Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo dạy học chương dao động điện dòng điện xoay chiều lớp 12 THPT

học sinh những kiến thức để giải các bài tập theo mẫu, khôngđòi hỏi t duy sáng tạo của học sinh mà chủ yếu giúp học sinh rènluyện để nắm vững phơng pháp giải đối với một loại bài tậpnhất

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh

Hồ sỹ linh

Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo dạy học chơng

“dao động điện – dòng điện xoay chiều”

lớp 12 THPT

Luận văn thạc sỹ khoa học giáo dục

Chuyên ngành: lý luận và phơng pháp dạy học vật lý

Mã số : 60.14.10

Cán bộ hớng dẫn khoa học : TS phạm thị phú

Vinh 2005

Chơng 1 Cơ sở lý luận về dạy học bài tập vật lý.

1.1 Vai trò của bài tập vật lý

Bài tập vật lý đợc hiểu là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giảiquyết nhờ những suy nghĩ lôgic, những phép toán và thínghiệm trên cơ sở định luật và các phơng pháp vật lý

- Bài tập vật lý là phơng tiện nghiên cứu tài liệu mới khi trang bịkiến thức mới cho học sinh ở những lớp trên của bậc trung họcphổ thông với trình độ toán học đã khá phát triển Một khi cácbài tập đợc vận dụng một cách khéo léo thì có thể dẫn dắt suynghĩ của học sinh tới các hiện tợng mới từ đó bắt đầu xây dựngkhái niệm mới để giải thích đợc hiện tợng mới vừa phát hiện Nhvậy đảm bảo cho học sinh lĩnh hội đợc kiến thức mới một cáchsâu sắc vững chắc

- Bài tập vật lý là một phơng tiện ôn tập, đào sâu, củng có và

mở rộng kiến thức Bài tập vật lý giúp cho học sinh thấy đợcnhững ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của cáckiến thức đã học Giúp luyện tập cho học sinh óc phân tích đểnhận biết đợc các hiện tợng phức tạp bị chi phối bởi nhiều địnhluật, nhiều nguyên nhân Khi giải các bài tập đòi hỏi học sinhkhông những phải tái hiện các kiến thức mà còn phải vận dụngmột cách tổng hợp các kiến thức đã học, do đó học sinh sẽ hiểu

rõ hơn và ghi nhớ vững chắc hơn kiến thức đó

- Bài tập vật lý là một phơng tiện giúp học sinh rèn luyện kỹnăng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn Rèn luyện thóiquen vận dụng kiến thức khái quát Bằng việc xây dựng các bàitập có nội dung sát với thực tiễn đời sống, trong đó giải đợc nóyêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức đã học để giải thíchcác hiện tợng hoặc dự đoán các hiện tợng có thể xảy ra với những

điều kiện cho trớc

Bài tập vật lý là một phơng tiện có tầm quan trọng đặc biệttrong việc rèn luyện t duy, bồi dỡng phơng pháp nghiên cứu khoahọc cho học sinh giải bài tập là một hình thức làm việc tự lực cănbản của học sinh Do phải tự mình phân tích các điều kiện đãcho trong đề bài, tự xây dựng những lập luận, tự thực hiện cácthoa tác tính toán, có khi phải tiến hành các thao tác thí nghiệm

để xác định mối quan hệ giữa các đại lợng để kiểm tra các kết

2

luận của mình nên t duy lôgic, t duy sáng tạo của học sinh đợcphát triển, năng lực giải quyết các vấn đề đợc nâng cao.

Bài tập vật lý là một phơng tiện có hiệu quả để giáo dục tìnhyêu lao động, tinh

thần tự lập, ý chí kiên trì vợt khó cho học sinh

Bài tâp vật lý là một phơng tiện để kiểm tra, đánh giá kiếnthức của học sinh Tuỳ theo cách thức đặt câu hỏi kiểm tra cóthể đánh giá đợc mức độ nắm vững kiến thức của học sinh,

đánh giá đợc chất lợng kiến thức học sinh khá chính xác

1.2 Phân loại bài tập vật lý

Các bài tập vật lý đợc phân loại dựa theo nhiều đặc điểm:-Theo nội dung, theo phơng thức cho điều kiện và phơng thứcgiải, theo phơng pháp nghiên cứu các vân đề, theo yêu cầuluyện tập kỹ năng hay phát triển t duy sáng tạo cho học sinh

- Theo nội dung các bài tập đợc chia theo các tài liệu vật lý, nhbài tập cơ học; bài tập điện học; bài tập quang học; bài tập vật

lý hạt nhân…sự phân chia này chỉ có tính chất tơng đối Theonội dung, ngời ta còn phân biệt các bài tập có nội dung trừu tợnghoạc cụ thể, bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp, bài tập có nộidung lịch sử, bài tập vui

- Theo phơng pháp nghiên cứu các vấn đề, ngời ta chia ra các bàitập định tính và bài tập định lợng Các bài tập định tính khigiải chúng chỉ yêu cầu xác lập các mối quan hệ phụ thuộc vềbản chất giữa các đại lợng vật lý mà không phải tính toán phứctạp Các bài tập định lợng khi giải phải xác định mối quan hệphụ thuộc về lợng giữa các đại lợng phải tìm và kết quả thu đợc

là một đáp số định lợng Khi giải bài tập loại này buộc phải tínhtoán, không thể có câu trả lời cuối cùng cho câu hỏi đặt nếukhông tiến hành các phép toán thích hợp

- Theo phơng pháp cho điều kiện hoặc phơng thức giải, ngời taphân biệt bài tập miệng, bài tập thực nghiệm, bài tập tính toán,bài tập đồ thị Sự phân chia này chỉ có tính quy ớc vì khi giảichúng có thể phải sử dụng vài phơng thức Ví dụ nh khi giải cácbài tập thí nghiệm phải lập luận bằng miệng, cũng nh trongnhiều trờng hợp tính toán phải vẽ đồ thị Các bài tập đợc coi làthực nghiệm thì khi giải phải sử dụng thí nghiệm để đi tới mục

đích nào đó Các bài tập mà trong đó đồ thị đợc sử dụng vớimục đích nào đó thì đợc gọi là những bài tập đồ thị

- Theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triển t duy học sinh trongquá trình dạy học, ngời ta phân biệt các bài tập luyện tập và bàitập sáng tạo Các bài tập luyện tập đợc dùng để rèn luyện tạp cho

4

học sinh những kiến thức để giải các bài tập theo mẫu, không

đòi hỏi t duy sáng tạo của học sinh mà chủ yếu giúp học sinh rènluyện để nắm vững phơng pháp giải đối với một loại bài tậpnhất định đã đợc chỉ dẫn

Các bài tập sáng tạo khi giải chúng đòi hỏi ở học sinh t duy sángtạo, có tác dụng hình thành và phát triển năng lực sáng tạo chohọc sinh

Ví dụ:

Bài tập luyện tập Bài tập sáng tạo

Một máy biến thế dùng trong

máy thu vô tuyến điện có

một cuộn sơ cấp gồm 1000

vòng mắc vào mạng điện

127v và cuộn thứ cấp để

lấy ra hiệu điện thế 15v

Tính số vòng dây của cuộn

thứ cấp?

Cho một máy biến áp Hãynêu phơng pháp giản đơnnhất để xác định số vòngdây quấn của máy cho phépdùng thêm vôn kế và dâydẫn phù hợp

*) Với bài tập luyện tập:

Học sinh đợc luyện tập kiến thức về máy biến thế thôngqua việc vận dụng công thức biến đổi điện áp qua máy:

Từ đó dễ dàng tìm ra lời giải cho bài toán

Số vòng dây của cuộn thứ cấp đợc xác định:

*) Với bài tập sáng tạo:

Để giải quyết đợc câu hỏi đặt ra trong bài tập sáng tạo,không những đòi hỏi học sinh phải hiểu sâu sắc về nguyên tắchoạt động và cấu tạo của máy biến thế mà còn phải đề xuất đợcphơng án cụ thể cùng với việc tự tìm hiểu để lựa chọn dụng cụthích hợp để thực hiện phơng án đó

+ Cụ thể là phải lựa chọn dây đồng có điện trở nhỏ, vôn kếnhạy

- Ngắt công tắc nguồn, dùng dây đồng quấn lên một cuộn dâycủa máy, mắc vôn kế vào hai đầu dây cuộn dây quấn, đếm

số vòng cuộn dây quấn n0

- Bật công tắc nguồn, đọc số chỉ của vôn kế là Uo

- Suy ra số vòng dây của máy là:

- Thực hiện các thao tác tơng tự cho cuộn dây thứ hai của máybiến áp

Nh vậy tức là đòi hỏi ở học sinh t duy sáng tạo và thông qua việcgiải bài tập mà năng lực sáng tạo đợc bồi dỡng thêm

1.3.T duy trong quá trình giải bài tập vật lý

Quá trình giải bài tập vật lý chính là quá trình tìm hiểu cácdữ kiện đã cho ở trong bài tập, xem xét các hiện tợng vật lý nào

đợc đề cập tới và vận dụng những kiến thức vật, kiến thức toánhoạ để tìm ra các mối liên hệ khả dĩ giữa cái đã cho và cái phảitìm Các mối liên hệ này có thể là gián tiếp hoặc trực tiếp Từ

đó tiếp tục luân giải để chỉ ra đợc mối liên hệ một cách tờngminh giữa cái phải tìm và cái đã cho

Bài tập vật lý rất đa dạng vì vậy mà cách thức giải chúng cũngrất phong phú Nhìn chung có thể vạch ra một dàn bài chunggồm các bớc sau:

- Tìm hiểu đầu bài

t duy phân tích, thao tác t duy tổng hợp, thao tác phân tíchtổng hợp đợc sử dụng nhiều nhất ở bớc xây dựng lập luận

+ Với bài tập định tính thờng có hai dạng là giải thích hiện tợng

và dự đoán hiện tợng sẽ xẩy ra Khi giải học sinh phải thực hiệnphép suy luận logic, suy luận diễn dịch trực tiếp, suy luận diễndịch gián tiếp nh luận ba đoạn, suy luận có điều kiện Trong đó

