạt nhân 45

Sơ đồ 12: Sơ đồ phát triển bài tập Năng lượng trong phản ứng hạt nhân 57

* Chú ý: mỗi bài tập có một sơ biểu diễn sự phát triển kiến thức theo các phương án Bảng 1: Kết quả phân phối thực nghiệm……… …….80

Bảng 2: Kết quả tần suất……… … …81

Bảng 3: Kết quả tần suất tích lũy……….… ….81

Đồ thị1: Đồ thị đường tích lũy………… ……… ……… …81

Bảng 4: Kết quả các thông số thống kê……… ………… ….…… 82Bảng 5: Một số hình ảnh thực nghiệm……… …82

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt Cụm từ

BT Bài tậpBTCB Bài tập cơ bảnBTVL Bài tập vật lýBTTH Bài tập tổng hợpBTST Bài tập sáng tạo

HS Học sinh

GV Giáo viên

SGK Sách giáo khoa SGV Sách giáo viên THPT Trung học phổ thông

PA Phương án

TN Thực nghiệm

ĐC Đối chứng

HĐ Hoạt động

Trong quá trình phát triển, người ta chú trọng đến các cách thức làm thếnào để phát triển bền vững, nhằm thay đổi cả về chất và lượng; Tránh tìnhtrạng phát triển nóng, không đi sâu vào bản chất, tạo ra những mâu thuẫn, lỗhổng do không tuân theo nguyên tắc phát triển toàn diện.

Đổi mới trong giáo dục là một trong những vấn đề đã và đang đượcĐảng và Nhà nước quan tâm một cách sâu sắc Điều này thể hiện rõ trong chủtrương, đường lối, chính sách của Đảng và Nhà nước

Luật giáo dục quy định: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích

cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên” (Điều 6, Luật giáo dục) “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” (Điều

28, luật giáo dục)[13]

Giáo dục phải chú trọng đến sự phát triển của cá nhân, khuyến khích ýthức tự lực của người học Vì vậy yêu cầu việc đổi mới PP dạy học phải tăngcường tính chủ động, tích cực của HS Tránh tình trạng dạy học theo kiểu

“thầy đọc trò chép”, học thuộc lòng, máy móc HS phải là chủ thể của nhậnthức, phải là người chủ động tiếp thu và làm nên kiến thức cho mình Không

những vậy, GV cần phải dạy cho HS cách vận dụng kiến thức trong nhữngtình huống cụ thể và những tình huống mới trong cuộc sống.Những địnhhướng về đổi mới phương pháp dạy và học đem lại cho người học tham giatích cực, chủ động và sáng tạo Qua đó tư duy của học sinh được phát triển tốthơn Người học như là một nhà khoa học, phát hiện vấn đề và chủ động giảiquyết vấn đề đó thông qua các mối quan hệ xã hội Nhưng trong quá trìnhthực hiện đổi mới phương pháp, chúng ta thực hiện nóng vội, chưa chú trọngđến bản chất của vấn đề, phát triển vấn đề một cách ồ ạt, đã tạo ra những bấtcập trong giáo dục Làm cho nền giáo dục chúng ta phát triển không bềnvững, mới chỉ thay đổi về hình thức mà chưa đem lại nhiều về hiệu quả chấtlượng đào tạo.

Việc dạy học và sử dụng bài tập vật lý ở trường THPT là một trongnhững bất cập hiện nay Để phục vụ cho việc đổi mới giáo dục, Bộ GD & ĐT

đã ban hành thay đổi SGK, SBT và cả hình thức kiểm tra đánh giá, làm choBài tập vật lý chỉ mang tính chất áp dụng, tái hiện mà thiếu đi tính vận dụngsáng tạo, ít liên hệ thực tế Đặc biệt đánh giá học sinh thông qua những bàitập trắc nghiệm, chỉ biết được kết quả mà không phản ánh được năng lực trìnhbày và quá trình phát triển tư duy lô gíc của người học Với hình thức thi hiệnnay, học sinh đã học tủ, ghi nhớ mà thiếu tính sáng tạo và tư duy chậm pháttriển Ngoài ra để đáp ứng nhu cầu thi cử đó, giáo viên dạy bài tập vật lý cũngmang tính chất tủ và dạy các dạng chứ không phát triển bài tập từ bản chấtvấn đề Trong khi đó ý nghĩa thực sự của bài tập vật lý là giáo dưỡng, pháttriển trí tuệ, giáo dục thế giới quan, nhân sinh quan và giáo dục kĩ thuật tổnghợp

Làm thế nào để phát triển bài tập vật lý theo đúng ý nghĩa của nó?Chúng ta cần xây dựng các bài tập vật lý phản ánh được bản chất vật lý, thểhiện được mối quan hệ giữa các bài tập và phát triển chúng Qua đó giúp họcsinh tích cực, chủ động sáng tạo và phát triển được tư duy Tôi thấy việc xây

dựng hệ thống bài tập theo lý thuyết phát triển bài tập dạy học chương vật lýhạt nhân lớp 12 nâng cao sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn về vật lý hạt nhân,hình thành cho học sinh phương pháp học và giải bài tập vật lý, giáo dục chohọc sinh cách xây dựng và phát vấn đề vật lý từ bản chất vật lý

Xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễn đề cập ở trên, tôi chọn đề tài

nghiên cứu: Phát triển bài tập dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” lớp

12 nâng cao THPT.

2 Mục đích nghiên cứu

Dựa trên cở sở lý thuyết phát triển bài tập, xây dựng hệ thống bài tập

phần “Hạt nhân nguyên tử” ở vật lý 12 nâng cao nhằm nâng cao chất lượng

và hiệu quả học tập của học sinh

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Phương pháp dạy học bài tập vật lý ở trường THPT

- Những yêu cầu nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT

- Sử dụng bài tập vật lý trong dạy học vật lý ở trường THPT

- Học sinh lớp 12 THPT

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Dạy học bài tập phần “Hạt nhân nguyên tử” ở lớp 12 chương trình

nâng cao THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống bài tập dựa trên cơ sở lý thuyết phát triểnbài tập bảo đảm tính hệ thống, tính khoa học và sử dụng vào dạy học chương

“Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 chương trình nâng cao thì sẽ góp phần nâng

cao chất lượng và hiệu quả học tập vật lý của học sinh

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận

Nghiên cứu lý thuyết phát triển bài tập

5.2 Nghiên cứu các phương pháp dạy học giải bài tập vật lý và phân

loại hệ thống bài tập chương “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 chương trình

nâng cao

5.3 Nghiên cứu mục tiêu nội dung kiến thức phần “Hạt nhân nguyên tử”

lớp 12 để xây dựng hệ thống bài tập dựa trên cơ sở lý thuyết phát triển bài tập

5.4 Thực trạng sử dụng bài tập vật lý phần “Hạt nhân nguyên tử” 5.5 Xây dựng hệ thống bài tập phần “Hạt nhân nguyên tử” dựa trên

cơ sở lý thuyết phát triển bài tập

5.6 Xây dựng các phương án giảng dạy với hệ thống bài tập được đề xuất.5.7 Thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài để xây dựng cơ sở lý luận

- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa và sách bài tập vật lý 12, cáctài liệu tham khảo để phân tích cấu trúc lô gíc của các kiến thức thuộc phần

“Hạt nhân nguyên tử” lớp12 chương trình nâng cao.

