Hướng dẫn học sinh giải bài tập phần dao động cơ học và dao động điện từ vật lí lớp 12 nâng cao theo phương pháp tương tự

1

Hướng dẫn học sinh giải bài tập phần dao động cơ
học và dao động điện từ vật lí lớp 12 nâng cao
theo phương pháp tương tự
Guiding the student to do the Physic exercise with the method of similarity, parts of
mechanic fluctuation and electromagnetic fluctuation- Advanced Physic 12
NXB H. : ĐHGD, 2012 Số trang 99 tr. +


Nguyễn Văn Nam


Trường Đại học Quốc gia Hà Nội; Trường Đại học Giáo dục
Luận văn ThS ngành: Lí luận và phương pháp dạy học (bộ môn Vật lí);
Mã số: 60 14 10
Người hướng dẫn: Tiến sỹ Phạm Kim Chung
Năm bảo vệ: 2012

Abstract. Nghiên cứu chương trình vật lí phổ thông hiện hành, các dạng bài tập phần dao
động cơ học và dao động điện từ vật lí lớp 12 nâng cao, hệ thống hoá các dạng bài tập và
phương pháp giải các bài tập phần này. Vận dụng phương pháp suy luận tương tự để xây
dựng hệ thống các dạng phần trên nhằm giúp học sinh giải các bài tập hiệu quả. Xây dựng
tiến trình dạy học hướng dẫn học sinh giải bài tập theo phương pháp suy luận tương tự. Tiến
hành thực nghiệm sư phạm.

Keywords: Vật lý; Phương pháp dạy học; Dao động cơ học; Giao động điện từ; Lớp 12

Content.

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài
Bài tập vật lí (BTVL) luôn giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong dạy học vật lí (DHVL) ở trường
phổ thông, giúp thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lí, là một phương tiện để ôn tập, củng cố kiến thức lí
thuyết đã học, phương tiện rất tốt để rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học
cho học sinh (HS); BTVL cũng là một phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến
thức vào thực tiễn, đời sống, phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh, có
thể được sử dụng như là một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới trong giai đoạn hình thành kiến
thức mới cho học sinh, giúp cho học sinh lĩnh hội được kiến thức mới một cách sâu sắc và vững
chắc.
Trong thực tế việc dạy học vật lí ở các trường trung học phổ thông (THPT) cho thấy việc hướng dẫn
học sinh giải bài tập vẫn còn rập khuôn theo các dạng bài và vận dụng toán học để giải các bài tập.
2

Sự suy luận tương tự là một phương pháp suy luận lôgíc từ sự giống nhau về các dấu hiệu xác định
của hai hay nhiều đối tượng, từ đó suy ra sự giống nhau về các dấu hiệu khác của chúng, từ việc xác
định các điểm giống và khác nhau giữa các dạng bài tập sẽ giúp hệ thống hóa các dạng bài tập và
giúp học sinh phát triển kĩ năng giải các dạng bài tập.
Trong chương trình vật lí lớp 12, các hiện tượng vật lí liên quan đến dao động có vai trò quan trọng,
có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, các dạng bài tập và cách giải có nhiều nét tương tự giữa dao động
cơ học và dao động điện từ, học sinh sẽ được học ở các phần sau.
Từ những lí do trên tôi chọn đề tài “Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí phần dao động cơ học và
dao động điện từ vật lí lớp 12 nâng cao theo phương pháp tương tự”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Vận dụng phương pháp suy luận tương tự để hướng dẫn học sinh giải bài tập thuộc phần “dao động
cơ học và dao động điện từ” phần này nhằm phát huy tính tích cực và chủ động cho học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu chương trình vật lí phổ thông hiện hành, các dạng bài tập phần dao động cơ học và dao
động điện từ vật lí lớp 12 nâng cao, hệ thống hoá các dạng bài tập và phương pháp giải các bài tập
phần này.
- Vận dụng phương pháp suy luận tương tự để xây dựng hệ thống các dạng phần trên nhằm giúp HS

giải các bài tập hiệu quả.
- Xây dựng tiến trình dạy học hướng dẫn học sinh giải bài tập theo phương pháp suy luận tương tự.
- Thực nghiệm sư phạm.
4. Phạm vi nghiên cứu
Xây dựng hệ thống và hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí phần dao động cơ và dao động điện từ
thuộc chương trình vật lí lớp 12 nâng cao theo phương pháp tương tự.
5. Giả thuyết khoa học
Vận dụng phương pháp suy luận tương tự để hướng dẫn học sinh giải bài tập phần dao động cơ và
dao động điện từ thuộc chương trình vật lí lớp 12 nâng cao, sẽ giúp học sinh tích cực, chủ động trong
việc hệ thống hóa kiến thức, phát triển kĩ năng giải bài tập cho học sinh.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu thực tiễn
- Thực nghiệm sư phạm
7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của
luận văn được trình bày trong 3 chương :
Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài.
3

Chƣơng 2. Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập phần tự phần dao động cơ
và dao động điện từ thuộc chương trình vật lí lớp 12 nâng cao theo phương pháp tương tự.
Chƣơng 3. Thực nghiệm sư phạm.