6

với dạng thứ nhất tiên đề thứ nhất là một đặc tính chung của sựvật hoặc định luật vật lý có tính tổng quát, tiên đề thứ 2 lànhững điều kiện cụ thể, còn kết luận chính là hiện tợng đã đợcnêu ra Với dạng thứ hai học sinh phải thực hiện việc thiết lập mộtluận 3 đoạn, trong đó mới biết trớc tiên đề thứ hai (phán đoánkhẳng định riêng), cần phải đi tìm tiên đề thứ nhất (là phán

đoán khẳng định chung) và kết luận(đó là phán đoán khẳng

Bằng phơng pháp tổng hợp thì việc giải bài tập lại bắt đầu từnhững đại lợng đã cho trong bài tập Vận dụng các định luật, cácquy tắc vật lý học sinh phải tìm những công thức mà trong đó

có chứa đại lợng đã cho và các đại lợng trung gian mà học sinh dựkiến có liên quan đến đại lợng phải tìm cuối cùng tìm đợc mộtcông thức chỉ chứa đại lợng phải tìm và những đại lợng đã biết.Tuy nhiên trong thực tế giải bài tập vật lý, nhất là những bài tậptính toán tổng hợp, hiện tợng xảy ra do nhiều nguyên nhân, trảiqua nhiều giai đoạn nên khi xây dựng lập luận có thể phải phốihợp cả hai phơng pháp để thiết lập đợc những mối liên hệ giữacác đại lợng đã cho, đại lợng trung gian với đại lợng phải tìm để

đi tới đích cuối cùng là mối liên hệ trực tiếp giữa đại lợng đã chovới đại lợng phải tìm Đó chính là câu trả lời cho bài toán đặt ra

Ký hiệu x là đại lợng phải tìm, a, b,… là những đại lợng đã cho,

còn 1, 2, …5 là những đại lợng cha biết có vai trò là những đại ợng tính toán trung gian, ta có thể mô hình hoá quá trình này

l-nh sau[ 22, 24]

8

II

1III

ih

32

1a

xI

Thí dụ: Cho đoạn mạch có sơ đồ nh hình vẽ:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế:

Đo hiệu điện thế trong mạch bằng một vôn kế xoay chiều( có

điện trở rất lớn) ngời ta thu đợc:

UAN = U1 = 200V; UNB = U2 = 70V

1 Giải thích tại sao: U1 + U2 # U

2 Tìm UAM và UMB

3 Biết R = 60Ω Tính L, C

Quá trình lập luận sẽ nh sau:

Yêu cầu thứ nhất của bài tập là giải thích tại sao: U1 + U2 # U

Đây là câu hỏi mà để trả lời nó đòi hỏi học sinh phải vận dụngnhững kiến thức đã biết nh phơng pháp giản đồ véc tơ cho cácloại mạch điện mắc nối tiếp gồm các phần tử R0, L và C ở đâycha yêu cầu việc phải tính toán cụ thể, vì vậy ta có thể xem

đây là một bài tập định tính

*) Tiên đề thứ nhất học sinh phải khôi phục đợc là:

Gọi u1, u2 là hiệu điện thế tức thời giữa A với N và giữa N với B

Ta có: u = u1 + u2 Biểu diễn các hiệu điện thế tức thời bằngcác vec tơ

Feresnel ta có: U = U1 + U2.Ta thấy để có: U = U1 + U2 thì vectơ U1, U2 phải cùng hớng tức là u1, u2 phải cùng pha

*)Tiên đề thứ hai là: Đoạn mạch AN gồm R và L mắc nối tiếp nênu1 sớm pha hơn i còn đoạn mạch NB chỉ chứa tụ điện nên u2 trễpha Π/2 so với i Tức là u1, u2 không cùng pha

Kết luận : Do đó ta có U1 + U2 # U

2 ở câu hỏi này cái đã cho là:

Cái phải tìm là:

Thay IZC = 70 (v ) ở (3) vào (6) rút ra IZL = UAM = 160 (v)(7)

Sơ đồ luận giải ở đây sẽ là:

Tiếp theo để tìm UMB có thể thay (7) vào (1) và chú ý đến (2)

Ta có:

Dẫn đến:

Sơ đồ luận giải ở đây là:

3 Từ các mối quan hệ (2) và (7) dễ dàng tìm đợc mối liên hệ là:

10

(1)2- (2)2

(3)

UAM

1.4.1 Giải bài tập vật lý trong tiết học tài liệu mới.

Vào đầu tiết học, các bài tập đợc đa ra cho học sinh nhằmmục đích kiểm tra kiến thức, hoặc để củng cố tài liệu đã học.Giáo viên thờng sử dụng các biện pháp sau:

Cho học sinh lên bảng và yêu cầu học sinh giải bài tập do giáoviên ra Tuỳ thuộc vào mức độ nội dung của bài tập mà có thểcho học sinh lên bảng lần lợt từng em hoặc là đồng thời vài baem

Cho học sinh giải bài tập vào vở hoặc lên giấy

Trớc khi giảng tài liệu mới, cho cả lớp làm bài viết trong khoảng 10

Nhợc điểm là nhiều khi việc giải bài tập chiếm mất nhiềuthời gian học dẫn đến vỡ kế hoạch thi công bài học Nhất là việccho học sinh làm bài viết trớc khi giảng tài liệu mới, thực tế giảngdạy cho thấy học sinh sau khi nộp bài viết thờng băn khoăn vềkết quả cuỉa bìa làm hay trao đổi thảo luận về bài làm trongmột thời gian lâu nên rất ảnh hởng đến công việc tiếp theo Để phát huy đợc u điểm và hạn chế nhợc điểm nêu trênkhông nên cho học sinh làm các bài kiểm tra viết vào đầu tiếthọc Nên sử dụng các bài tập nhằm mục đích khái quát hoá kiếnthức đã cho, nêu đợc vấn đề sắp đợc nghiên cứu trong tiết học.

Để đạt đợc yêu cầu đó giáo viên phải tuyển chọn, biên soạn cácbài tập vào đầu tiết học không quá phức tạp, đặc biệt lu ý tớicác bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích bản chất củacác hiện tợng vật lý nêu ra trong bài tập

Khi nghiên cứu tài liệu mới tuỳ theo nội dung của tài liệu và

ph-ơng pháp giảng dạy, các bài tập có thể là một phph-ơng tiện đóngvai trò minh họa cho kiến thức mới hoặc là một phơng tiện đểrút ra kiến thức mới [53, 24]

Ví dụ:- Khi dạy nội dung dao động của con lắc đơn:

+ Đối với học sinh lớp 10 thì giáo viên có thể thông báo cho họcsinh khi góc lệch khá nhỏ( 100)thì chu kỳ dao động của conlắc đơn đợc tính theo công thức:

Tiếp theo giáo viên có thể cho học sinh giải bài tập để nắm đợccông thức này

+ Đối với học sinh lớp 12 thì nội dung này lại đợc xây dựng theocách khác Giáo viên có thể đặt ra bài tập yêu cầu học sinh vậndụng kiến thức đã biết để thiết lập đợc công thức trên

ở giai đoạn củng cố tài liệu mới, các bài tập đợc đa ra yêu cầuhọc sinh phải vận dụng kiến thức mới để giải quyết với thời lợngkhoảng 10 tới 12 phút ở đây tốt hơn cả là giáo viên phân tíchbài tập tạo cho đợc không khí hứng khởi đối với học sinh để giảiquyết vấn đề bài tập đặt ra Có thể đàm thoại giáo viên dẫndắt học sinh tự lực giải một phần bài tập hoặc cả bài để độngviên học sinh giáo viên có thể gọi một vài em lên bảng trình bàybài giải, đánh giá và cho điểm Sau đó ra bài tập về nhà chohọc sinh, yêu cầu giải và nhắc nhở sẽ kiểm tra việc giải bài tậpvào tiết học sau đó

1.4.2 Giải bài tập trong tiết học làm bài tập.

Vào đầu tiết học giải bài tập hoặc trớc khi làm bài tập nào

đó, giáo viên phải giúp học sinh nhớ lại, hệ thống lại các kiến thức

lý thuyết đã đợc học trớc đó liên quan đến tiết học

12

Trong tiết học giải bài tập ngời ta thờng sử dụng chủ yếuhai hình thức làm việc của lớp học là: Giáo viên làm bài tập trênbảng cho học sinh theo dõi hoặc là hớng dẫn học sinh tự làm bàitập lên bảng hoặc vào vở Hình thức thứ hai đợc áp dụng đểhình thành kỹ năng, kỹ xảo thực hành, để kiểm tra kết quả họctập của học sinh.