6.2 Phương pháp điều tra, khảo sát

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

6.4 Phương pháp thống kê toán học

- Đưa ra 3 BTCB và xây dựng được hệ thống bài tập dựa trên cơ sở lý

thuyết phát triển bài tập dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 THPT.

- Xây dựng sơ đồ phát triển bài tập chương “Hạt nhân nguyên tử” lớp

12 THPT

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dungcủa luận văn có 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lý luận phát triển bài tập vật lý ở trường THPT (20

trang)Chương 2 Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dạy học chương

“Hạt nhân nguyên tử’’ dựa trên cơ sở lý thuyết phát triểnbài tập (52 trang)

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm (7 trang)

NỘI DUNG Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÝ

Ở TRƯỜNG THPT 1.1 Các luận điểm phương pháp luận đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học

1.1.1 Hiện trạng và phương hướng đổi mới

Từ giữa thế kỉ trước cho đến hiện nay, khoa học giáo dục trên thế giớicoi trọng những nghiên cứu đổi mới dạy học ở trường phổ thông theo hướngđảm bảo được sự phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, bồi dưỡng tư duykhoa học, năng lực tự tìm tòi chiếm lĩnh tri thức, năng lực tự giải quyết vấn đề

để thích ứng với thực cuộc sống, với sự phát triển của nền khoa học- kinh tếtri thức Phương hướng đổi mới này đòi hỏi phải phân tích để nhận thức rõnhững nhược điểm, hạn chế của thực trạng dạy học nói chung và dạy bài tậpnói riêng; và chỉ ra được những giải pháp để khắc phục được những hạn chế

đó và thực hiện được mục tiêu đề ra

Theo kiểu dạy học truyền thống, điều quan tâm chủ yếu của giáo viênkhi giảng dạy là sự trình bày giảng giải của mình về kiến thức cần dạy chohọc sinh, sao cho đảm bảo được nội dung chính xác, sâu sắc và đầy đủ Tức làchỉ quan tâm đến nội dung kiến thức cần dạy Do đó chúng ta không biết đượckhả năng học sinh lĩnh hội được tri thức đến đâu và kĩ năng học sinh có đượcphát triển hay không

Ngày nay phương pháp dạy học đã có sự thay đổi, nhằm khác phụcnhững hạn chế của phương pháp dạy học truyền thống Ngoài chú trọng vàokiến thức cần truyền đạt, người dạy còn kiểm tra được tri thức lĩnh hội củahọc sinh bằng cách yêu cầu học sinh chú ý theo dõi, quan sát và làm theo.Thao tác đó được thực hiện nhiều lần nhằm giúp học sinh nắm được kiến

thức Nhưng phương pháp này chỉ giúp học sinh ghi nhớ và làm theo, chưaphát triển được kĩ năng tự chủ, tìm tòi sáng tạo, giải quyết vấn đề của học sinhtrong quá trình chiếm lĩnh tri thức.

1.1.2 Các luận điểm đổi mới phương pháp dạy học

Dạy học ở trường phổ thông không chỉ đơn thuần nhằm mục tiêu duynhất là giúp học sinh có được một số kiến thức cụ thể nào đó Điều quan trọngnhất là trong quá trình dạy học các tri thức cụ thể đó, chúng ta rèn luyện chohọc sinh tiềm năng để họ có thể tự học tập, có khả năng nghiên cứu tìm tòigiải quyết vấn đề, đáp ứng những đòi hỏi đa dạng của hoạt động thực tiễn

Sau đây là các luận điểm nhằm đổi mới phương pháp dạy học theohướng phát triển hoạt động tự chủ chiếm lĩnh tri thức, bồi dưỡng tư duy khoahọc và năng lực giải quyết vấn đề ở học sinh:

- Thực hiện được việc tổ chức, kiểm tra, định hướng hiệu quả hoạtđộng học

- Tổ chức các tình huống vấn đề trong dạy học

- Lập sơ đồ biểu đạt lô-gíc của tiến trình nhận thức khoa học đối vớitri thức cần dạy

- Sử dụng những quan điểm vốn có của học sinh trong việc tổ chứctình huống và định hướng giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình xâydựng kiến thức mới

- Phát huy tác dụng của sự trao đổi và tranh luận của học sinh trongquá trình chiếm lĩnh tri thức

- Tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo nghiên cứu xây dựng, bảo vệtri thức khoa học

1.1.3 Định hướng chung cho việc thiết kế tiến trình hoạt động dạy học theo hướng phát triển hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học

Trong quá trình dạy học, mọi hoạt động đều đặt ra mục tiêu làm sao đểhọc sinh tiếp thu kiến thức một cách hiệu quả nhất Thông qua hoạt động học,học sinh có thể kết hợp được kiến thức và kinh nghiệm của bản thân để giảiquyết những vấn đề trong học tập và trong cuộc sống, đặc biệt là làm cáchnào để phát triển năng lực và khả năng tư duy của học sinh Điều này đã dẫnđến hình thành một tiến trình hoạt động dạy học để kích thích tính tích cực,chủ động và sáng tạo của học sinh để giải quyết vấn đề và tư duy khoa học.Tiến trình hoạt động dạy học đó phải tuân thủ những giai đoạn sau:

- Thiết lập sơ đồ biểu đạt lô-gíc của tiến trình nhận thức khoa học

- Tổ chức tình huống học tập

- Xác định việc định hướng khái quát chương trình hóa hành độngnhận thức tự chủ tích cực của học sinh và việc tổ chức hoạt động của cá nhân

và của tập thể học sinh

1.2 Năng lực tư duy sáng tạo

- Theo tâm lý học, năng lực là những thuộc tính tâm lý riêng biệt củamỗi cá nhân Năng lực gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo Trong lĩnh vực hoạt độngdạy học, năng lực được thể hiện ở trình độ tiếp thu, khả năng tự chủ tìm tòisáng tạo, sự phát triển tri thức, kinh nghiệm Còn trong lĩnh vực cuộc sống,năng lực được thể hiện ở mức độ giải quyết công việc, xử lý các tình huốngtrong cuộc sống một cách hiệu quả Quá trình phát triển năng lực được hìnhthành thông qua học tập, lao động và giao tiếp Sự hình thành và hoàn thiệnnhân cách đã thúc đẩy sự phát triển năng lực