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Mục đích của việc bài tập và vai trò trong dạy học vật lí
1.1.1. Mục đích của việc giải bài tập vật lí trong dạy học
Trong thực tế dạy học bài toán vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi những suy luận

logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí.
Quá trình giải một bài tập vật lí là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài toán, xem xét hiện tượng vật lí
đề cập, dựa vào kiến thức vật lí để tìm ra những cái chưa biết trên cơ sở những cái đã biết. Thông qua
hoạt động giải bài tập, học sinh cách suy nghĩ, lập luận để hiểu rõ bản chất của vấn đề, và có cái nhìn
đúng đắn khoa học.
1.1.2. Vai trò của bài tập trong dạy học vật lí
Bài tập vật lí là một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập trong
suy nghĩ và hành động, tính kiên trì trong việc khắc phục khó khăn trong cuộc sống của học sinh.
Để giúp học sinh khả năng tự học, người giáo viên phải biết lựa chọn bài tập sao cho phù hợp, sắp
xếp chúng một cách có hệ thống từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp và hướng dẫn cho học sinh
cách giải để tìm ra được bản chất vật lí của bài toán vật lí.
Bài tập vật lí còn là phương tiện kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo, đặc biệt là giúp phát
hiện trình độ phát triển trí tuệ của học sinh. Bài tập vật lí còn có chức năng giáo dục tư tưởng đạo
đức, kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp.
1.1.3. Các dạng bài tập vật lí
- Bài tập vật lí định tính
- Bài tập vật lí định lượng
- Bài tập đồ thị
- Bài tập thí nghiệm :
1.2. Kĩ năng cần rèn luyện cho học sinh trong dạy bài tập vật lí
Trong quá trình hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí, những kĩ năng cần rèn luyện cho học sinh là :
1. Phân tích hiện tượng vật lí.
2. Thực hiện tiến trình giải một bài tập vật lí.
3. Phân tích, tổng hợp, khái quát hóa vấn đề qua bài tập vật lí.

4

1.3. Phƣơng pháp giải bài tập
1.3.1. Các bước giải bài tập
Các bước chính như sau :

1. Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt các dữ kiện
2. Phân tích hiện tượng
3. Xây dựng lập luận
4. Lựa chọn cách giải cho phù hợp.
5. Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận.
1.3.2. Xây dựng lập luận trong giải bài tập
1. Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính
Bài tập định tính thường có hai dạng : giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra.
+ Bài tập giải thích hiện tượng:
 Xây dựng lập luận :
- Tìm trong đầu bài những dấu hiệu có liên quan đến một tính chất vật lí, một định luật vật lí đã biết.
- Phát biểu đầy đủ tính chất đó, định luật đó.
- Xây dựng một luận ba đoạn để thiết lập mối quan hệ giữa định luật đó với hiện tượng đã cho, nghĩa
là giải thích được nguyên nhân của hiện tượng. Trong trường hợp hiện tượng phức tạp thì phải xây
dựng nhiều luận ba đoạn liên tiếp.
+ Bài tập dự đoán hiện tượng
Về mặt logic ta phải thiết lập một luận ba đoạn, trong đó ta mới biết tiên đề thứ hai (phán đoán khẳng
định riêng), cần phải tìm tiên đề thứ nhất (phán đoán khẳng định chung) và kết kuận (phán đoán
khẳng định riêng).
2. Xây dựng lập luận trong giải bài tập định lượng
Có hai phương pháp xây dựng lập luận : phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp.
 Phương pháp phân tích.
 Phương pháp tổng hợp.
1.4. Hƣớng dẫn học sinh giải bài tập vật lí
- Hướng dẫn theo mẫu (Angorit)
- Hướng dẫn tìm tòi
- Định hướng khái quát chương trình hóa
1.5. Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí
1.5.1. Lựa chọn bài tập
- Bài tập phải đi từ dễ tới khó, từ đơn giản đến phức tạp.

- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập.
5

- Hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều thể loại bài tập : bài tập giả tạo và bài tập có nội dung thực tế,
bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo, bài tập cho thừa hoặc thiếu dữ kiện, bài tập mang tính chất ngụy
biện và nghịch lý, bài tập có nhiều cách giải khác nhau và bài tập có nhiều lời giải tùy theo điều kiện
cụ thể của bài tập mà giáo viên không nêu lên hoặc chỉ nêu lên một điều kiện nào đó mà thôi.
1.5.2. Sử dụng hệ thống bài tập
Các bài tập đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau của quá trình dạy học : nêu vấn đề, hình
thành kiến thức mới củng cố hệ thống hóa, kiểm tra và đánh giá kiến thức kĩ năng của học sinh.
1.6. Suy luận tƣơng tự
1.6.1. Định nghĩa và cấu tạo của suy luận tương tự
Theo suy luận tương tự hay phép tương tự là suy luận căn cứ vào một số thuộc tính giống nhau của
hai đối tượng, để rút ra kết luận về những thuộc tính giống nhau khác của hai đối tượng đó.
1.6.2. Cấu tạo của suy luận tương tự
Có thể trình bày cấu trúc của suy luận tương tự như sau :
- S1 có các dấu hiệu P1, P2 Pn
- S2 có các dấu hiệu P1, P2 Pn-1)