Khi học sinh giải bài tập trên bảng, giáo viên không nên chỉcho học sinh mọi chi tiết, mọi công thức cụ thể mà cũng khôngnên đặt ra những câu hỏi rắc rối, quá khó làm mất thời giờ vôích dẫn đến việc làm thui chột hứng thú của học sinh

Khi trình bày phơng pháp giải những bài tập loại mới, giáoviên phải giải thích cho học sinh nguyên tắc giải, sau đó phântích một bài tập mẫu làm cho học sinh hiểu rõ logic giải để từ

đó vận dụng vào làm bài thực hành

Có thể dùng cả tiết học hoặc một phần của tiết học để cho họcsinh tự làm bài tập, các bài tập phải đợc chọn lọc sao cho vừa sức

và gây đợc hứng thú đối với học sinh Điều này đòi hỏi phải cóphơng pháp để mọi học sinh đều có thể tham gia vào việc giảibài tập và phân biệt đợc học sinh Cách tốt nhất là cho học sinhcác bài tập có mức độ khó tăng dần

Trong quá trình làm việc độc lập của học sinh, giáo viên nên

động viên họ, nêu ra những thắc mắc khác nhau một cách thoảimái và kịp thời giúp đỡ họ nhng không làm những gì mà họcsinh có khả năng làm đợc Sau khi bài tập đã đợc giải xong, giáoviên nên hớng dẫn học sinh tự phân tích, thảo luận về các cáchgiải khác nhau có thể và kết quả thu đợc của bài giải

Khi giải các bài tập trên bảng phải tích cực hoá tối đa hoạt

động nhận thức của tất cả các em học sinh Tránh tình trạng chỉ

có một số em tham gia làm bài còn lại chỉ ngồi nghe một cáchthụ động mà không chịu “ động não” có thể vận dụng biện phápnh:

+ Nêu ý nghĩa, mục đích của việc giải bài tập làm cho học sinhthấy đợc tầm quan trọng của việc luyện tập

+ Tổ chức đàm thoại giữa giáo viên và học sinh, hoặcgiữa cáchọc sinh với nhau về nội dung bài tập để đa ra một giả thuyếthoặc một vài giả định có thể mâu thuẫn nhau làm cho học sinhxem xét, nghiên cứu hiện tợng từ nhiều góc độ khác nhau, chốngthói quen suy nghĩ rập khuôn, máy móc

+ Sử dụng các bài tập vui, các bài tập nghịch lý và ngụy biện.+ Kết hợp làm việc tập thể và cá nhân một cách có hiệu quả.Trớc khi triển khi giải một bài tập nào đó phải hớng dẫn cho họcsinh dự kiến các cách giải theo khả năng t duy của các em và để

viên phải luôn lu ý tới những học sinh còn yếu, nhắc nhở, độngviên, khích lệ và đặt ra những câu hỏi nhằm giúp các em gỡ bỏ

đợc những khúc mắc mà do tâm lý e ngại không dám thể hiệnra

+ Việc cho học sinh lên bảng trình bày giải bài tập cũng rất quantrọng Để tích cực hoá hoạt động của học sinh khi phân tích mộtbài tập mới thì nên gọi học sinh trung bình, ra một lúc vài ba bàitập ở các mức độ khó, khác nhau cho học sinh có trình độ tơngứng lên giải và động viên các em còn lại tự giác làm bài vào vởtheo suy nghĩ của mình Sau khi bài tập đã giải xong nên cho tấtcả học sinh tham gia phân tích, đặt ra những khúc mắc củamình và yêu cầu tác giả của bài giải phải trả lời bảo vệ cách làmcủa mình trớc lớp Với bài tập khó mà học sinh khá, giỏi đã trìnhbày xong, giáo viên phải chú ý học sinh kém để đặt ra các câuhỏi thích hợp yêu cầu học sinh đó lý giải trớc lớp Làm nh vậy quathực tế giảng dạy cho thấy có tác dụng rất tốt trong việc giúp đỡ

đợc những em học sinh kém, nh thế đã gieo đợc động cơ họctập tốt cho các em

+ Cho học sinh tự lập nên các bài tập Có thể hớng dẫn học sinhphân tích các bài tập vừa giải để sửa đổi thành các bài tậpkhác hoặc yêu cầu học sinh suy nghĩ để đặt ra những câu hỏibài tập theo đề tài giáo viên đặt ra Có thể là những bài tập vềcông thức vật lý các định luật vật lý đã đợc học, hoặc những bàitập từ các thí nghiệm, từ những quan sát của học sinh trongthực tiễn sinh hoạt hàng ngày Giáo viên nên kiểm tra các bài tậpnày và cùng với học sinh phân tích, chọn ra những bài hay nhấtcho toàn lớp làm

1.4.3 Giải bài tập trong tiết ôn tập.

Trong tiết ôn tập loại bài tập thờng sử dụng là các bài tập cótính phát triển, cho phép khái quát hoá nội dung các bài tập tạo

điều kiện đi sâu vào giải thích các hiện tợng vật lý Đặc biệt làcác bài tập có tính chất tổng hợp giúp học sinh liên hệ rộng tới

đơn vị kiến thức đã học, khắc sâu thêm kiến thức, hệ thốnghoá các khái niệm, các định luật, các công thức cần nắm đểvận dụng chúng

1.4.4 Giải bài tập kiểm tra

Giải bài tập kiểm tra là một hình thức để đánh giá mức

độ nắm vững kiến thức, khả năng vận dụng kiến thức của họcsinh Vì khi giải bài tập loại này học sinh phải làm việc hoàn toàn

độc lập

Tuỳ theo yêu cầu của việc đánh giá mà giáo viên có thể vậndụng một trong hai hình thức sau đây:

14

Kiểm tra nhanh : Hình thức này thờng dùng để tìm hiểutrình độ, khả năng xuất phát của học sinh để làm cơ sở choviệc nghiên cứu, chọn lựa nội dung cũng nh phơng pháp giảng dạycho phù hợp, sát đúng với đối tợng học sinh Hoặc cũng nhằm để

đánh giá khả năng nhận thức của học sinh về một khía cạnh củamột đề tài nào đó Các bài tập đợc chọn là những bài để họcsinh làm trong thời gian ngắn ( khoảng độ 10 đến 15 phút) ở

đây nên lựa chọn các câu hỏi và các bài tập có nhiều đáp án,buộc học sinh phải t duy nhiều hơn để phân tích chon lựa đợcphơng án trả lời đúng (câu hỏi có nhiều lựa chọn - MCQ)

Kiểm tra tổng kết: Hình thức này cho phép giáo viên đánhgiá nhận thức của học sinh không phải chỉ một vài khía cạnh mà

là cả một đề tài nào đó, hoặc cả một phần bài nào đó của tàiliệu Các bài tập đợc chọn là những bài kiểm tra tổng kết phứctạp hơn, đòi hỏi học sinh phải hiểu và vận dụng kiến thức ởphạm vi rộng, hoặc phải phân tích bài tập để nhận ra đợcnhững đặc điểm tinh tế ở trong bài Tuy nhiên để có tác dụngtốt hơn các bài tập kiểm tra tổng kết phải chọn lựa sao cho vừasức với học sinh

*) Giải bài tập phát hiện học sinh có năng khiếu về Vật lý.

Hình thức này nhằm mục đích để phát hiện và tuyểnchọn đợc những học sinh khá giỏi về Vật lý Các bài tập lựa chọncho mục đích này phải là những bài tập khó đòi hỏi t duy mức

độ cao, buộc học sinh phải đề xuất ra đợc phơng án giải hayhoặc có nhiều phơng án trả lời và phải thực hiện đợc các phơng

án đó

1.4.5 Giải bài tập ngoại khoá.

Giải bài tập vật lý theo nhóm là một hình thức phổ biếncủa công tác ngoại khoá về vật lý, nhóm giải bài tập thờng lànhững học sinh có năng lực và rất yêu thích môn vật lý Bằngkinh nghiệm và sự sáng tạo của mình giáo viên có thể tổ chức

đợc việc giải bài tập theo nhóm với nội dung phong phú một cáchhào hứng Đây là một môi trờng học tập hết sức thuận lợi cho cánhân học sinh, trong các buổi ngoại khoá học sinh đợc rèn luyệncác kỹ năng giải quyết cá bài tập khó, đợc cung cấp những thôngtin hấp dẫn về bộ môn từ phía giáo viên hoặc từ các thành viênkhác của nhóm nh các bản tổng kết, các báo cáo nêu lên ý nghĩacủa các hiện tợng vật lý đã đợc nghiên cứu, đuợc thực hành về vật

lý nhiều hơn… Nh vậy có tác dụng tích cực và trực tiếp đến kếtquả học tập của học sinh, phát triển thế giới quan, bồi dỡng đợcphơng pháp nhận thức khoa học vật lý, trang bị các kỹ năng cả

về tính toán và thực nghiệm cho các em

Các cuộc thi học sinh giỏi vật lý của chúng ta hiện tại là mộtdạng của ngoại khoá vật lý, vì đề thi cha thể hiện đợc phần thựchành của học sinh Do đó mà tác dụng giáo dục bộ môn này cònhạn chế.

Vì vậy để công tác ngoại khoá vật lý đúng nghĩa của nó,giáo viên nên lập nhóm học sinh yêu thích môn vật lý, tổ chứccho họ làm việc với bài tập hay và khó tuyển chọn từ nhiềunguồn, trong đó phải lu ý tới các bài tập thí nghiệm hay thì mới

có thể thực hiện đợc mục đích của công tác ngoại khoá vật lý

1.5 Bài tập sáng tạo trong dạy học Vật Lý.

1.5.1 Năng lực t duy sáng tạo và chu trình nhận thức sáng tạo.

*) Khái niệm về năng lực.

Theo tâm lý học thì “ Năng lực là tổng hợp những thuộctính độc lập của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trngcủa một hoạt đông nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành

có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động đó” [21] Nh vậynănglực là những thuộc tính tâm lý riêng của cá nhân, nó đợc thểhiện ở trình độ học vấn, sự phát triển trí tuệ, kỹ năng, kinhnghiệm hoạt động sáng tạo, hệ thống tri thức, sự trải nghiệmcuộc sống…

Năng lực của mỗi cá nhân mặc dù một phần dựa trên t chất,nhng chủ yếu đợc hình thành và phát triển thông qua sự hoạt

động tích cực của con ngời do sự tác động của việc rèn luyện,học tập và giáo dục Trong đó sự hình thành và phát triển củanhân cách là phơng tiệ thúc đẩy sự phát triển năng lực một cáchhiệu quả

*) Khái niệm về t duy.

Theo các nhà tâm lý học [10]: T duy là quá trình phân tích

và tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tợng hoá trên con đờngtìm ra cái mới Trong dạy học tùy đặc điểm bộ môn và nhiệm vụhọc tập cụ thể, giáo viên đề ra những yêu cầu phân tích khácnhau nhằm mục đích hình thành cho học sinh thói quen tìmhiểu sự vật hiện tợng một cách có chiều sâu Tổng hợp là quátrình kết hợp bằng tởng tợng hay sự thật các yếu tố riêng rẽ nào

đó thành một chỉnh thể [979,18]

Bài tập sáng tạo là bài tập vật lý đợc xây dựng nhằm mục

đích rèn luyện bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo cho học sinh

Theo Camenetxki và Ôrêkhôp thì: “ Bằng cách phức tạp hoádần các bài tập sẽ dẫn tới những bài tập mà trong đó chỉ đặtvấn đề chứ không cho trớc một dữ kiện nào cả, tơng tự nhnhững điều thờng xảy ra trong cuộc sống” Nh vậy đặc trng

16

cơ bản của bài tập sáng tạo là không co angôrit giải sẵn vì vậybài tập sáng tạo đòi hỏi học sinh khi giải phải có sự t duy và tởngtợng, phải biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt và sáng tạo,phải có những đề xuất độc lập, mới mẻ có tính chất phát hiện,không thể suy luận từ các kiến thức đã học một cách đơn thuần.