- Sáng tạo là hoạt động tạo ra sản phẩm vật chất hoặc tinh thần có tínhmới và tính ích lợi Sáng tạo có mặt trong mọi lĩnh vực của cuộc sống Nó cónhiều cấp độ, từ thấp đến cao Trong lĩnh vực giáo dục, những người giáoviên cũng cần phải sáng tạo để học sinh lĩnh hội tri thức được hiệu quả nhất;còn đối với học sinh thì sáng tạo từ khâu tiếp thu tri thức một cách khao học,

chủ động và sáng tạo cho đến phát triển được những kĩ năng và vận dụng nóvào cuộc sống.

- Tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật, hiện tượng của hiện thực thông qua những dấu hiệu, thuộc tính bản chất củachúng, những mối quan hệ khách quan phổ biến giữa chúng

Hoạt động tư duy diễn ra khi có nhu cầu về vật chất và tình thần Cơ sởvật chất của tư duy bao gồm: cơ sở sinh lí thần kinh, sức khỏe và nhu cầu vậtchất Trong đó cơ sở sinh lí thần kinh của tư duy là sự hoạt động vỏ đại não.Còn cơ sở tinh thần của tư duy bao gồm sự tôn trọng, không khí cởi mở giữanhững người cùng lao động, sự khuyến khích, động viên, các phong trào thiđua khen thưởng

Có thể chia tư duy thành năm loại tư duy cơ bản và thường gặp tronghọc tập cũng như trong cuộc sống:

 Tư duy lô-gíc: Tư duy lô-gíc dựa trên luật bài trung và tam đoạn luận

 Tư duy hình tượng: là kiểu tư duy mà sản phẩm tạo ra bằng hư cấu,bằng tưởng tưởng ra những đối tượng theo những quan điểm thẩm mỹ nhấtđịnh, giúp người ta hình dung ra các sự vật, các sự kiện dựa trên khả năng vốn

 Tư duy hội tụ: Trong vật lý, tư duy hội tụ có thể coi như việc dựa vàomột số nhận xét để rút ra một giả thuyết khoa học

1.3 Nguyên lý về sự phát triển

1.3.1 Khái niệm phát triển

Xem xét về sự phát triển cũng có những quan điểm khác nhau, đối lậpvới nhau: quan điểm siêu hình và quan điểm biện chứng

Quan điểm siêu hình xem sự phát triển chỉ là sự tăng lên hay sự giảm điđơn thuần về mặt lượng, không có sự thay đổi gì về mặt chất của sự vật; hoặcnếu có sự thay đổi nhất định về chất thì sự thay đổi ấy cũng chỉ diễn ra theomột vòng khép kín, chứ không có sự sinh ra cái mới với những chất mới.Những người theo quan điểm siêu hình xem sự phát triển như là một quá trìnhtiến lên liên tục, kông có những bước quanh co, thăng trầm, phức tạp

Đối lập với quan điểm siêu hình, quan điểm biện chứng xem xét sựphát triển là một quá trình tiến lên từ thấp đến cao Quá trình đó diễn ra vừadần dần, vừa nhảy vọt, đưa tới sự ra đời của cái mới thay thế cái cũ Dù tronghiện thực khách quan hay trong tư duy, sự phát triển diễn ra không phải lúcnào cũng theo đường thẳng, mà rất quanh co, phức tạp, thậm chí có nhữngbước lùi tạm thời

Theo quan điểm biện chứng, sự phát triển là kết quả của quá trình thayđổi dần về lượng dẫn đến sự thay đổi về chất, là quá trình diễn ra theo đườngxoáy ốc và hết mỗi chu kỳ sự vật lặp lại dường như sự vật ban đầu nhưng ởcấp độ cao hơn

Quan điểm duy vật biện chứng khẳng định nguồn gốc của sự phát triểnnằm trong bản thân sự vật Trên cơ sở khái quát sự phát triển của mọi sự vật,hiện tượng tồn tại trong hiện thực, phát triển là một phạm trù triết học dùng đểchỉ quá trình vận động tiến lên từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tap, từkém hoàn thiện đến hoàn thiện hơn của sự vật Theo quan điểm này, nó chỉkhái quát xu hướng chung của sự vận động, xu hướng vận động đi lên của sựvật, sự phát triển chỉ là một trường hợp của sự vận động Trong quá trình pháttriển của mình trong sự vật sẽ hình thành dần dần những quy định mới cao

hơn về chất, sẽ làm thay đổi mối liên hệ, cơ cấu, phương thức tồn tại và vậnđộng, chức năng vốn có theo chiều hướng ngày càng hoàn thiện hơn.

- Sự phát triển mang tính phổ biến Tính phổ biến của sự phát triển diễn

ra ở mọi lĩnh vực, ở bất cứ sự vật, hiện tượng nào của thế giới khách quan.Ngay cả trong các khái niệm, các phạm trù phản ánh hiện thực cũng nằmtrong quá trình vận động và phát triển; chỉ trên cơ sở của sự phát triển, mọihình thức của tư duy, nhất là các khái niệm và các phạm trù, mới có thể phảnánh đúng đắn hiện thực luôn vận động và phát triển

- Sự phát triển còn có tính đa dạng, phong phú Phát triển là khuynhhướng chung của mọi sự vật, mọi hiện tượng, song mỗi sự vật, hiện tượng lại

có quá trình phát triển không giống nhau Trong quá trình phát triển của sựvật còn chịu tác động của các sự vật hiện tượng khác, của rất nhiều yếu tố,điều kiện Sự tác động đó có thể thúc đẩy hoặc kìm hãm sự phát triển của sựvật, đôi khi có thể làm thay đổi chiều hướng phát triển của sự vật

Những điều kiện nêu ra ở trên cho thấy, dù sự vật, hiện tượng có thể

có những giai đoạn vận động đi lên như thế này hoặc như thế khác, nhưngxem xét toàn bộ quá trình thì chúng vẫn tuân theo khuynh hướng chung.Xem xét sự vật theo quan điểm phát triển còn phải biết phân chia quá trìnhphát triển của sự vật thành những giai đoạn Trên cơ sở đó tìm ra phươngpháp nhận thức và cách tác động phù hợp để thúc đẩy sự vật tiến triển nhanhhơn theo chiều hướng có lợi Phát triển góp phần định hướng, chỉ đạo hoạt

động nhận thức và hoạt động thực tiễn cải tạo hiện thực cải tạo chính bảnthân con người.