S2 có dấu hiệu Pn
Cấu tạo của suy luận tương tự cũng khá giống với cấu tạo của quy nạp, nhưng ở kết luận không đề
cập đến toàn bộ lớp, mà chỉ đến đặc điểm riêng của đối tượng hay nhóm đối tượng.
1.6.3. Các quy tắc suy luận tương tự.
Có ba quy tắc cơ bản sau đây :
1) Số lượng các đặc điểm giống (hoặc khác) nhau ở hai đối tượng so sánh càng nhiều, thì kết luận
càng chính xác.
2) Các đặc điểm giống (hoặc khác) nhau đó càng bản chất, thì kết luận rút ra càng chính xác hơn.
3) Mối liên hệ giữa các đặc điểm giống (hoặc khác) với đặc điểm được rút ra ở kết luận càng chặt
chẽ, hữu cơ, mang tính quy luật bao nhiêu, thì kết luận cũng sẽ càng chính xác.
1.6.4. Các kiểu suy luận tương tự

a) Các kiểu tương tự căn cứ vào tính chất giống nhau.
Chia ra thành hai dạng cơ bản :
- Suy luận tương tự về thuộc tính của các đối tượng có đặc điểm là, dựa trên cơ sở sự giống nhau về
thuộc tính nào đó của hai đối tượng (hay nhóm đối tượng) để rút ra kết luận, chúng có thể giống nhau
ở một số thuộc tính khác nữa.
- Suy luận tương tự về quan hệ giữa các đối tượng, đặc điểm là các đối tượng được so sánh không có
những thuộc tính như nhau, mà lại có những thuộc tính hoàn toàn khác nhau, ở một nghĩa nào đó,
thậm chí là không thể so với nhau được, nhưng chúng có những mối quan hệ như nhau với các đối
tượng khác.
6

b) Các kiểu tương tự theo mức giống nhau của các đối tượng.
Sự giống nhau giữa các thuộc tính hay các mối quan hệ qua lại của các đối tượng có thể có những
mức độ khác nhau. Vì thế phép tương tự còn có các dạng khác nữa - khoa học hoặc phổ thông.
1.6.5. Sử dụng phương pháp tương tự trong dạy học vật lí
1.6.5.1. Sự cần thiết của việc sử dụng SLTT trong DHVL
Sử dụng suy luận tương tự giúp cho học sinh làm quen với một phương pháp được sử dụng trong
nghiên cứu vật lí. Việc sử dụng PPTT góp phần nâng cao hiệu quả của giờ học, thể hiện tính hệ
thống của các kiến thức.Việc sử dụng suy luận tương tự còn làm cho học sinh dễ hình dung các hiện
tượng. quá trình vật lí không thể quan sát trực tiếp được.
1.6.5.2. Các khả năng sử dụng ưphơng pháp TT trong DHVL
Có thể sử dụng sự TT ở các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học, nhưng có giá trị hơn cả là việc sử
dụng PPTT để xây dựng kiến thức mới.Sử dụng sự tương tự để minh hoạ làm cho học sinh dễ hình dung các
hiện tượng, quá trình VL không thể quan sát trực tiếp được.
Sử dụng sự TT để hệ thống hoá các kiến thức mà học sinh đã lĩnh hội ở nhiều phần khác nhau của vật lí.
1.7. Thực trạng việc sử dụng PPTT trong DHVL
1.7.1. Phương pháp điều tra
Quá trình điều tra được tiến hành ở trường: THPT Ngô Quyền thành phố Hải Phòng. Nội dung điều
tra tập trung vào việc dạy của giáo viên và việc học của học sinh, đặc biệt quan tâm đến việc sử dụng
suy luận tương tự trong dạy học vật lí nói chung và việc sử dụng suy luận tương tự trong giải bài tập

vật lí phần cơ học và phần điện - từ học nói riêng.
Có rất nhiều nguyên học sinh còn chưa thường xuyên là :
- HS chưa tích cực phân tích HTVL, tìm hiểu kỹ đề bài.
- HS chưa xác lập được mối liên hệ giữa các bài tập.
- KT toán học, KN lập luận giải BT của HS còn nhiều hạn chế.
- Việc sử dụng phổ biến các dạng thi bài trắc nghiệm, để học sinh giải nhanh các bài tập, học sinh ghi
nhớ công thức và tính thật nhanh.

CHƢƠNG 2
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP
PHẦN DAO ĐỘNG CƠ VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VẬT LÝ LỚP 12 NÂNG CAO
THEO PHƢƠNG PHÁP TƢƠNG TỰ
2.1. Sự tƣơng tự trong phần dao đông cơ học và dao động điện từ, chƣơng trình vật lí lớp 12 nâng cao
2.1.1. Sự tương tự trong phần dao đông cơ học và dao động điện từ
Dao động con lắc lò xo và mạch dao động LC tuy khác nhau về bản chất nhưng có những sự tương tự khác thú
vị. Dựa vào sự so sánh này ta có thể hiểu rõ và nắm chắc hơn kiến thức nội dung này (bảng 2.1, bảng 2.2).
7

Ta nhận thấy rằng : Trong phương trình mô tả dao động cơ học và dao động điện từ, có các đại lượng
từng cặp tương cặp tương ứng đóng vai trò tương tự nhau.
2.1.2. Mối quan hệ tương đồng giữa điện cơ
- Mối quan hệ tương đồng qua các hàm dao động
- Mối quan hệ tương đồng qua năng lượng :
- Mối quan hệ tương đồng qua cách mắc thành bộ :
- Mối quan hệ tương đồng qua tổng trở.
2.3. Xây dựng hệ thống bài tập “phần dao động cơ và dao động điện từ thuộc chƣơng trình vật lí lớp 12
nâng cao”
Trên cơ sở phân tích các yêu cầu của chương trình vật lí phổ thông và các dạng bài tập thường gặp
trong phần dao động cơ học và dao động điện từ, đề tài soạn hệ thống bài tập tương tự giữa 2 phần
trên và hướng dẫn giải các bài đó một cách chi tiêt, cụ thể các dạng bài như sau:

- Dạng 1. Viết phương trình dao động.
- Dạng 2. Tính quãng đường - Điện tích
- Dạng 3. Xác định thời gian dao động
- Dạng 4. Bài toán cực trị
- Dạng 5. Bài toán về tần số dao động riêng
Với mỗi dạng được phân tích cách giải, các bài tập và lời giải như ví dụ dưới đây.
Bảng 2.1. Các PT tƣơng ứng giữa DĐCH và DĐĐT
Dao động cơ
Dao động điện
x” + 
2
x = 0
q” + 
2
q = 0
k
m



1
LC



x = Acos(t + )
q = Q
0
cos(t + )
v = x’ = - Asin(t + )

i = q’ = - Q
0
sin(t + )
2 2 2
()
v
Ax



2 2 2
0
()
i
qq



F = - kx = - m
2
x
2
q
u L q
C



W
đ

=
1
2
mv
2
W
L
=
1
2
Li
2
8

W
t
=
1
2
kx
2
W
C
=
2
2
q
C

Bảng 2.2. Các ĐL và định luật giữa DĐCH và DĐĐT
Các đại lƣợng tƣơng ứng
Đại lƣợng cơ

Đại lƣợng điện
(Tọa độ) x

q (Điện tích)
(Vận tốc) v = x’

i = q’ (Cường độ dòng điện)
(Khối lượng) m

L (Độ tự cảm)
(Độ cứng lò xo) k

(Nghịch đảo điện dung)
(Lực) F

U (Hiệu điện thế)
(Động năng)
2
1
mv
2


2
1
Li

2
(Năng lượng từ)
(Thế năng)
2
1
kx
2


2
1
q
2
/C (Năng lượng điện)
Các định luật tƣơng ứng
(Định luật II Niutơn) F = ma e = L. = Lq’’ (ĐL cảm ứng điện từ)
E =
2
1
kx
2
+
2
1
mv
2
= hằng số E =
2
1
2

2
2
1
Li
C
q

= hằng số
(ĐL bảo toàn cơ năng) (ĐL bảo toàn năng lượng điện từ)
2.3.1. Dạng 1. Viết phương trình dao động
Các bước giải bài tập dạng này như sau :
Dao động cơ học
Dao động điện từ
* Phương trình dao động có dạng :
x = Acos(t + )
Bước 1 : Tìm tần số góc  dựa vào các thông số
* Phương trình dao động có dạng :
q = Q
0
cos(t + )
Bước 1 : Tìm tần số góc  dựa vào các thông số
9

đầu bài cho ( =
m
k
; )
Bước 2 : Tìm các giá trị A, φ dựa vào điều kiện ban
đầu tại thời điểm t = 0.
?cos

?sin
?cos
2






Aa
Av
Ax

Sau khi viết phơng trình dạng Cos, đổi về dạng Sin
có thể dùng công thức :
)2/sin()cos(

 tAtAx

đầu bài cho ( =
LC
1
)

Bước 2 : Tìm các giá trị Q
0
, φ dựa vào điều kiện
ban đầu tại thời điểm t = 0.
Sau khi viết phương trình dạng Cos hoặc Sin.
Bài A 1.1

Cho một vật có khối lượng m = 2kg, mắc vào lò xo
có k = 200N/kg, viết phương trình dao động trong
cáctrường hợp kéo vật lệch ra khỏi vị trí cân bằng
theo chiều dương một đoạn 5cm rồi thả nhẹ. Chọn t
= 0 lúc thả vật.
Giải
Giả sử phương trình dao động có dạng : x =
Acos(t + )
Ta có :
)/(10
2
200
srad
m
k



1.Tìm A và φ dựa vào trạng thái dao động ban đầu (t
= 0). Ta có :





0sin
5cos


Av

Ax

)2(
)1(

Từ (2)

 0

kết hợp (1), ta chọn nghiệm :
0



cmA 5

Vậy phương trình dao động là :
)(10cos5 cmtx 
.
Bài B 1.1
Cho mạch dao động LC gồm một cuộn cảm có hệ
số tự cảm L = 0,4mH và tụ điện có điện dung C =
4pF. Lúc đầu điện tích của tụ điện là q
Max
= Q
o
=
1nC và bắt đầu đóng khoá k, chọn t = 0. Viết biểu
thức điện tích q trên tụ điện.

Giải
Biểu thức điện tích biến thiên trên tụ điện : q =
Q
0
cos(t + )
Tần số góc :

)/(10.5,2
10.4.10.4,0
11
7
123
srad
LC




Tại thời điểm t = 0 thì :