Để tổng hợp đợc, cần hình dung, tìm kiếm ra một môhình mà trớc đó cha có Vì thế tổng hợp t duy là một dạng củahoạt động sáng tạo

So sánh quá trình nhìn vào cái này mà xem xét cái kia để thấy

sự khác nhau, sự giống nhau, sự hơn kém [830,18 ] Trong dạyhọc vật lý, vận dụng sự so sánh có thể giúp học sinh tìm ra đợcbản chất của các đại lợng vật lý Trừu tợng hoá là quá trình tách ratrong t duy một thuộc tính, một quan hệ nào đó khỏi nhữngthuộc tính khác của sự vật, hiện tợng để nhận thức một cáchsâu sắc về sự vật hiện tợng đó [1023,18]

Khái quát hoá là hoạt động của t duy để nắm lấy những cái cótính chất t duy cho một loại sự vật, hiện tợng [473,18]

Trừu tợng hoá - khái quát hoá là những hoạt động trí tuệ đợc dùngphổ biến và là hoạt động chủ yếu trong quá trình t duy, trừu t-ợng hoá và khái quát hoá luôn có quan hệ chặt chẽ với nhau khitiến hành phân loại đối tợng

*) Khái niệm về sáng tạo – Năng lực t duy sáng tạo.

Theo định nghĩa trong từ điển Tiếng Việt [16,21] thì: “ Sángtạo là tìm ra cái mới cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụthuộc vào cái đã có”

Tâm lý học định nghĩa: “ sáng tạo, đó là năng lực tạo ra nhữnggiải pháp mới hoặc duy nhất cho một vấn đề thực tiễn và hữuích” [10,21]

Theo từ điển triết học, sáng tạo là quá trình hoạt động của conngời tạo ra những giá trị vật chất, tinh thần mới về vật chất Cácloại hình sáng tạo đợc xác định bởi đặc trng nghề nghiệp nh:Khoa học, kỹ thuật, văn học nghệ thuật, tổ chức quân sự… cóthể nói sáng tạo có mặt trong mọi lĩnh vực của thế giới vật chất

và tinh thần [ 28,27]

Sáng tạo là hình thức cao nhất của tính tích cực, độc lập củacon ngời Ngời có t duy sáng tạo không chịu suy nghĩ theo lề thóichung, không bị vòng buộc bởi những quy tắc hành động cứngnhắc đã học đợc, ít chịu ảnh hởng của ngời khác Quá trình

nguồn từ t duy sáng tạo của mỗi ngời Theo các nhà tâm lý học,năng lực sáng tạo biểu hiện rõ nét nhất ở khả năng t duy sáng tạo,

là đỉnh cao nhất của các quá trình hoạt động trí tuệ của conngời [17,21]

ra một hoặc một số mô hình chung về bản chất của sự kiện đó

Từ những giả thiết( mô hình) này nhà nghiên cứu có thể đa ratiên đoán về mố số sự kiện khác nữa có thể xảy ra mà tại thời

điểm đó nhà nghiên cứu cha biết( hệ quả) Tính đúng đắncủa hệ quả rút ra cần đợc kiểm tra bằng thực nghiệm Nếu kếtquả kiểm tra đúng thì giả thuyết đợc công nhận đúng và trởthành tri thức khoa học Nếu hệ quả sai thì chứng tỏ giả thuyếtsai và phải thay đổi giả thuyết và quá trình đợc lặp lại nh trên

1.5.2 Một số biện pháp nhằm bồi dỡng năng lực tduy sáng tạo cho học sinh.

*) Các đặc điểm của quá trình sáng tạo của học sinh trong học tập.

Một trong những đặc điểm quan trọng của hoạt động sáng tạo

là tính mới mẻ của sản phẩm Vì thế nếu quan niệm những hoạt

động nào mà kết quả của nó là những sản phẩm mới một cáchkhách quan thì không tổ chức đợc hoạt động đó trong quátrình dạy học Theo quan điểm của tâm lý học thì sản phẩmmới mẻ có tính chất chủ quan có vai trò quan trọng đối với hoạt

động học tập sáng tạo

Tính chủ quan của cái mới đợc xem nh dấu hiệu đặc trngcủa quá trình sáng tạo, cho khả năng định hớng hoạt động sángtạo của học sinh, cái mới và cái cha biết của học sinh có thể và

18

Mô

Thực nghiệm

Sự kiện

cần phải là cái đã biết đối với giáo viên, nhng cũng có thể là cái

mà giáo viên cha biết

Quá trình sáng tạo bao gồm những đặc trng cơ bản: Tínhmới mẻ của sản phẩm, tính bất ngờ của phỏng đoán, tính ngẫunhiên của phát kiến Đặc điểm quan trọng của quá trình sángtạo trong học tập nói chung và học tập Vật Lý nói riêng là tính mới

mẻ chủ quan của sản phẩm, tính bất ngời chủ quan của phỏng

đoán, tính ngẫu nhiên chủ quan của phát triển

*) Các biểu hiện năng lực sáng tạo trong học tập của học sinh.

Năng lực sáng tạo gắn lền với kỹ năng, kỹ xảo và vốn hiểu biếtcủa chủ thể trong bất cứ lĩnh vực hoạt động nào, cũng thànhthạo và có vốn kiến thức sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự

đoán, đề ra đợc nhiều dự đoán, nhiều phơng án để lựa chọn,tạo điều kiện cho trực giác phát triển Năng lực sáng tạo của họcsinh chỉ đợc phát triển qua hành động thực tế nh: Trong việcchiếm lĩnh tri thức mới, vận dụng kiến thức để giải thích cáchiện tợng Vật lý, làm thí nghiệm và giải các bài tập Vật Lý trongcác tình huống khác nhau Theo [20, 22] những biểu hiện nănglực sáng tạo của học sinh là:

- Năng lực tự chuyển tải tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quenbiết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học vào

điều kiện, hoàn cảnh mới

- Năng lực nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết,nhìn thấy chức năng mới của đối tợng quen thuộc

- Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khipải xử lý mộttình huống

- Năng lực huy động các kiến thức cần để đa ra các giả thuyếthay dự đoán khác nhau khi phải lý giải một hiện tợng

- Năng lực xác nhận bằng lý thuyết và thực hành các giả thuyết.Biết đề xuất các phơng án thí nghiệm hoặc thiết kế sơ đồthí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giảthuyết, hoặc để đo một đại lợng vật lý nào đó với hiệu quảcao nhất có thể đợc trong những điều kiện đã cho

- Năng lực nhìn nhận một vấn đề dới những góc độ khác nhau,xem xét đối tợng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâuthuẫn nhau Năng lực tìm ra các giải pháp lạ Với bài toán Vật lýnhiều cách nhìn nhận đối với việc tìm kiếm lời giải, năng lực

kết hợp nhiều phơng pháp giải bài tập để tìm một phơngpháp giải mới, độc đáo hơn.

*) Các biện pháp bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo cho học sinh.

Theo [135,22 ] để hình thành và phát triển đợc năng lực t duysáng tạo cho học sinh cần phải thực hiện các biện pháp sau đây:

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

Tổ chức quá trình nhận thức Vật Lý theo chu trình sáng tạo sẽgiúp cho học sinh trên con đờng hoạt động sáng tạo dễ nhận biết

đợc: Chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những hiểu biết đã có,chỗ nào phải đa ra kiến thức mới, giải pháp mới Theo quan điểmhoạt động, giáo trình Vật Lý đợc xây dựng từ dễ đến khó, phùhợp với trình độ của học sinh, tạo điều kiện cho họ có cơ hội đềxuất ra đợc những ý kiến mới mẻ, có ý nghĩa, làm cho họ cảmnhận đợc hoạt động sáng tạo là hoạt động thờng xuyên, có thểthực hiện đợc với sự cố gắng nhất định

+ Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết.

Dự đoán có vai trò rất quan trọng trên con đờng sáng tạo khoahọc Dự đoán chủ yếu dựa vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệmphong phú và kiến thức sâu sắc về mọi lĩnh vực Dự đoán khoahọc không phải là tuỳ tiện mà luôn phải có một cơ sở nào đó,tuy cha thật là chắc chắn Có thể luyện tập cho học sinh cáccách dự đoán sau trong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thứccủa học sinh:

- Dựa vào sự liên tởng tới một kinh nghiệm đã có

- Dựa trên sự tơng tự

- Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tợng mà dự

đoán giữa chúng có quan hệ nhân quả

- Dựa trên nhận xét thấy hai hiện tợng luôn luôn biến đổi đồngthời, cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhânquả giữa chúng

- Dựa trên sự thuận nghịch thờng thấy của nhiều quá trình

- Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đãbiết sang một lĩnh vực khác

- Dự đoán về mối quan hệ định lợng

+ Luyện tập đề xuất phơng án kiểm tra dự đoán.

Trong nghiên cứu vật lý, một dự đoán, một giả thuyết thờng cótính chất trừu tợng không thể kiểm tra trực tiếp đợc Từ dự đoán,

20

giả thuyết phải suy ra đợc hệ quả có thể quan sát đợc trong thực

tế, sau đó tiến hành thí nghiệm để xem hệ quả rút ra bằngsuy luận đó có phù hợp với kết quả thí nghiệm không

Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất đợc phơng ánkiểm tra hệ quả

Ví dụ: Để kiểm tra giả thuyết cho rằng lực tơng tác giữa hai vậtchuyển động là hai lực bằng nhau và ngợc chiều, ta phải đo lựcdựa vaò công thức

F = m.a

Nhng thời gian tơng tác là rất ngắn ta không thể đo trực tiếp

đ-ợc lực nên phải tiếp tục thực hiện các phép suy luận nh sau:

F12= m2a2

F21=m1a1

Gia tốc hai vật cũng không thể đo trực tiếp đợc vậy phải suyluận tiếp:

v01, vt1, v02, vt2 là các vận tốc ban đầu và vận tốc sau va chạm.