1.4 Phát triển bài tập vật lý ở trường THPT hiện nay

1.4.1 Phân loại các bài tập vật lý ở trường THPT hiện nay

Có nhiều cách phân loại bài tập Vật lý Nếu dựa vào các phương tiệngiải có thể chia bài tập thành bài tập định tính, bài tập tính toán, bài tập thínghiệm, bài tập đồ thị Nếu dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với họcsinh, có thể chia bài tập vật lý thành bài tập dượt, bài tập tổng hợp, bài tậpsáng tạo Hoặc có thể phân loại theo nội dung vấn đề ví dụ: cơ học, điện học,quang học, vật lý hạt nhân

Trong chương vật lý hạt nhân của sách 12 nâng cao nếu chia theo nộidung lý thuyết, ta có thể phân thành: bài tập về cấu tạo hạt nhân, bài tập vềphóng xạ hạt nhân và bài tập về phản ứng hạt nhân Trong mỗi phần, có hệthống các bài tập nhỏ để thể hiện được sự phát triển của kiến thức và mốiquan hệ giữa các kiến thức đó Nói chung tùy thuộc vào nội dung, đặc thù củatừng chương để chúng ta có thể phân loại các dạng bài tập cho phù hợp vớichương đó, làm sao để phát huy tối đa hiệu qua của bài tập vật lý trongchương đó Sau đây là một số căn cứ để chúng ta phân loại bài tập vật lý đểđạt hiệu quả phục vụ trong quá trình dạy học

1.4.1.1 Phân loại theo nội dung

Dựa vào nội dung dạy học, người ta đã phân loại bài tập theo các cáchthức khác nhau:

- Phân loại theo môn Vật lý

- Phân loại theo tính chất cụ thể hay trừu tượng của nội dung

- Phân loại theo tính chất lịch sử

- Các bài tập mà nội dung chứa đựng những số liệu về kỹ thuật (các bàitập kỹ thuật tổng hợp)

1.4.1.2 Phân loại theo phương thức giải

Dựa vào phương tiện và cách thức thực hiện trong quá trình giải bài tập

vật lý để phân loại, các bài tập được phân theo dạng:

- Bài tập bằng lời: Dùng ngôn ngữ để diễn tả, lập luận, giải thích để điđến kết luận

- Bài tập tính toán: là những bài tập muốn giải chúng phải thực hiệnmột loạt phép tính, kết quả thu được là một đáp án định lượng, tìm giá trị củamột số đại lượng Vật lý

- Bài tập thực nghiệm: Là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm đểkiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việcgiải bài tập

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

để giải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại đòi hỏi học sinh phảibiễu diễn quá trình, diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập đồ thị

1.4.1.3 Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kỹ năng và phát triển tư duy sáng tạo của học sinh

- Bài tập luyện tập: Là các bài tập để học sinh luyện tập áp dụng nhữngkiến thức cơ bản trong việc giải từng loại bài tập theo mẫu đã được chỉ dẫn

- Bài tập phát triển tư duy sáng tạo: Là loại bài tập tổng hợp, không cókhuôn mẫu, muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật dùngnhiều công thức Những kiến thức cần sử dụng trong việc giải bài tập có thể lànhững kiến thức đã được học ở nhiều bài toán Loại bài tập này có tác dụngđặc biệt giúp học sinh đào sâu mở rộng kiến thức, phát triển tư duy sáng tạo

1.4.1.4 Phân loại bài tập theo hình thức

Có thể phân loại bài tập vật lý theo hình thức, đó là bài tập tự luận vàtrắc nghiệm Trong mấy năm gần đây loại bài tập trắc nghiệm được phổ biếnrộng rãi, nhằm phục vụ cho các kỳ thi Tuy bài tập trắc nghiệm có thể phục vụcho việc kiễm tra việc nắm kiến thức của học sinh sau tiết học, phổ kiến thức

kiểm tra được rộng hơn, nhưng nó có những hạn chế nhất định đó là khôngkiểm tra được khả năng nắm vững kiến thức của học sinh, khả năng trình bàyvấn đề, không phản ánh được quá trình phát triển tư duy của học sinh

1.4.2.Vai trò của bài tập vật lý ở trường THPT hiện nay

- Bài tập vật lý là một phương tiện, công cụ không thể tách rời trongquá trình dạy học vật lý ở phổ thông Bài tập vật lý có một vai trò quan trọngtrong quá trình dạy và học:

- Bài tập vật lý giúp học sinh ôn tập cũng cố kiến thức, đào sâu và mởrộng kiến thức Trong quá trình tham gia giải các bài tập, học sinh phải vậndụng kiến thức một cách khái quát, liên hệ những kiến thức đã học và kinhnghiệm vốn có vào những trường hợp cụ thể, qua đó học sinh nắm vững kiếnthức và rèn luyện được tư duy Việc giải bài tập sẽ giúp học sinh phân tích,nhận biết được những trường hợp đa dạng và phức tạp của kiến thức Bài tậpvật lý là một phương tiện cũng cố, hỗ trợ và ôn tập kiến thức sinh động

- Bài tập vật lý có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thứ mới,liên hệ giữa kiến thức cũ và kiến thức mới, nó thể hiện tính kế thừa và pháttriển kiến thức Nhiều khi các bài tập được sử dụng một cách linh hoạt để dẫnhọc sinh đến những tư duy về một hiện tượng sự vật mới hoặc xây dựng mộtkhái niệm mới để giải thích một hiện tượng mới nào đó

- Bài tập vật lý dùng để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo Trong khi giải bàitập, học sinh vận dụng lý thuyết vào thực tiễn để giải thích các hiện tượngmột cách khái quát Có thể phát hiện những giả thuyết mới, những sáng tạo về

tư duy trong quá trình lập luận

- Giải bài tập là một trong những quá trình làm việc tự lực của học sinh.Trong quá trình này, học sinh phải tự mình phân tích các điều kiện của đề bài,

tự xây dựng những luận điểm, phân tích những căn cứ, kiểm tra và đánh giánhững kết quả rút ra Thông qua đó mà năng lực tư duy của bản thân, tácphong và khả năng làm việc độc lập được nâng lên

- Việc giải bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo củahọc sinh Nhiều bài tập vật lý không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng kiếnthức đã học, đòi hỏi học sinh phải kết hợp tất cả các yếu tố như kiến thức,kinh nghiệm cuôc sống và nhãn quan tư duy khoa học Do đó bồi dưỡng chohọc sinh tư duy sáng tạo Trong đó loại bài tập giải thích hiện tượng và bài tậpthí nghiệm đã thực sự thúc đẩy sự phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.