0sin
cos


o

oo
Qi
QQq


0


Vậy :
))(10.5,2cos(10)cos(
79
CttQq
o





10

Hoặc đổi về sin:
cmtx )
2
10sin(5





2.5. Soạn thảo tiến trình dạy học

Trong một tiết bài tập vật lí không yêu cầu học sinh phải giải nhiều bài toán mà chỉ cần 1 hoặc 2 bài.
Ngoài ra một bài tập vật lí cần bao quát các nội dung khác nhau của một bài học hoặc của một
chương, hay nói cách khác bài tập vật lí đó phải rộng.
Khi dạy một tiết bài tập cần tuân theo các bước sau :
Bƣớc 1: Vào đầu giờ học giáo viên có thể kiểm tra bài cũ hoặc gọi học sinh lên bảng ghi lại những
công thức liên quan đến bài tập sẽ làm, sau đó giáo viên có thể ghi lại ở một góc bảng và sử dụng cho
cả tiết học.
Bƣớc 2 : Giáo viên sắp xếp hệ thống kiến thức trong bài tập từ dễ đến khó. Trong mỗi bài cần có
nhiều câu hỏi với các mức độ khác nhau :
- Chỉ vận dụng công thức đơn giản để tính toán cho học sinh yếu.
- Suy luận từ vài công thức mới có được kết quả cho học sinh trung bình.
- Câu khó cho học sinh khá, giỏi.
* Đối với mỗi bài toán không nên để học sinh bắt tay vào làm ngay mà giáo viên cần tập cho học
sinh các thói quen sau :
a) Đọc kỹ đề bài và tóm tắt đề bài. Một bài tập có thể học sinh không giải ra nhưng phải hiểu và
thậm chí có thể thuộc bài tập, phải biết người ta cho gì và tìm gì?
b) Phân tích hiện tượng vật lí của bài toán, tìm ra những định luật những công thức vật lí và kiến thức
toán học liên hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm.
c) Khi giải xong cho học sinh nhận xét kết quả.
* Để gây hứng thú HT cho HS có thể sử dụng các biện pháp sau :
a) Chỉ ra những sai lầm mà học sinh thường nắc phải.
b) Đối với những câu hỏi khó, có thể cho thêm các câu hỏi gợi ý.
c) Sau khi đã giải xong bài tập giáo viên có thể chỉ thêm học sinh các cách giải khác hoặc có thể hỏi
ý kiến xem có HS nào đưa ra cách giải nào khác không.
Ở bước này giáo viên cho học sinh thảo luận để phân tích những điểm giống nhau của hai phần trên.
Để quá trình này có hiệu quả, giáo viên có thể mở rộng, thu hẹp, điều chỉnh lại khi cần thiết, để học
sinh hiểu được những đặc điểm chung cơ bản. Những tương tự được chỉ ra là kết quả của quá trình
thiết lập sự tương ứng giữa nguồn và mục tiêu.
11

Bƣớc 3 : Suy xét. Trong bước này, giáo viên cần xét xem nguồn có rõ ràng và hữu ích hay gây nhầm
lẫn, để từ đó có thể đưa ra kết luận về nguồn của phép tương tự. Sau đó, cũng nên xem xét lại tâm
điểm từ các kết luận được rút ra, đồng thời đề ra những thay đổi để cải tiến cho lần sau.
Cuối giờ học giáo viên có thể có thêm những biện pháp thích hợp để học sinh thư giãn như :
- Cho HS làm bài tập và chấm điểm cho 5 HS làm nhanh nhất.
- Có thể giáo viên đưa ra những bái tập định tính vui để học sinh có thể suy nghĩ trả lời liền hoặc về
nhà tự giải.

CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm
Thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm mục đích kiểm tra tính đúng đắn của đề tài đã nêu, tức là: Việc
xây dựng hệ thống bài tập, phương pháp giải các dạng bài tập phần dao động cơ - dao động điện từ
và tiến trình tổ chức hướng dẫn học sinh giải bài tập phần này dựa trên suy luận tương tự sẽ có tác
dụng giúp học sinh nắm vững kiến thức, nâng cao kĩ năng giải bài tập, phát triển hứng thú, óc sáng
tạo, phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong quá trình học tập.
3.2. Đối tƣợng và phƣơng thức thực nghiệm sƣ phạm
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
- Chúng tôi tổ chức tiến hành TNSP ở 4 lớp: Lớp: 12A10; 12A11 trường THPT Ngô Quyền thành
phố Hải Phòng, do cô giáo Đinh Thị Hương trực tiếp giảng dạy.Lớp: 12A9; 12A12 trường THPT
Ngô Quyền thành phố Hải Phòng, do thầy Nguyễn Văn Nam (chủ đề tài) trực tiếp giảng dạy
3.2.2. Phương thức thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm được tiến hành tại lớp 12A9 (2 lớp có 46 học sinh) và lớp 12A12 (có 45 học sinh).Ở
đối chứng, tại lớp 12A10; 12A11 (2 lớp có 85 học sinh), giảng dạy như thông thường.
Trình độ của 2 nhóm về học môn vật lí là tương đương nhau.
3.3. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Phân tích định tính
+ Ở lớp thực nghiệm :
Trước khi giải bài tập giáo viên tổ chức, hướng dẫn, định hướng tổng quát phương pháp giải, hướng

dẫn học sinh thực hiện theo tiến trình giải bài tập. Thông qua phương pháp đàm thoại bằng các câu
hỏi gợi mở để tổ chức có hiệu quả hoạt động thầy và trò, từng bước giải đáp vấn đề đặt ra của bài
toán. Xác định các đại lượng biết, đại lượng cần tìm, phân tích bài toán theo logic các điều kiện bài
tập và kiến thức vật lí. Khích lệ học sinh chủ động tích cực xây dựng bài và giải bài tập một cách tốt
nhất (Bằng những lời khen, bằng ghi điểm đúng mức). Đồng thời qua bài tập rèn luyện, phát triển các
12