Để đo đợc các vận tốc đó phải tạo ra các chuyển động không có

ma sát Đến đây tuỳ theo trình độ học sinh mà học sinh có thể

đề xuất ra các phơng án thí nghiệm khác nhau nh dùng xe lănhoặc dẫn không khí cùng với các thiết bị cho phép ghi tự động

vị trí và thời gian chuyển động của vật( đồng hồ đo thời gianhiện số)

+ Giải các bài tập sáng tạo.

Trong dạy học vật lý ngời ta còn xây dựng những loại bài tậpriêng vì mục đích rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh đợcgọi là bài tập sáng tạo Khi giải chúng ngoài việc phải vận dụngmột số kiến thức đã học, bắt buộc học sinh phải có những ý kiến

độc lập mới mẻ, không thể suy ra một cách lôgic từ những kiếnthức đã học

1.5.3 Bài tập sáng tạo.

1.5.3.1 Khái niệm về bài tập sáng tạo.

Bài tập sáng tạo là bài tập đợc xây dựng nhằm mục đích rènluyện bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo cho học sinh

Theo Camennetxki và Ôrêkhốp [14, 29] thì:

“ Bằng cách phức tạp hoá dần các bài tập sẽ dẫn tới những bài tập

mà trong đó chỉ đặt vấn đề chứ không cho trớc một dữ kiệnnào cả tơng tự nh những điều thờng xảy ra trong cuộc sống”

Nh vậy đặc trng cơ bản của bài tập sáng tạo là không có algôritgiải sẵn, vì vậy bài tập sáng tạo đòi hỏi học sinh khi giải phải có

sự t duy và tởng tợng cao, phải biết vận dụng kiến thức một cáchlinh hoạt và sáng tạo, phải có những đề xuất độc lập mới mẻ, cótính chất phát hiện, không thể suy luận một cách đơn thuần từcác kiến thức đã học

Có thể hiểu bài tập vật lý sáng tạo qua mô hình sau đây [10]:

22

Bài tập vật lý

Phân loại theo yêu cầu luyện tập kỹ năng và phát triển t duy học sinh

1.5.3.2 Các loại bài tập sáng tạo.

Theo V.G Razumôpxki thì tơng ứng với hai giai đoạn khó khănnhất của chu trình sáng tạo Đó là từ các sự kiện tới việc xâydựng mô hình giả thuyết trừu tợng và từ hệ quả lý thuyết tới việckiểm tra bằng thực nghiệm Các bài tập sáng tạo đợc xây dựngchia làm hai loại chủ yếu:

- Loại bài tập nghiên cứu: Yêu cầu học sinh phải giải thích cáchiện tợng vật lý để trả lời câu hỏi vì sao?

Thí dụ: Con tàu chuyển động dọc thẳng theo bờ sông, mộtchiễce bật đèn chạy thẳng ngang qua boong tàu vào ban đêm.vì sao ngời quan sát ở trên bờ lại thấy quỹ đạo chuyển động củachiếc xe có dạng vòng cung

- Loại bài tập thiết kế, xây dựng: Yêu cầu học sinh phải thiết

kế, chế tạo để thu đợc hiệu quả thực tế phù hợp với mô hìnhtrừu tợng để trả lời câu hỏi làm thế nào?

Thí dụ: Cho đồ thị phụ thuộc của gia tốc vào thời gian là một ờng thẳng song song với trục hoành và tại một thời điểm nào đó

đ-đồ thị đi xuống dựng đứng Làm thế nào để thực hiện đợcmột chuyển động nh thế?

1.5.3.3 Dấu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo.

Căn cứ vào các đặc trng của bài tập sáng tạo, vào các công trìnhnghiên cứu về năng lực t duy sáng tạo của học sinh trong học tập.Chúng tôi xin đa ra một số dấu hiệu để nhận diện bài tập sángtạo nh sau:

*) Bài tập cho thiếu dữ kiện: Dạng bài này khi giải bắt buộc họcsinh phải tự tìm kiếm thêm dữ kiện bằng các thao tác quan sát,thí nghiệm, tra cứu tài liệu liên quan…

Thí dụ: Xác định chiều dài của các cuộn dây đồng trong mộtmáy biến áp gia dụng mà không đợc kéo thẳng dây ra ngoài?+ Phân tích: Để giải đáp đợc câu hỏi của bài toán học sinh phảisuy nghĩ để bổ sung dữ kiện Phải tiến hành đo thuần trở R

của cuộn dây, đo tiết diện s của dây, tra cứu bảng điện trởsuất p của đồng Xác định công thức :

Từ đó suy ra đợc chiều dài l của cuộn dây

*) Bài tập cho thừa dữ kiện: Khi giải dạng bài tập này học sinh dễgặp “ trục trặc” nếu không nhanh phát hiện ra vấn đề lạ trong

điều kiện quen thuộc

Thí dụ: Trên đoạn đờng dài 1m, một vật thay đổi vận tốc từ 1m/s đến 2m/s Biết vật đó chuyển động với gia tốc là 2m/s Xác

định thời gian chuyển động

+ Phân tích: Bài tập này không những cho thừa dữ kiện mà cácdữ kiện cho trong bài còn loại trừ nhau Nếu học sinh không nhạycảm trong t duy thì sẽ dẫn đến các đáp án khác nhau

*) Bài tập có nhiều đáp số: Khi giải dạng bài tập này học sinhphải biện luận, xem xét ý nghĩa của các đáp số mà mình đã đ-

a ra

Thí dụ: Một vật đợc ném thẳng đứng lên trên Hỏi cần phải némvật với vận tốc ban đầu là bao nhiêu để nó đạt đợc độ cao 30 msau thời gian 6s và 3s Bỏ qua sức cản của không khí Lấy g =10m/s2

*) Bài tập có nhiều cách giải: Đây là dạng phổ biến trong hệthống bài tập sáng tạo cho học sinh thói quen suy nghĩ không rậpkhuôn, máy móc

Thí dụ: một vật chuyển động có đồ thị vận tốc- thời gian cho

nh trên hình vẽ Hãy xác định đờng đi của vật trong thời gian 12giây?

24-

E

12

N97

5

BA1

+ Phân tích: Với bài tập này học sinh có thể giải bằng 2 cáchkhác nhau.

Cách giải 1: Xác định các thông số chuyển động là vận tốc, giatốc, thời gian suy ra đờng đi ứng với mỗi đoạn của đồ thị Đờng

đi sau 12s có giá trị bằng tổng các đờng đi trong mỗi giai

đoạn

Cách giải 2: Dựa vào nhận xét đờng đi của vật có giá trị bằng số

đo diện tích của hình giới hạn bởi đồ thị và trục thời gian t

*) Bài tập thí nghiệm vật lý: Trong quá trình giải bài tập thínghiệm học sinh phải làm thí nghiệm hoặc đề xuất phơng ánthí nghiệm để giải quyết vấn đề dới dạng trả lời câu hỏi củabài tập trong những điều kiện nhất định mà bài tập yêu cầu.Trong quá trình làm thí nghiệm thờng tạo ra những hứng thúcho học sinh từ đó ít niều sẽ nảy sinh sự sáng tạo

Thí dụ: Cho một cuộn dây dẫn gồm nhiều vòng dây quấn trênmột lõi thép kỹ thuật điện Hãy xác định thuần trở và độ tựcảm của cuộn dây, cho phép dùng thêm các dụng cụ cần thiết?+ Phân tích: Khi giải bài tập này học sinh đợc luyện tập trongviệc lựa chọn các dụng cụ đo thích hợp, đề xuất các phơng cán

sử dụng dụng cụ đo để đo đợc các đại lợng cần thiết và tiếnhành xử lý các kết quả đo để xác định đại lợng cần tìm

*) Bài toán thực tế: Dạng bài toán đặt ra các vấn đề xuất phát từthực tế cần giải quyết có tác dụng kích thích hứng thú mạnh mẽ

đối với học sinh

Thí dụ: Hãy tính lợng điện năng tiêu thụ lãng phí của mạng điện

ở trờng học của bạn do trong thời gian ra chơi nhà quản lý quênkhông cắt cầu dao điện sau một tuần, một tháng? Kết quả đó

có ý nghĩa gì không?

*) Bài tập chế tạo thiết bị kỹ thuật: Đây la dạng bài tập đòi hỏihọc sinh phải có sự sáng tạo trong việc thiết kế các phơng án đểchế tạo ra sản phẩm cụ thể theo yêu cầu đặt ra

Thí dụ: Có hai dây may so 220v- 500w và 220v-1000w Hãy lậpsơ đồ thiết kế một bếp điện có ba nấc công suất: 500w, 1000w

và 1500w

+ Phân tích: Bài tập này đặt ra một vấn đề rất thực tiễn nêntạo hứng thú nhận thức cho học sinh Khi giải nó học sinh đợcluyện tập để đề xuất phơng án thiết kế sao cho phù hợp với yêucầu đặt ra

1.5.4 Vai trò của bài tập sáng tạo trong dạy học vật lý

Là một dạng của bài tập vật lý nên bài tập sáng tạo cũng có

đầy đủ vai trò nh đã nêu ở phần đầu của chơng Vai trò trọngtâm nhất của bài tập sáng tạo mà các bài tập luyện tập thông th-ờng không có là hình thành và phát triển năng lực sáng tạo chohọc sinh

Các bài tập sáng tạo, loại bài tập nghiên cứu để trả lời câu hỏi vìsao có thể vận dụng vào dạy học môn vật lý khi nghiên cứu tàiliệu mới Bài tập lúc này có vai trò nêu ra đợc vấn đề cần giảiquyết, đặt học sinh vào tình huống có vấn đề, học sinh ở giữamâu thuẫn giữa cái đã biết và cái cha biết, nhờ vậy mà tạo hứngthú kích thích động cơ suy nghĩ của học sinh Dới sự tổ chức và

định hớng của giáo viên , trên cơ sở kiến thức những kinh ghiệm

đã có của mình học sinh cần phải có tính sáng tạo nữa Tức làphải đa ra cho đợc những dự đoán của bản thân một cách độclập Giáo viên có thể gợi ý cho học sinh để đa ra đợc các dự đoántrên các cơ sở sau đây:

+ Dựa vào sự liên tởng tới một kinh nghiệm đã có

26

500W1000W

+ Dựa trên sự tơng tự.