- Giải bài tập vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của họcsinh Tùy vào cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độnắm vững kiến thức, trình độ tư duy của học sinh Thông qua đó học sinh tựđánh giá bản thân một cách chính xác

1.4.3 Sử dụng lý thuyết phát triển bài tập trong dạy học bài tập vật lý nhằm tăng cường hoạt động tự chủ, năng động và sáng tạo của học sinh

1.4.3.1 Lý thuyết phát triển bài tập vật lý [11,138]

a Khái niệm phát triển bài tập vật lý

- BTCB: là bài tập mà khi giải chỉ cần sử dụng một đơn vị kiến thức cơbản (một khái niệm hoặc một định luật vật lý), có sơ đồ cấu trúc như sau:

Sơ đồ 1: Mô tả cấu trúc của BTCB

- BTTH: là bài tập mà khi giải cần sử dụng từ hai đơn vị kiến thức trởlên Như vậy, BTTH là tổ hợp các bài tập cơ bản Thực chất của việc giảiBTTH là việc nhận ra các BTCB trong BTTH đó

- Phát triển bài tập là biến đổi một BTCB thành các BTTH theo cácphương án khác nhau

b Các phương án phát triển bài tập vật lý

Theo tác giả Phạm Thị Phú [11], việc phát triển bài tập vật lý cần phảitrải qua các hoạt động: Chọn BTCB, phân tích cấu trúc của BTCB, mô hìnhhoá BTCB theo các phương pháp khác nhau.

Việc chọn BTCB là hành động có tính quyết định cho việc củng cốkiến thức, kỹ năng nào? Hành động này bao gồm việc:

- Xác định mục tiêu: cần củng cố kiến thức cơ bản nào? Nội dung củakiến thức đó, phương trình liên hệ các đại lượng, công thức biểu diễn,

- Chọn hoặc đặt đề bài tập

- Xác định dữ kiện, ẩn số

- Mô hình hoá đề bài và hướng giải

Từ BTCB, có thể phát triển thành những BTTH muôn hình, muôn vẻ

Về mặt lý luận, có thể khái quát thành năm hướng phát triển bài tập như sau:

Phương án 1 Hoán vị giả thiết và kết luận của BTCB để được

BTCB khác có độ khó tương đương

Sơ đồ 2: Hoán vị giả thiết và kết luận

Phương án 2 Phát triển giả thiết BTCB

Dữ kiện bài toán không liên hệ trực tiếp với ẩn số bằng phương trìnhbiểu diễn kiến thức cơ bản mà liên hệ gián tiếp thông qua cái chưa biết trunggian a, b, nhờ phương trình biểu diễn kiến thức cơ bản khác Phát triển giảthiết BTCB là thay giả thiết của bài tập đó bằng một số BTCB khác buộc tìmcác đại lượng trung gian là cái chưa biết liên hệ dữ kiện với ẩn số

f (a, b, c, x)

Giả thiết a, b, c

Cho a, b, x

Cho a, c, x Cho b, c, x

Tìm c

Tìm a Tìm b

Kết luận x

BTCB cũ:

BTCB mới:

- Mức độ phức tạp phụ thuộc vào số bài toán trung gian (số cái chưabiết) Tuỳ thuộc vào đối tượng học sinh mà tăng hoặc giảm số bài toántrung gian

Sơ đồ 3: Phát triển giả thiết BTCB

Phương án 3 Phát triển kết luận BTCB

- Cái cần tìm (ẩn số) không liên hệ trực tiếp với dữ kiện bằng một kiếnthức cơ bản mà thông qua các ẩn số trung gian Phát triển kết luận là thay kết

luận của BTCB bằng một số BTCB trung gian để tìm ẩn số trung gian X, Y, liên kết dữ liệu a, b, c và các ẩn số x 1, y1

Sơ đồ 4: Phát triển kết luận BTCB

- Mức độ phức tạp phụ thuộc số bài toán trung gian (số ẩn số trong bàitoán trung gian)

Tìmx

Phương án 4 Đồng thời phát triển giả thiết và kết luận của BTCB

(kết hợp phương án 1 và phương án 2).

Sơ đồ 5: Đồng thời phát triển giả thiết và kết luận của BTCB

Phương án 5 Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị giả

thiết kết luận (kết hợp cả 4 hướng trên).

Cho

b, c, x3Tìm a

Sơ đồ 6: Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị

giả thiết kết luận

c Phát triển BTVL trong dạy học BTVL

Việc phát triển bài tập phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Mục tiêu giáo dưỡng: cần củng cố, khắc sâu kiến thức nào

- Nội dung kiến thức của bài tập

- Trình độ năng lực tư duy, khả năng làm việc tích cực, độc lập của họcsinh và mục tiêu phát triển tương ứng

-Thời gian tiết học

d Quy trình xây dựng BTVL một chương theo lý thuyết phát triển BTVL [11]

1 Giáo viên xác định hệ thống BTCB của chương.

- Xác định nội dung kiến thức cơ bản của chương

- Các phương trình biểu diễn

- Lựa chọn số BTCB có thể có trong chương

- Mô hình hoá bài tập để phát triển BT theo các phương án khác nhau

2 Học sinh giải BTCB (tập dượt để hiểu rõ và ghi nhớ kiến thức cơ bản)

3 Giáo viên khái quát hoá phương pháp giải BTCB và phân tích bài tập.Các dữ kiện a,b,c liên hệ với x bằng những phương trình, kiến thức

cơ bản là f(a,b,c) = f Nắm được phương trình này sẽ giải quyết được hàngloạt bài tập khác

4 Giáo viên phát triển bài tập bằng cách hoán vị giả thiết, kết luận đểđược BTCB có độ khó tương đương

5 Giáo viên yêu cầu học sinh phát triển bài tập theo hướng 1 (làm theomẫu) bằng ngôn ngữ nói Điều này có tác dụng tốt trong việc học sinh nắmvững kiến thức cơ bản và bồi dưỡng năng lực diễn đạt bằng ngôn ngữ nói chohọc sinh