kỹ năng cho học sinh. Trong giờ học giáo viên không làm thay bài tập, khi học sinh có thể làm được,
dù chỉ là số ít.
Các bước cơ bản sau :
Bước 1: Giáo viên hướng dẫn, kiểm tra kiến thức liên quan đến bài tập về phần dao động
điện từ.
Giáo viên thực hiện công tác tổ chức, giới thiệu nội dung bài học; đặc câu hỏi gọi học sinh trả lời
nhắc các học sinh khác tập trung lắng nghe, chuẩn bị nhận xét, góp ý trả lời của bạn. Sau khi học sinh
(được kiểm tra) thực hiện xong, giáo viên cho các học sinh khác nhận xét góp ý bổ sung. Về cơ bản
học sinh nhớ được các công thức xác định các đại lượng Z; U; I; P… Để học sinh được khắc sâu kiến
thức, tiện theo dõi và vận dụng thì giáo viên nên ghi vắn tắt đáp án, công thức liên quan ở góc phải
bảng và giữ lại trong tiết học.
Bước 2 : Giáo viên tổ chức giao các bài tập cơ bản. Để học sinh tự giải trong 3 phút. Gọi
một học sinh lên bảng giải bài, cả lớp cùng giải bài tập và đồng thời chú ý bài giải của bạn để nhận
xét, góp ý, hoàn thiện bài giải. Đa số học sinh giải được những bài tập dạng cơ bản hoặc bài tập khó,
lớp vẫn có một số học sinh giải được.
Khi giáo viên yêu cầu học sinh giải BT phần dao động cơ (bài A11). Chỉ có số ít học sinh
giải được, số ít học sinh chú ý bài giải của bạn để nhận xét, góp ý. Chỉ khi giáo viên hướng dẫn so
sánh sự tương tự giữa dao động cơ và dao động điện từ. Đa số học sinh mới quan tâm đến lời giải bài
tập này.
Bước 3: Giáo viên giao nhiều bài tập theo các dạng và chia lớp thành 2 nhóm lớn A và B,
trong đó phân công 2 em giải 1 bài tập theo các dạng đã xác định. Do đã hiểu ý nghĩa việc suy luận
tương tự nên học sinh rất hào hứng. Quá trình thảo luận diễn ra sôi nổi.
Bước 4 : Giáo viên cũng cố kiến thức, rút kinh nghiệm sau tiết học giải bài tập. Giáo viên

cùng học sinh kiểm tra bài giải, các đơn vi đo và có những nhận xét, kinh nghiệm gì có được trong
bài tập. Trên cơ sở đó có thể mở rộng khái quát thành tiến trình giải bài tập tương tự và cả bài tập có
yêu cầu cao hơn.
+ Ở lớp đối chứng: Giáo viên dạy theo cách thông thường, gồm các bước : ôn tập kiến thức
về dao động điện từ, giới thiệu từng dạng bài tập, giao bài tập cơ bản gồm B1.1, B2.1…, học sinh tự
giải bài tập, giáo viên chữa bài tập. Quan sát cho thấy học sinh làm bài tập chỉ quan tâm đến vận dụng
công thức, thay số và tính toán. Khi giáo viên chữa bài tập học sinh chăm chú ghi vào vở cẩn thận. Với
cách như thế, trong 1 tiết dạy giáo viên chỉ có thể giới thiệu 2 đến 3 dạng bài tập. Khi giao bài tập đòi
hỏi suy luận, học sinh gặp nhiều khó khăn, chỉ một số ít các em giải được.
Tóm lại: Qua quan sát cho thấy, việc áp dụng phương pháp suy luận tương tự hướng dẫn học
sinh giải bài tập phần trên không chỉ giúp học sinh ôn tập lại kiến thức đã học, tạo được mối liên hệ
13

giữa kiến thức cũ và kiến thức mới, mà còn giúp học sinh tiếp thu bài nhanh hơn và tránh được các
sai lầm.
3.3.2. Phân tích định lượng
Để có căn cứ đánh giá và với sự góp ý của giáo viên trường THPT, chúng tôi đã tiến hành soạn thảo
và tổ chức cho học sinh làm bài kiểm tra với thời gian 45 phút sau khi kết thúc bài học. Bài kiểm tra
có tác dụng một lần nữa kiểm định lại những khó khăn, sai lầm của học sinh mà đề tài tìm hiểu trước
đó, đông thời đó là căn cứ để đánh giá năng lực tư duy vật lí, và tính sáng tạo của học sinh (Đề và
đáp án bài kiểm tra đã được trình bày ở phần phụ lục).
Cụ thể thông qua điểm kiểm tra giữa học kì 1 lớp 12 và bài kiểm tra sau tiết dạy thực nghiệm đã thu
được kết quả như sau
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát trƣớc khi thực hiện
Nhóm
Số HS
Giỏi
Khá
TB
Yếu - Kém

SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
Đối chứng
85
4
5%
63
74%
13
15%
5
6%
Thực nghiệm
91
5
5%
68
75%
12
13%
6
7%
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát sau khi thực hiện đề tài
Nhóm

số HS
Giỏi
Khá
TB
Yếu
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
Đối chứng
85
8
9%
60
71%
9
11%
8
9%
Thực nghiệm
91
15
16%
66
73%
8

9%
2
2%
Qua số liệu trên cho thấy các em học sinh giỏi đã tăng lên nhiều sau khi học tập bằng phương pháp
trên, điều đó cho thấy những học sinh chịu khó tư duy, suy nghĩ sẽ học tập theo PP trên tốt hơn.
Dựa trên kết quả bài kiểm tra và xử lí kết quả thu được theo các phương pháp thống kê toán học bằng
phần mềm SPSS 16.
* Thống kê kết quả bài kiểm tra :
Sử dụng chức năng thống kê mô tả tần suất (Frequencies) và vẽ đồ thị, kết quả như sau (bảng 3.2 và
hình 3.3) :
* Thống kê kết quả bài kiểm tra :

14




Hình 3.1.Đồ thị tần suất điểm số thực nghiệm sƣ phạm
Bảng 3.5. Các thông số thống kê mô tả điểm số TNSP