+ Dựa vào sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tợng mà dự

đoán rằng giữa chúng có mối quan hệ nhân quả

+ Dựa vào sự nhận xét thấy hai hiện tợng luôn luôn biến đổi

đồng thời cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệnhân quả giữa chúng

+ Dựa trên sự thuận nghịch thờng gặp của nhiều quá trình

+ Dựa trên sự mở rộng phạm vi áp dụng của một kiến thức đã biếtsang một lĩnh vực khác

+ Dự đoán về mối quan hệ định lợng

Nh vậy giải bài tập snág tạo đã luyện tập cho học sinh t duy đềxuất các dự đoán, xây dựng giả thuyết khoa học, tạo điều kiệncho trực giac khoa học phát triển

Với các bài tập thiết kế, xây dựng để trả lời câu hỏi làm thếnào Khi giải với yêu cầu thu đợc hiệu quả thực tế phù hợp với môhình trừu tợng( định luật, công thức, đồ thị…) đã cho trớc Đòihỏi học sinh phải vận dụng kiến thức đã có, kinh nghiệm đã có ởmức cao, đòi hỏi phải có t duy sáng tạo để đề xuất ra các ph-

ơng án thí nghiệm, thiết kế các sơ đồ thí nghiệm để kiểm tragiả thuyết hoặc để đo một đại lợng vật lý nào đó, biết đềxuất các giải pháp khác nhau để xử lý tình huống…

Bằng hệ thống câu hỏi thích hợp, chẳng hạn nh: cần làm gì đểxuất hiện hiện tợng? Phải có các thiết bị nào? Lắp ráp ra sao?Cần đo đại lợng nào? Đo bằng dụng cụ gì? Đo nh thế nào?…

Hoặc giả khi học sinh đề xuất nhiều phơng án thì giáo viên cóthể gợi ý sơ bộ làm cho học sinh biết nên chọn phơng án nào cótính phù hợp hơn Từ đó giáo viên đã định hớng t duy cho họcsinh, luyện tập cho các em quan tâm dần với việc đề xuất ph-

ơng án kiểm tra cũng nh luyện tập kỹ năng kỹ xảo thực hiện cácphơng án đó

Tóm lại bài tập sáng tạo không những giúp cho học sinhluyện tập cho mình khả năng dự đoán mà còn tự luyện tập đợckhả năng đề xuất các phơng án kiểm tra dự đoán, các phơng ánthực thi các mô hình trừu tợng đa ra Nh thế có nghĩa là bồi dỡngcho học sinh phơng pháp thực nghiệm, phơng pháp đặc thù củavật lý học, phong cách làm việc nghiên cứu của nhà khoa học Bàitập sáng tạo giữ một vai trò to lớn trong việc rèn luyện, bồi dỡng,phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lý

1.5.5 Hớng dẫn học sinh giả bài tập vật lý và bài tập sáng tạo trong dạy học vật lý.

15.5.1 Định hớng t duy cho học sinh trong giải bài tập vật lý.

Giải bài tập vật lý đòi hỏi học sinh phải nắm chắc kiến thức đãhoc, phải có phơng pháp vận dụng các kiến thức một cách khéoléo vào từng hoàn cảnh cụ thể và đòi hỏi phải có năng lực tínhtóan cũng nh thực hành, đồng thời thông qua luyện giải bài tậpcác kỹ năng này đợc nâng dần lên theo mức độ khó dần của bàitập vật lý thì các yêu cầu trên càng cao hơn, nhất là bài tập sángtạo đòi hỏi học sinh phải có khả năng t duy sáng tạo thì mới cóthể giải quyết đợc vấn đề bài tập đặt ra Thực tế giảng dạy chothấy với những bài tập luyện tập thông thờng thì học sinh thờng

dễ thực hiện đợc, còn các bài tập khó hơn chẳng hạn nh bài tậpsáng tạo thì học sinh rất lúng túng không xác định đợc điềukiện của bài tập, không biết vận dụng kiến thức nào để giảiluận, khó khăn để đề xuất ra các phơng án khả dĩ Chính vìthế việc định hớng t duy cho học sinh là một khó khâu vô cùngquan trọng trong tiến trình hớng dẫn cho học sinh giải bài tập vậtlý

* Định hớng angôrit:

Thuật ngữ angôrit đợc hiểu với ý nghĩa là một quy tắc hành

động hay chơng trình hành độngđợc xác định một cách rõràng, chính xác và chặt chẽ, trong đó chỉ rõ cần thực hiện đợcnhững hành động nào và theo trình tự nào để đi đến kếtquả đây là kiểu định hớng theo mẫu cho trớc chỉ rõ cho họcsinh những hành động cụ thể và trình tự cần thực hiện để đitới kết quả mà không đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm tòi để xác

định các hành động đó Nh vậy kiểu định hớng nay đảm bảocho học sinh giải đợc bài tập một cách chắc chắn, rèn luyện kỹnăng giải bài tập vật lý cho học sinh có hiệu quả Tuy nhiên vớikiểu định hớng này học sinh chỉ biết chấp hành những hành

động đã vạch sẵn theo mẫu chỉ quen với việc tái hiện kiến thức

đơn thuần, do đó ít cá tác dụng rèn luyện cho học sinh năng lựctìm tòi, sáng tạo cho học sinh bị hạn chế

* Định hớng ơrixtic

Đây là kiểu định hớng tìm tòi, mang tính chất gợi ý cho học sinh

tự tìm tòi phát hiện cách giải quyết, kiểu định hớng ơrixticnhằm giúp đỡ học sinh vợt qua khó khăn, hớng suy nghĩ vào phạm

vi cần tìm tòi ở đây đây học sinh đợc định hớng để tự tìmtòi cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện

để đạt kết quả mà không ghi nhận tái tạo cái có sẵn nh vậy tạo

điều kiện hco học sinh t duy một cách tích cực, chủ động, đảmbảo đợc yêu cầu rèn luyện, bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo chohọc sinh thông qua quá trình giải bài tập vật lý

*Định hớng khái quát chơng trình hoá

28

Định hớng khái quát chơng trình hoá cũng là sự hớng dẫn mangtính chất gợi ý cho học sinh tự tìm tòi cách giải quyết, ngoài racòn giúp cho học sinh ý thức đợc đờng lối khái quát của việc tìmtòi giải quyết vấn đề Sự định hớng đợc tiến hành theo các bớc

dự định hợp lý, ban đầu đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm tòi giảiquyết, nếu học sinh không đáp ứng đợc thì giáo viên phải giúp

đỡ cụ thể hoá thêm một bớc bằng cách gợi ý thêm để thu hẹp hơnphạm vi tìm tòi, giải quyết sao cho vừa sức với học sinh Trònghợp học sinh vẫn không đủ khả năng để tự thực hiện thì sự hớngdẫn của giáo viên chuyển dần thành định hớng angôrit để đảmbảo cho học sinh hoàn thành đợc yêu cầu của một bớc Trình tựhớng dẫn đợc lặp lại cho các bớc tiếp theo cho đến khi giải quyết

đợc vấn đề mà bài tập đặt ra

Theo quan điểm của đề tài, căn cứ vào đặc trng của bài tậpsáng tạo và đặc điểm của học sinh THPT thì hai kiểu định h-ớng t duy là định hớng ơrixtic và định hớng khái quát chơngtrình hoá đợc vận dụng vào quá trình hớng dẫn cho học sinh giảibài tập sáng tạo nhằm mục đích là phát triển năng lực sáng tạocho học sinh, đợc thể hiện qua hệ htống câu hỏi định hớng trợgiúp từ giáo viên Để hiệu quả thu đợc cao hơn thì việc nghiêncứu để chọn ra hệ thống câu hỏi trợ giúp hợp lý là một yêu cầuvô cùng cần thiết

1.5.5.2 Các tiêu chuẩn của câu hỏi định hớng.

Trong quá trình hớng dẫn hoc sinh giải bài tập vật lý nóichung và bài tập sáng tạo nói riêng, hệ thống câu hỏi là một ph-

ơng tiện quan trọng không thể thiếu Các câu hỏi phải nhằm tớimục đích định hớng đúng đắn t duy học sinh mà không vạchsẵn con đờng cụ thể dẫn tới kết quả các bài tập cần giải, phảilàm cho t duy học sinh phát triển theo hớng tích cực, chủ động

và sáng tạo để đạt đợc những mục đích này các câu hỏi phảithể hiện đợc những yêu cầu sau:

- Câu hỏi phải thể hiện chính xác về nội dung, tức là phải diễn

đạt chính xác về ngữ pháp và về nội dung khoa học

- Câu hỏi phải thể hiện đúng điều muốn hỏi, tránh tình trạnggiáo viên nghĩ một dòng lại hỏi một nẻo làm cho t duy học sinhkhông tập trung bị mất định hớng

- Câu hỏi phải vừa sức với học sinh, không nên quá dễ mà cũngkhông nên quá khó sao cho học sinh có thể trả lời có giá trị toàn

bộ hay ít ra là một phần của câu hỏi thì việc điều khiển t duycho học sinh mới có hiệu quả

- Các câu hỏi có nội dung phải đợc soạn thảo sao cho học sinhtiếp nhận vấn đề đặt ra một cách tích cực và có sự suy nghĩ

để trả lời câu hỏi của họ đợc hớng theo đờng lối đúng đắn củaviệc giải quyết vấn đề đang xét.