6 Giáo viên phát triển BTCB theo hướng phát triển giả thiết hoặc pháttriển kết luận, giáo viên có thể phân tích: nếu trong BTCB không cho a mà

cho a 1, a2, a3 (a liên hệ với a 1, a2, a3 bằng kiến thức cơ bản mà học sinh đãhọc) thì các em có giải được không ? Từ đó em hãy đặt lại vấn đề bài tập đãcho, các em học sinh khá có thể tham gia xây dựng bài mới

7 Giáo viên hướng dẫn phát triển bài tập theo cách phát triển đồng thờigiả thiết, kết luận hoặc phát triển kết luận và hoán vị chúng Ở giai đoạn nàytính tự lực của HS đã được nâng lên về chất: HS vừa là người đặt vấn đề, vừa

là người giải quyết vấn đề

1.4.3.2 Các cách hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý [14],[15]

a Hướng dẫn giải theo mẫu (hướng dẫn Algôrit)

Sự hướng dẫn hành động theo mẫu thường được gọi là hướng dẫnAlgôrit Ở đây hướng dẫn Algôrit được dùng với ý nghĩa là một quy tắc hànhđộng hay một chương trình hành động được xác định một cách rõ ràng, chínhxác và chặt chẽ, chỉ cần thực hiện theo trình tự mà quy tắc đã chỉ ra thì chắcchắn sẽ đến kết quả.

Hướng dẫn Algôrit là hướng dẫn chỉ rõ cho học sinh hành động cụ thểcần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt kết quả mongmuốn Những hành động này được coi là hành động sơ cấp phải được họcsinh hiểu một cách đơn giản và học sinh đã nắm vững

Kiểu hướng dẫn Algôrit không đòi hỏi học sinh tự mình tìm tòi xácđịnh các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra, mà chỉ đòi hỏihọc sinh chấp hành các hành động mà giáo viên chỉ ra, cứ theo đó học sinh sẽgiải được các bài tập đã cho Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi giáo viên phải phântích một cách khoa học việc giải bài tập để xác định một trình tự chính xác,chặt chẽ của các hành động cần thực hiện để giải các bài tập Cần đảm bảocho các hành động đó là hành động sơ cấp đối với học sinh, nghĩa là kiểuhướng dẫn này đòi hỏi phải xây dựng được Algôrit giải bài tập

Kiểu hướng dẫn Algôrit thường được áp dụng khi cần dạy cho họcsinh phương pháp giải một bài tập điển hình nào đó, nhằm luyện tập chohọc sinh kỹ năng giải một loại bài tập xác định Người ta xây dựng cácAlgôrit giải cho từng loại bài toán cơ bản, điển hình và luyện tập cho họcsinh kỹ năng giải các loại bài tập đó dựa trên việc làm cho học sinh đượccác Algôrit giải

Kiểu hướng dẫn Algôrit có ưu điểm là bảo đảm cho học sinh giải bài tập

đã cho một cách chắc chắn, nó giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giải bài tập củahọc sinh có hiệu quả Tuy nhiên, nếu chỉ hướng dẫn học sinh luôn luôn áp dụngkiểu Algôrit để giải bài tập thì học sinh chỉ quen chấp hành những hành động

đã được chỉ dẫn theo mẫu đã có sẵn, do vậy ít có tác dụng rèn luyện cho họcsinh khả năng tìm tòi, sáng tạo và sự phát triển tư duy bị hạn chế.

b Hướng dẫn tìm tòi (Ơrixtic)

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinhsuy nghĩ, tìm tòi, phát hiện cách giải quyết vấn đề Ở đây không phải là giáoviên chỉ dẫn cho học sinh chấp hành các hành động theo hướng đã có để đi đếnkết quả, mà giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác địnhcác hành động cần thực hiện để đạt kết quả

Kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượtqua khó khăn để giải quyết được bài tập, đồng thời vẫn đảm bảo được yêu cầuphát triển tư duy cho học sinh, tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm tòi cáchgiải quyết

Ưu điểm của kiểu hướng dẫn này là tránh được tình trạng giáo viên làmthay cho học sinh trong việc giải bài tập Nhưng vì kiểu hướng dẫn này đòihỏi học sinh phải tự lực tìm cách giải quyết chứ không chỉ chấp hành theomẫu nhất định đã được chỉ ra, nên không phải bao giờ cũng bảo đảm cho họcsinh giải được bài tập một cách chắc chắn Khó khăn của kiểu hướng dẫn nàychính là ở chỗ hướng dẫn của giáo viên phải làm sao không đưa học sinh đếnchỗ thừa Sự hướng dẫn như vậy nhằm giúp học sinh trong việc định hướngsuy nghĩ vào phạm vi cần tìm tòi, chứ không thể ghi nhận tái tạo cái có sẵn

c Định hướng khái quát chương trình hóa

Định hướng khái quát chương trình hoá cũng là sự hướng dẫn cho họcsinh tự tìm tòi cách giải quyết vấn đề Nét đặc trưng của kiểu hướng dẫn này

là giáo viên hướng dẫn hoạt động tư duy của học sinh theo đường lối kháiquát của việc giải quyết vấn đề Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìmtòi giải quyết vấn đề của học sinh Nếu học sinh không đáp ứng được thì giúp

đỡ tiếp theo của giáo viên là sự định hướng khái quát ban đầu, cụ thể hoáthêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho học sinh để thu hẹp phạm vi tìm tòi,

giải quyết cho vừa sức với học sinh Nếu học sinh vẫn không đủ khả năng tựlực tìm tòi giải quyết thì sự hướng dẫn của giáo viên trở thành hướng dẫn theomẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành được yêu cầu một bước, sau đó yêucầu học sinh tự lực tìm tòi giải quyết bước tiếp theo Nếu cần giáo viên giúp

đỡ thêm cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt ra Kiểu hướng dẫn này được

áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình hoạt động giải bài tập của họcsinh, nhằm giúp học sinh tự giải được bài tập đã cho, đồng thời dạy cho họcsinh cách suy nghĩ trong quá trình giải bài tập

Kiểu hướng dẫn này có ưu điểm kết hợp được việc thực hiện cácyêu cầu:

- Rèn luyện tư duy của học sinh trong quá trình giải bài tập

- Đảm bảo để học sinh giải được bài tập đã cho

Để làm tốt thì yêu cầu giáo viên phải theo sát tiến trình hoạt động giảibài tập và có sự điều chỉnh thích hợp với từng đối tượng học sinh