Nhom
N
Mean
Std. Deviation
Std. Error Mean
KTA
Thực nghiệm
91
7.54
1.128

.118
Đối chứng
85
7.11
1.604
.174
Điểm trung bình lớp thực nghiệm là 7.54, lớp đối chứng là 7,11. Như vậy với đối tượng học sinh như
nhau, kết quả kiểm tra đã cho thấy chất lượng của bài dạy ở lớp thực nghiệm cao hơn so với ở lớp
đối chứng.
* Kiểm định sự khác nhau của các trung bình cộng (từ tổng thể chung có phương sai khác nhau).
Để khẳng định chắc chắn sự khác biệt này, nhóm tiến hành thực hiện kiểm định thống kê T-test về sự
sai khác giá trị trung bình điểm số của các lớp bằng phần mềm SPSS



15

Bảng 3.6. Kiểm định sự khác nhau của các trung bình cộng

Nhận xét :
- Điểm trung bình cộng của lớp thực nghiệm (7,54) cao hơn lớp đối chứng (7,11), Phép kiểm định
Independent Samples Test trên phần mềm SPSS cho thấy các hệ số có ý nghĩa đều dưới 0.05 (Thỏa
mãn giá trị cho phép). Do vậy, có thể khẳng định sự sai khác trên là có ý nghĩa chứng tỏ việc áp
dụng các biện pháp đã đề xuất có hiệu quả tốt hơn phương pháp dạy học thông thường.
- Từ bảng 3.2 cho thấy độ lệch chuẩn (Std. Deviation) giá trị điểm số của lớp thực nghiệm (1.118)
nhỏ hơn lớp đối chứng (1.174) nghĩa là độ phân tán về điểm số quanh điểm trung bình của lớp đối
chứng là nhỏ hơn lớp thực nghiệm.
3.3. Hiệu quả của phƣơng pháp
+ Đối với giáo viên :
- Giáo viên nắm vững chương trình bộ môn học, giúp nghiên cứu kĩ các tài liệu sách giáo khoa, sách

giáo viên, sách bài tập. Đặc biệt với học sinh khá, giỏi phải nghiên cứu các loại sách nâng cao, sách
bồi dưỡng. Giảng dạy theo phương pháp tương tự giúp GV và HN liên hệ bài học với nhau, khắc sâu
bài học và có thể tự bồi dưỡng nâng cao nghiệp vụ chuyên môn.
- Giúp giáo viên hướng dẫn học sinh nghiên cứu kỹ các kiến thức cần nhớ để ôn tập, nhớ lại kiến
thức cơ bản, kiến thức mở rộng, lần lượt nghiên cứu kỹ các phương pháp giải bài tập sau đó giải các
bài tập theo hệ thống từ dễ đến khó, so sánh các dạng bài tập để khắc sâu nội dung kiến thức và cách
giải. Trên cơ sở đó học sinh tự hình thành cho mình kỹ năng giải bài tập.
- Dạy học sinh từng dạng bài tập, phân dạng bài tập theo cấu trúc kiến thức, lưu ý những điểm HS
hay mắc sai lầm và theo lối mòn, từ đó giúp học sinh tự phát hiện ra chỗ sai và sửa chữa kịp thời.
Hướng cho các em biết chia nhỏ bài toán thành những bài toán cơ bản.
+ Đối với học sinh
- Giáo dục học sinh ý thức học tập, tính cần cù chịu khó, giúp các em HS giỏi mở rộng tầm suy nghĩ
tìm tòi học hỏi kiến thức mới.
- Khắc sâu cho học sinh nắm chắc các kiến thức bổ trợ khác. Như vậy việc giải bài tập Vật lí của học
sinh mới thuận lợi và hiệu quả.
16

- Khi học bài các em phải biết liên hệ bài học với nhau. Có kĩ năng thành thạo khi giải bài tập. Biết
phân biệt các loại bài tập, có phương pháp giải các bài tập tương tự không dập khuôn máy móc.
- HS biết nhìn nhận mối tương quan giữa các đại lượng trong bài, tìm cách tháo gỡ những bí tắc của
bài qua các đại lượng đã cho.
- Ngoài ra, việc dạy và học theo PP suy luận tương tự còn tạo cho HS có niềm say mê trong học tập,
biết tự nghiên cứu thêm, làm bài tập dưới sự hướng dẫn của GV hoặc có thể trao đổi, thảo luận theo
nhóm để giúp nhau hiểu bài hơn.

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
1. Kết luận
Hiện nay, phép tương tự đã được chú ý nhiều trong quá trình dạy học bởi vai trò quan trọng của nó.
Nhưng việc sử dụng phép tương tự một cách có hiệu quả đòi hỏi có sự phân tích rõ ràng đặc điểm
của nguồn và mục tiêu, để từ đó có thể thiết lập tốt sự tương ứng giữa chúng. Kết quả thực nghiệm sư