Theo chúng tôi cùng với việc soạn thoả từng câu hỏi thì cần phảitiến hành sắp xếp chúng lại thành một hệ thống câu hỏi có lôgicchặt chẽ tuân theo kiểu định hớng t duy hợp lý đã đợc xác địnhthì sẽ phát huy hơn nữa tác dụng phát triển t duy cho học sinhqua giải bài tập vật lý

Chơng 2 Xây dựng hệ thống các bài tập sáng tạo chơng “ Dao động

điện dòng điện xoay chiều” và các hình thức sử dụng chúng

trong dạy học vật lý ở trờng THPT.

2.1 Mục tiêu dạy học chơng “ Dao động điện – dòng điện xoay chiều”

Nội dung dạy học chơng này hớng tới 3 mục tiêu chính, đó là

làm cho học sinh hiểu đợc:

- Các đặc điểm của dòng điện xoay chiều:

+ Học sinh nắm đợc các khái niệm về hiệu điện thế dao động

điều hoà, khái niệm dòng điện xoay chiều, cảm kháng của cuộndây, dung kháng của tụ điện

+Học sinh hiểu đợc tác dụng của tụ điện, cuộn cảm làm chodòng điện xoay chiều qua chúng bị lệch pha so với hiệu điệnthế, các tính chất của mạch RLC khi có dòng điện xoay chiều điqua phụ thuộc vào tần số dòng điện Hiện tợng cộng hởng điệntrong mạch RLC, công suất tiêu thụ trên mạch RLC

-Nguyên tắc sản xuất điện năng:

+Học sinh hiểu đợc nguyên tắc hoạt động của máy phát điệnxoay chiều, các cách mắc điện hình sao, hình tam giác, phânbiệt đợc hiệu điện thế pha và hiệu điện thế day

30

+Học sinh hiểu đợc phơng pháp sản xuất dòng điện một chiều

từ dòng điện xoay chiều qua nguyên tắc chỉnh lu dòng điệnxoay chiều bằng đi ốt bán dẫn và nguyên tắc hoạt động của máyphát điện một chiều qua cách đa dòng điện từ máy phát xoaychiều ra ngoài bằng các vành bán khuyên

-Truyền tải điện năng và sử dụng điện năng:

+Trên cơ sở kiến thức về hiện tợng cảm ứng điện từ học sinh đã

đợc học ở lớp 11 và tác dụng tạo từ trờng biến thiên của dòng

điện xoay chiều học sinh hiểu đợc đặc điểm quan trọng củadòng điện xoay chiều là dễ dàng thay đổi hiệu điện thế màhầu nh không hao tổn năng lợng qua nội dung nguyên tắc hoạt

động của máy biến thế

+Học sinh hiểu đợc nguyên tắc hoạt động của máy biến thế vàtrong yêu cầu của việc truyền tải điện năng đi xa thì máy biếnthế có vai trò rất quan trọng

+Học sinh phải nắm đợc nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của

và chơng “ Dao động điện từ và sóng điện từ”

Trong chơng trớc dao động cơ học đã đợc khảo sát theotrình tự phát triển sau

- Dao động điều hoà của con lắc: Dao động đã đợc lý tởng hoá

do bỏ qua sức cản của môi trờng

- Dao động tắt dần: Dao động thực tế có xét đến sức cảc củamôi trờng

Do điều kiện trang thiết bị ở trờng THPT hiện tại còn khó khănkhông kiểm nghiệm đợc những hiện tợng mới nên không thể thựchiện theo lôgic trên, sách giáo khoa hiện hành chọn cách sắp xếpquanh co hơn Trớc tiên học sinh đợc nghiên cứu dòng điện xoaychiều trong mạch điện không phân nhánh để biết đợc rằng:

- Dòng điện trong mạch RLC là dòng điện dao dộng điều hoàxuất hiện khi đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện htếdao động điều hoà ở đây học sinh hiểu dao động của dòng

điện trong mạch là dao động điều hoà cỡng bức dới tác dụng củahiệu điện thế xoay chiều có vai trò của lực cỡng bức

Nhiều tính chất của đoạn mạch RLC phụ thuộc vào tần số củahiệu điện thế xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch

Có hiện tợng cộng hởng xẩy ra trong mạch RLC

Tiếp theo ở chơng IV, học sinh mới đợc học về Dao động

điện từ trong mạch dao động bằng phơng pháp so sánh dao

động điện từ với dao động cơ học và suy luận toán học Cũng tại

đây dao động điện trong mạch điện xoay chiều đợc tiếp tụcxét đến để hoàn thiện khái niệm dòng điện xoay chiều trongmạch RLC là dòng điện dao động cỡng bức do hiệu điện thếxoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch gây ra, tần số củadòng điện là tần số cỡng bức, năng lợng tiêu thụ trong mạch RLC lànăng lợng từ nguồn điện cung cấp và rất lớn so với năng lợng điện

từ của bản thân mạch RLC với cấu trúc về nội dung nh vậy, sáchgiáo khoa hiện hành đảm bảo đợc việc tận dụng tối đa nhữngtri thứcvề dao động cơ học để khảo sát dao động điện từ vàkhẳng định đợc dao động trong mạch RLC và dao động điện

từ trong mạch dao động là có cùng bản chất vật lý Sự khác biệtgiữa chúng là ở mục đích sử dụng dẫn đến các thông số của cácmạch chọn lựa là khác nhau

Nhứng kiến thức cơ bản của chơng “Dao động điện dòng điệnxoay chiều” có ứng dụng rất lớn trong kỹ thuật và đời sống.Trong kỹ thuật dựa vào nguyên lý hoạt động của máy điện màngành kỹ thuật chế tạo ra nhiều loại máy để phục vụ cho khoahọc và đời sống

Vì thế khi giảng dạy chơng này cần phải tổ chức cho học sinhbiết liên hệ tới nội dung liên quan ở các bài học khác, không nên

độc lập tách rời nội dung của các tiết dạy và phải làm cho các emhiểu đợc nguyên lý hoạt động của các loại máy và ứng dụng của

nó trong đời sống Điều này góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợpcho học sinh

2.3 Cấu trúc lôgic chơng “Dao động điện – dòng điện xoay chiều”

Nội dung chơng này đợc thể hiện qua bảng dới đây

32

Khái niệm

về hịên tợng

Vật lý

1 Hiệu điện thế dòng điện điều hoà

2 Dòng điện xoay chiều

3 Hiện tợng cộng hởng trong mạch RLCkhông phân nhánh

4 Dòng điện xoay chiều ba pha

5 Từ trờng xoay

6.Chỉnh lu trong dòng điện xoay chiều

Các đại lợng

Vật lý

1 Cờng độ dòng điện hiệu dụng

2 Hiệu điện thế hiệu dụng

3 Suất điện động hiệu dụng

điện C, chỉ chứa cuộn cảm L

2 Định luật ôm cho đoạn mạch khôngphân nhánh RLC

Các dụng cụ

Vật lý

1 Máy phát điện xoay chiều một pha

2 Máy phát điện xoay chiều ba pha

Máy

điện

Các lại mạch

điện đơn

Công suất của dòng

có L

Mạch RLC

Máy điện tĩnh Máy điện có phần động

Máy

điện Máy điện

Máy không

Máy biến thế

Động cơ

không

đồng bộ

Máy phát một chiều

2.4 Thực trạng dạy học bài tập vật lý chơng “ Dao động

điện - dòng điện xoay chiều”

Theo thống kê của chúng tôi lợng bài tập về dòng điện xoạychiều trong sách giáo khoa vật lý 12 hiện hành có 7 bài luyệntập Trong sách bài tập vật lý 12 hiện hành có 40 bài tập, trong

đó có 38 bài luyện tập nhng chỉ có 2 bài tập sáng tạo ( bài 3.20

và 3.21 trang 25)

Trong vòng 10 năm lại đây bài tập về dòng điện xoạy chiềucũng đợc sử dụng thờng xuyên trong các kỳ thi tốt nghiệp THPT

và kỳ thi tuyển sinh đại học với tỉ lệ chiếm từ 20% đến 35% mỗi

đề Các bài tập đợc ra trong đề thi tốt nghiệp thờng là các bàiluyện tập để đánh giá kiến thức cơ bản của học sinh Trong các

đề thi tuyển sinh đại học và đề thi học sinh giỏi vật lý các bàitập sáng tạo đợc sử dụng chiếm khoảng 20%

Thông qua việc tìm hiểu, nghiên cứu thực tế giảng dạy Vật

lý của các giáo viên ở một số trờng THPT chúng tôi rút ra đợc một

số nhận xét về dạy học bài tập Vật lý nh sau:

- Nhận thức về vai trò tác dụng của bài tập vật lý trong dạyhọc một số giáo viên cha đợc đầy đủ, đa số chỉ thiên về vai tròkiểm tra, đánh giá kiến thức của học sinh thông qua việc giải bàitập vật lý

- Một số giáo viên xác định đợc hết mục đích, yêu cầu củatiết dạy bài tập vật lý Cụ thể ngoài việc xác định đợc kiến thứccơ bản cần kiểm tra và củng cố thì còn phải vạch ra cho đợc tiếtdạybài tập nhằm rèn luyện cho học sinh những kỹ năng gì, hìnhthành và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh nh thế nào…

- Đa số giáo viên cha thực sự dày công nghiên cứu việc địnhhớng t duy cho học sinh trong giải bài tập vật lý, nhất là giáo viêntrẻ còn thiếu kinh nghiệm Điều này một phần thể hiện trong giáo

án và cả khi thi công trên lớp là cha xây dựng đợc một hệ thốngcác câu hỏi định hớng t duy tích cực đối với từng loại bài tập vàthích hợp với trình độ các đối tợng học sinh nhằm đa học sinhvào con đờng độc lập t duy cao độ để tìm kiếm lời giải