1.4.3.3 Sử dụng bài tập trong dạy học vật lý theo lý thuyết phát triển bài tập

a Giáo viên xây dựng bài tập mới từ BTCB theo mục tiêu dạy học

Như vậy, từ một BTCB ban đầu, tùy theo cách phát triển theo phương

án nào mà có được bài tập mới (BTTH) có độ khó, độ phức tạp khác nhau.Căn cứ mục tiêu dạy học của bài tập để xây dựng BT mới theo cấu trúc quytrình sau:

- Xác định mục tiêu dạy học của BT

- Xác định độ khó của BT

- Lựa chọn phương án phát triển BTCB

- Xây dựng bài tập mới

- Sử dụng bài tập mới theo mục tiêu đã định

b Hướng dẫn HS tự lực xây dựng bài tập mới

Căn cứ vào quy trình xây dựng BTVL theo lý thuyết phát triểnBTVL.Trong quá trình giải BT, GV hướng dẫn HS tự lực xây dựng bài tậpmới theo yêu cầu sau:

- Xác định nội dung kiến thức cơ bản của BT

- Xác định các kiến thức cần biết để giải BT

- Khái quát hoá phương pháp giải BT và phân tích BT Các dữ kiện

a,b,c liên hệ với x bằng những phương trình kiến thức cơ bản là f(a,b,c,x) = f.

Mô hình hóa các mối liên hệ giữa cái đã cho, cái phải tìm và cái chưa biết

- Lựa chọn phương án phát triển BTCB

- Xây dựng bài tập mới theo phương án phát triển BTCB đã lựa chọnnhư sau:

+ Hoán vị giả thiết, kết luận để BT có độ khó tương đương

+ Phát triển giả thiết hoặc phát triển kết luận

+ Phát triển đồng thời giả thiết, kết luận

+ Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị chúng

c Bài học bài tập vật lý theo lý thuyết phát triển bài tập

Mục tiêu:

- HS nắm vững kiến thức cơ bản cần củng cố

- Kỹ năng giải BT từ đơn giản đến phức tạp

- Làm quen với việc phát triển BT của GV

- Bước đầu xây dựng BT mới theo một số phương án phát triển BTCB

+ HS về nhà giải, biện luận, tự đặt và giải BT mới theo phương án 4.

1.5 Kết luận chương 1

Trong quá trình dạy học vật lý, bài tập vật lý là một phương tiện, công

cụ hiệu quả để giúp học sinh phát triển tư duy và năng lực sáng tạo Chính vìvậy mà bài tập vật lý và dạy học bài tập vật lý giữ vai trò hết sức quan trọngtrong quá trình học tập của học sinh

Trong chương này, chúng tôi đã hệ thống hóa các cơ sở lý luận vềphương hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển tính tíchcực, chủ động và sáng tạo nhằm phát huy năng lực tư duy sáng tạo của họcsinh Một trong những yếu tố đem lại hiệu quả trong việc dạy học theo hướngđổi mới đó là giới thiệu về lý thuyết phát triển bài tập dùng trong dạy học bàitập vật lý được triển khai gần đây, nhằm khai thác hiệu quả hơn các chứcnăng lý luận dạy học bài tập vật lý, đặc biệt là định hướng cho học sinh lốiphát triển tư duy theo tính chủ động, sáng tạo trong quá trình học và giải bàitập vật lý

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều sách tham khảo, đa dạng về chủngloại và hình thức Làm thế nào để học sinh và phụ huynh lựa chọn đượcnhững quyển sách tốt, phục vụ hiệu quả trong việc học tập; để học sinh vừanắm vững kiến thức, vừa phát triển được tư duy sáng tạo và tính chủ động củahọc sinh Thiết nghĩ để đáp ứng được những yêu cầu đó, sách bài tập vật lýphải hệ thống được các dạng bài tập cơ bản, phân loại các dạng bài tập và xâydựng, định hướng được hệ thống bài tập theo hướng phát triển bài tập từ cơbản đến phức tạp, từ đơn giản đến đa dạng, để nâng cao khả năng phát triển tưduy của học sinh

Việc xây dựng hệ thống bài tập theo hướng phát triển bài tập vừa thựchiện tốt chức năng giáo dưỡng (ôn tập, cũng cố, hệ thống hóa kiến thức), vừagóp phần tăng cường hoạt động tự chủ, tích cực chiếm lĩnh tri thức của học

sinh, vừa phát triển khả năng tư duy, năng lực sáng tạo làm xuất hiện các vấn

đề mới Đặc biệt trong phương thức làm việc này, học sinh không còn tính thụđộng khi làm bài tập, biến học sinh thành những người tự học Góp phần khắcphục những hạn chế trong giáo dục nước ta hiện nay

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP DẠY HỌC CHƯƠNG “HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ’’ DỰA TRÊN CƠ SỞ

2.1 Mục tiêu dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 nâng cao

2.1.1 Vị trí của chương học

Chương “ Vật lý hạt nhân” là chương IX của chương trình vật lý lớp

12 nâng cao Gồm 13 tiết trong tổng số 105 tiết của chương trình vật lý 12nâng cao (chiếm 12,3 0 ), trong đó có 3 tiết bài tập

Chương IX Hạt nhân nguyên tử

Tiết 86-87 Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử Độ hụt khối

Tiết 97 Bài tập

Tiết 98 Kiểm tra

Sau khi học xong chương lượng tử ánh sáng và thuyết tương đối hẹp,học sinh được tiếp cận về thế giới vi mô Để giúp học sinh hiểu sâu hơn vềthế giói vi mô, trong chương này giới thiệu cấu tạo của nguyên tử, của hạtnhân nguyên tử và quá trình hình thành, xuất hiện các hạt nhân mới, hiểuthêm về năng lượng sinh ra trong phản ứng hạt nhân, ứng dụng năng lượnghạt nhân trong đời sống, một số phương pháp xác định tuổi thọ của các cổ

vật trong khảo cổ học Như vậy chương này vừa có tính kế thừa các chươngtrước và có tính phát triển Do đó chương này có một vị trí quan trọng trongchương trình vật lý 12 và toàn bộ chương trình vật lý phổ thông Học sinh cókiến thức tiếp cận với thế giới vi mô, làm cơ sở để nghiên cứu vật lý họchiện đại trong chương trình giáo dục cao đẳng, đại học.