- Khi chữa bài tập các giáo viên còn mang nặng t tởng bảothủ, áp đặt học sinh phải suy nghĩ theo kiểu của mình, cha cóthái độ khách quan để thực sự tôn trọng t duy của các em Trongtiến trình hớng dẫn cho học sinh giải bài tập giáo viên cha chútrọng đến bớc cuối cùng là biện luận các kết quả đã tìm đợc Ch-

a quan tâm đến việc tổ chức cho học sinh tự phát triển bài tậptrên cơ sở các bài tập đã giải đợc, hoặc ngợc lại cha chú trọngviệc hớng dẫn cho học sinh phơng pháp phân tích những bài tậpphức hợp để đa dần về các bài tập cơ bản dễ giải hơn

- Giáo viên sử dụng các bài tập từ tài liệu có sẵn để chữacho học sinh mà cha có sự đầu t thích đáng để phân tích, sửa

đổi các bài tập đó cho phù hợp với trình độ của học sinh, chatích cực tìm tòi sáng tạo

- Các bài tập mà giáo viên chọn lọc để đa vào tiết dạy bàitập thông thờng là những bài tập luyện tập áp dụng kiến thức

đơn thuần, thiên về toán học Kết quả của chúng thờng tìm ra

đợc sau một số hoặc một loạt các phép toán loại bài tập có tácdụng bồi dỡng năng lực sáng tạo cho học sinh rèn luyện cho họcsinh phơng pháp nghiên cứu khoa học vật lý gọi là bài tập sángtạo thì cha đợc chú ý

Từ thực trạng trên chúng tôi xin đề xuất một hệ thống bàitập sáng tạo thuộc phần “ Dao động điện – dòng điện xoaychiều” và các hình thức sử dụng chúng nhằm mục tiêu bồi dỡngnăng lực t duy sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT

2.5 Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo dạy học chơng

“Dao động điện – dòng điện xoay chiều”

2.5.1 Mục tiêu của hệ thống bài tập sáng tạo chơng “Dao

động điện – dòng điện xoay chiều”

Hệ thống các bài tập sáng tạo đợc xây dựng nhăm đạt đợccác mục tiêu sau đây:

- Giúp học sinh hiểu sâu hơn nội dung chơng “Dao động điện –dòng điện xoay chiều” Tạo điều kiện cho học sinh vận dụnglinh hoạt các kiến thức để tự lực giải quyết thành công các tìnhhuống cụ thể khác nhau, biến những kiến thức đó thực sự trởthành vốn riêng của học sinh

- Rèn luyện cho học sinh các thao tác t duy lý thuyết nh so sánh,phân tích, tổng hợp, cụ thể hoá và các hành động t duy thựchành nh quan sát, thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lý kết quả…Nhờ đó mà phát triển đợc t duy, óc tởng tợng, tính độc lập trongsuy luận, tính kiên trì khắc phục khó khăn, bồi dỡng cho học sinhphơng pháp nghiên cữu khoa học

- Cao hơn mức luyện tập thông thờng các bài tập sáng toạ nhằmgiúp học sinh biết vận dụng kiến thức một cách sáng tạo để giảiquyết các bài toán trong những tình huống mới Biết đề xuất

đánh giá theo ý kiến riêng của bản thân qua việc giải bài tậpsáng tạo t duy của học sinh đợc rèn luyện phỏng theo t duy sángtạo của các nhà khoa học Nh vậy hệ thống các bài tập sáng tạo đ-

ợc xây dựng giúp phát hiện năng lực sáng tạo của học sinh và

đồng thời bồi dỡng đợc cho học sinh năng lực t duy sáng tạo mộtphần nào đó

2.5.2 Phơng pháp xây dựng bài tập sáng tạo.

2.5.2.1 Yêu cầu lựa chọn hệ thống bài tập sáng tạo

36

Các bài tập sáng tạo có tác dụng rất lớn trong việc hìnhthành và phát triển năng lực t duy sáng tạo cho học sinh Tácdụng này sẽ càng tích cực hơn nữa nếu trong quá trình dạy học

có sự chọn lựa cẩn thận, công phu hệ thống các bài tập chặt chẽ

về nội dung, bám sát mục đích, nhiệm vụ dạy học ở trờng phổthông

Hệ thống các bài tập sáng tạo nói riêng và bài tập vật lý nóichung đợc lựa chọn phải thoả mãn các yêucầu:

- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phứctạp về phạm vi và mối quan hệ giữa các kiến thức, kỹ năng cầnvận dụng làm cho học sinh từng bớc hiểu đợc kiến thức một cáchvững chắc và có kỹ năng kỹ xảo vận dụng linh hoạt, sáng tạo cáckiến thức đó

- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tậpvật lý nói chung đợc lựa chọn đóng góp một phần nào đó trongviệc củng cố và hoàn thiện, mở rộng kiến thức cho học sinh

- Hệ thống các bài tập đợc chọn lựa phải nhằm mục đíchgiúp cho học sinh rèn luyện đợc cách thức giải từng dạng bài tập

2.5.2.2 Một số phơng pháp biên soạn bài tập sáng tạo.

Căn cứ vào đặc trng của bài tập sáng tạo là bài tập che dấualgôrit giải tức là các dữ kiện cho trong bài không chỉ dẫn trựctiếp hay gián tiếp cách giải chúng tôi sử dụng các phơng phápsau:

- Tuyển chọn một số bài tập sáng tạo từ các tài liệu khácnhau liên quan đến nội dung của đề tài

- Dựa vào một số bài tập tính toán thông thờng trong sáchbài tập vật lý, sách nâng cao vật lý 12 THPT, sửa đổi chúngnhằm che dấu angôrit giải chuyển thành bài tập sáng tạo

- Căn cứ các thành phần kiến thức học sinh đã đợc học vềchơng“ Dao động điện, dòng điện xoay chiều” soạn thảo nêncác bài tập sáng tạo

-Trên cơ sở hiểu biết của học sinh về dòng điện xoay chiềutrong mạch RLC, các máy điện, các dụng cụ đo điện thông thờngsoạn thảo nên các bài tập sáng tạo loại máy thiết kế, xây dựng

*) Ví dụ minh hoạ việc soạn thảo bài tập sáng tạo đựa trên bài tậpluyện tập và khả năng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinhcủa bài tập sáng tạo:

Một tải tiêu thụ ba pha đấu

nh hình vẽ:

Biết hiệu điện thế pha

là :UP = 220v, tần số f =

50Hz

a) Tính công suất tiêu thụ

trên tải và viết biểu thức

của các dòng pha Nếu:R1

= R2 = 440

b) Tính công suất tiêu thụ

trên tải khi

và bỏ đi dây trung hoà So

sánh với kết quả ở câu a?

Vì sao có trờng hợp điệntrong nhà tự nhiên tăng thế

đột ngột khiến cho bóng

đèn, quạt máy nếu không lắpthiết bị bảo vệ tự động cóthể bị cháy?

-Với bài tập luyện tập: Học sinh có thể giải đợc tơng đỗi dễ

dàng vì chỉ yêu cầu áp dụng các công thức đã học đơn thuần:

a, Cờng độ hiệu đung của dòng điện qua ;

Công suất tiêu thụ trên , , là:

Công suất tiêu thụ trên toàn bộ tải là :

P =3.110 =330(w)

Biểu thức của các dòng điện pha:

38

R2

R3R

1

Cờng độ hiệu dụng của dòng điện qua các tải , , :

Công suất tiêu thụ trên tải

Công suất tiêu thụ trên tải

Công suất tiêu thụ trên tải

Công suất tiêu thụ trên toàn bộ tải:

b, khi tức là tải thứ hai không hoạt động tơng ứng với cácthiết bị sử dụng đã bị tắt dây trung hoà bị đứt tải tiêu thụbây giờ là nối tiếp với R3 và đặt vào hai đầu tải hiệu điệnthế hiệu dụng là Ud:

Cờng độ hiệu dụng qua R1và R3:

Công suất tiêu thụ trên R1:

Công suất tiêu thụ trên R3:

Công suất tiêu thụ trên toàn tải là: P = P1 + P3 =13,2+52,8 =66(w)hiệu điện thế hiệu dụng đặt vào hai đầu tải R3 là:

So sánh với kết quả câu (a) thấy công suất tiêu thụ trên tảigiảm mạnh nhng hiệu điện thế đặt vào hai đầu tải R3 lại tăngmạnh

- Với bài tập sáng tạo:Dữ kiện cho trong bài đã đợc đơn giản

hoá đến mức bài tập là một hiện tợng vật lý xẩy ra trong quộcsống của các em học sinh Với điều kiện đã cho che dấuangorit giải che dấu cả dữ kiện và ẩn số học sinh cha thể trả lờingay vẫn đề đã đợc đặt ra

Trớc hết học sinh phải quan sát, tìm hiểu thực tế để biết

đợc mạng điện gia đình(mạng điện dân dụng )mắc theo kiểu

đấu sao trong đó các tải có thể đợc đơn giản hoá bằng cácbóng đèn có các chỉ số định mức (hình vẽ)

Bớc tiếp theo học sinh phải căn cứ vào các sự kiện khởi đầu

là sự hiểu biết về các giá trị định mức của thiết bị điện, cáckiến thức về dòng điện 3 pha trong mạch đấu sao, kinh nghiệmcủa bản thân về bài tập mạch điện ba pha đấu sao, mạch điện

mà mình đã đa ra Và yêu cầu đặt ra của bài tập để đề xuất,

đa ra đợc các phơng án có thể xẩy ra là:

- Có một tải nào đó bị nối tắt (bị chập)

- Có một dây pha nào đó bị đứt

- Do tải tiêu thụ một pha nào đó ngừng hoạt động không tiêu thụ

điện

- Do dây trung hoà bị đứt

- Do dây trung hoà và các tải tiêu thụ trong các pha không đốixứng nhau

Với năm phơng án đa ra này học sinh phải sử dụng các thaotác t duy để loại trừ và chọn ra đợc giả thuyết phù hợp nhất làdây trung hoà bị đứt và các tải tiêu thụ lại bố trí không đốixứng.Lúc này học sinh đã đa ra mô hình phù hợp với yêu cầu cảubài toán Quá trình lập luận có thể tiếp tục nh sau:

Mạng điện dân dụng có: , các thiết bị điện dândụng (bóng đèn, quạt máy…) có hiệu điện thế định mức là