2.1.2 Mục tiêu của chương

Mục tiêu dạy học được trình bày trong “chuẩn kiến thức kỹ năng” của chương trình:

a Kiến thức:

- Nêu được cấu tạo của hạt nhân, biết kí hiệu hạt nhân và đơn vị khốilượng nguyên tử

- Suy luận ra sự tồn tại của lực hạt nhân

- Nêu được lực hạt nhân là gì và các đặc điểm của lực hạt nhân

- Nêu được độ hụt khối của hạt nhân là gì và viết được công thức tính

độ hụt khối

- Nêu được năng lượng liên kết hạt nhân là gì và viết được công thứctính năng lượng liên kết hạt nhân Nêu được năng lượng liên kết riêng là gì vàhiểu được mối liên hệ giữa năng lượng liên kết riêng với tính bền vững củahạt nhân

- Nêu được phản ứng hạt nhân là gì và phát biểu được các định luật bảotoàn trong phản ứng hạt nhân

- Nêu được hiện tượng phóng xạ là gì, thành phần và bản chất của cáctia phóng xạ Phát biểu được định luật phóng xạ và viết được hệ thức của địnhluật này Nêu được độ phóng xạ là gì, viết được công thức tính độ phóng xạ

và nêu được ứng dụng của các đồng vị phóng xạ

- Nêu được phản ứng phân hạch là gì, viết được một phương trình ví dụ

về phản ứng này Nêu được phản ứng dây chuyền là gì, các điều kiện để phảnứng này xảy ra Nêu được các bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân

- Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì và điều kiện để phản ứng này xảyra.Nêu được ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt hạch tỏa ra.

b Kĩ năng:

- Rèn luyện kỹ năng ôn luyện kiến thức

- Rèn luyện kỹ năng giải thích các hiện tượng vật lý

- Phân biệt lực hạt nhân với các lực khác

-Tính được độ hụt khối và năng lượng liên kết hạt nhân

- Viết được một ví dụ về phương trình phản ứng hạt nhân và tính đượcnăng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhân

- Vận dụng được định luật phóng xạ và khái niệm độ phóng xạ để giảiđược các bài tập

- Vận dụng được các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân để giảiđược các bài tập

Mở đầu về cấu tạo của hạt nhân, lực hạt nhân và năng lượng tỏa ra khicác hạt nuclon liên kết để tạo thành một hạt nhân Dựa vào năng lượng liênkết riêng để so sánh độ bền vững của một hạt nhân

Về phóng xạ hạt nhân, đề cập quá trình phân rã một hạt nhân làm xuấthiện một nhân mới, đặc biệt là sự xuất hiện các tia phóng xạ được ứng dụng

rộng rãi trong cuộc sống Dựa vào định luật phóng xạ và độ phóng xạ để tìmkhối lượng của chất xạ đã bị phân rã, có thể tìm được khối lượng của hạt nhânmới hình thành, tuổi của một cổ vật…

Về phản ứng hạt nhân, khi các hạt nhân tham gia phản ứng đã làm xuấthiện các hạt nhân mới Thực chất phóng xạ là một trường hợp đặc biệt củaphản ứng hạt nhân Đăc biệt phản ứng hạt nhân đã tỏa ra một năng lượng rấtlớn Có hai loại phản ứng tỏa năng lượng là phản ứng nhiệt hạch và phản ứngphân hạch Ngày nay, con người đã sử dụng hiệu quả năng lượng hạt nhân và

có vai trò to lớn đối với sự phát triển kinh tế Do đó trong phần cuối củachương đã giới thiệu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nhà máy điện hạtnhân

Phân tích nội dung dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” theo SGKVật lý 12 Nâng cao hiện hành, chúng tôi xây dựng sơ đồ lô-gíc chương “Hạtnhân nguyên tử” như sau:

CẤU TRÚC LÔ-GÍC CHƯƠNG HẠT NHÂN

NGUYÊN TỬ

Cấu tạo hạt nhân.

Độ hụt khối

Phóng

hạt nhân

Sơ đồ 7: Lô-gíc chương “Hạt nhân nguyên tử”

2.3 Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập và bài tập phần vật lý hạt nhân

2.3.1 Thực trạng dạy học bài tập vật lý

Trong quá trình dạy học vật lý, BTVL luôn có một vai trò quan trọngtrong việc giúp học sinh cũng cố kiến thức, đào sâu kiến thức và giúp học sinh

Hiện tượng phóng xạ

Các tia phóng xạ

Định luật phóng xạ

Độ phóng xạ

tử

Năng lượng liên kết

Độ hụt

liên kết riêng

Lực

hạt

nhân

Phản ứng hạt nhân

Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

Năng lượng trong phản ứng hạt nhân

Phản ứng tỏa năng lượng

Phản ứng thu năng lượng

Phản ứng Phân hạch Phản ứng

nhiệt hạch

rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy Ngoài ra, nó còn giúp đánh giá được khảnăng tiếp thu kiến thức, trình độ của mỗi học sinh Nhưng trong thực tế, vớilượng kiến thức của bậc học phổ thông rất lớn, chương trình học khá nặng, đãlàm cho số tiết bài tập ít hơn nhiều so với số tiết học lý thuyết, kể cả số tiết tiếtthực hành cũng vậy Điều này đã làm cho giáo viên không có đủ thời gian đểgiúp học sinh đào sâu kiến thức Mỗi tiết bài tập giáo viên chỉ đưa ra được mộtvài bài, chỉ đề cập đến một số vấn đề rất ít so với lượng kiến thức đã được học.

Trong tiết học bài tập, giáo viên nêu một số bài rồi đưa ra phương phápgiải chứ không đủ thời gian để hệ thống hóa bài tập, không đề cập những xuhướng về khả năng phát triển của các bài tập; giáo viên không để cho học sinhxây dựng bài tập, hoặc đưa ra các giả thiết mới, thêm vào các dữ kiện để tạothành những bài tập mới Học sinh chỉ tập trung làm những bài tập giáo viên đãnêu Đa phần trong tiết học bài tập, học sinh thường làm theo sự chỉ dẫn củagiáo viên nên vô tình làm cho học sinh tiếp thu một cách thụ động và máymóc, không kích thích được khả năng thích thú, tự chủ và sáng tạo của họcsinh

Hiện nay, trong tiết học BTVL, một số giáo viên đã đưa vào các bài tậptrắc nghiệm, nhằm tăng lượng kiến thức và phổ kiến thức được rộng hơn.Nhưng bài tập trắc nghiệm không phản ánh được năng lực trình bày và khảnăng phát triển vấn đề và tư duy lô gíc khoa học của học sinh

Các giáo viên thường lấy các bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tậphoặc các sách tham khảo để làm các bài tập trong tiết học chữa bài tập, một số

ít giáo viên có thể tự biên soạn các bài tập và áp dụng lý thuyết phát triển bàitập sử dụng trong tiết học bài tập

2.3.2 Nguyên nhân

- Do kiến thức phổ thông quá nặng