phạm ở trường phổ thông đã khẳng định các ưu điểm, tính khả thi và hiệu quả của đề tài.
Trong phạm vi đề tài, chúng tôi nghiên cứu sử dụng phương pháp suy luận tương tự để hệ thống hóa
các dạng bài tập và hướng dẫn học sinh giải các bài tập phần dao động cơ học và dao động điện từ
nhằm phát triển kĩ năng sử dụng giải bài tập khi dạy học vật lí ở trường phổ thông.
Đối chiếu với mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đã đạt được những kết quả sau
đây:
- Hệ thống và phát triển cơ sở lý luận suy luận tương tự trong dạy học vật lí nói chung và hướng dẫn
học sinh giải bài tập vật lí nói riêng.
- Dựa trên lý luận về suy luận tương tự, xây dựng hệ thống bài tập vật lí tương tự giữa dao động cơ
học và dao động điện từ với các hướng dẫn giải dựa trên sự tương tự nhằm hỗ trợ học sinh hệ thống
hóa kiến thức, nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và phát triển kĩ năng giải bài tập trong dạy
học vật lí ở trường phổ thông.
- Tiến hành nghiên cứu điều tra, tổng hợp, phân tích thực trạng sử dụng phương pháp suy luận tương
tự trong dạy học VL ở trường THPT Ngô Quyền, thành phố Hải phòng. Trên cơ sở đó, xác định
những thuận lợi, khó khăn cơ bản trong việc tổ chức dạy học giải bài tập vật lí phần trên theo suy
luận tương tự.
- Thực nghiệm sư phạm tại lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ở trường THPT Ngô Quyền, thành phố
Hải phòng. Kết quả cho thấy tính khả thi của biện pháp đề tài đưa ra.
Chương trình vật lí ở phổ thông khá rộng, bài tập rất phong phú và đa dạng. Việc rèn luyện cho HS
cách xây dựng phương pháp giải bài tập vật lí và giải như thế nào cho đúng và rèn kĩ năng giải bài
tập, nhưng do hạn chế về thời gian. Việc sử dụng phương pháp suy luận tương tự bước đầu cho thấy
17

hiệu quả của vận dụng suy luận tương tự để xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài
tập phần dao động cơ và dao động điện từ.
Với kết quả như trên, đề tài đã đạt được mục đích đề ra và khẳng định được giả thuyết khoa học ban
đầu.
2. Khuyến nghị
Môn vật lí là một môn khoa học có nhiều vận dụng trong thực tiễn. Việc tổ chức dạy học vật lí cần
giúp học sinh chủ động, tích cực tiếp thu tri thức, vận dụng linh hoạt vào thực hành và vào trong đời

sống. Tuy nhiên hiện nay các câu hỏi, bài tập trong SGK vật lí và các đề thi nặng về tính toán. Theo
chúng tôi trong các tài liệu và đề thi vật lí các cấp có nhiều câu hỏi về việc vận dụng kiến thức để
giải thích hiện tượng, giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Sau thời gian nghiên cứu và thực hiện được đề tài, với mong muốn phát triển năng lực duy, rèn
luyện kĩ năng giải bài tập cho học sinh trong việc học tập bộ môn vật lí, nhằm nâng cao chất lượng
bộ môn nói riêng, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục nói chung. Tuy nhiên vì điều kiện thời gian
và khả năng còn hạn chế , nên việc thực hiện đề tài này chắc hẳn không tránh khỏi thiếu sót. Kính
mong các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp, trao đổi và góp ý để giúp tôi hoàn thiện tốt hơn.

References.
1. Bộ Giáo dục và đào tạo (2008), Sách Giáo Khoa Vật lí lớp 12 Nâng Cao, NXB Giáo Dục, HN.
2. Bộ Giáo dục và đào tạo (2008), Sách Giáo Viên Vật lí lớp 12 Nâng Cao, NXB Giáo Dục, HN.
3. Hoàng Chúng (1994), Lôgic học phổ thông, NXB GD, Tp. HCM.
4. Bùi Quang Hân (1997), Giải Toán Vật lí lớp 12, NXB Giáo Dục, HN.
5. Nguyễn Cảnh Hòe, Nguyễn Mạnh Tuấn (2009), Phương pháp giải toán Vật lí lớp 12 theo chủ
đề, NXBGD Việt Nam, Hà Nội.
6. Trần Hoàng (2002), Lô gíc học nhập môn, Trường ĐHSP, TPHCM.
Nguyễn Văn Khải, Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai (2004), Lí luận dạy học Vật lí ở trường phổ
thông, NXB GD, Hà Nội.
7. Vũ Thanh Khiết (2002), Giải các bài toán Vật lí sơ cấp, NXB Hà Nội.
8. Trần Quang Phú, Huỳnh Thị Sang (1993), Tuyển Tập 351 Bài Toán Vật lí lớp 12, NXB Trẻ, Hà
Nội.
9. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (2001). Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh
trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông. NXB ĐHQG, HN.
10. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2003). Phương pháp dạy học Vật
lí ở trường phổ thông. NXB ĐHSP Hà Nội, Hà Nội.
11. Lê Văn Thông (1997), Phân Loại và Phương Pháp Giải Bài Tập Vật lí lớp 12, NXB Trẻ, HN.
18

12. Phạm Hữu Tòng (2001). Lí luận dạy học vật lí ở trường trung học Nhà xuất bản Giáo dục, Hà

Nội.
13. Phạm Hữu Tòng (2004). Dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông theo định hướng phát
triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà
Nội.
14. Đỗ Hƣơng Trà, Phạm Gia Phách (2011), Dạy học bài tập Vật lí ở trường phổ thông. NXB Đại
học Sư phạm,Hà Nội.
15. Nguyễn Thúy Vân, Nguyễn Anh Tuấn (2007), Giáo trình lôgic học đại cương, Trường Đại
học Khoa học Xã hội và Nhân văn, Hà Nội.
16. Zvereva N . M (1985), Tích cực hoá tư duy của học sinh trong giờ học vật lí NXB Giáo dục, Hà
Nội.
17. A.V. Brioukhanov (1967), India physics secondary school science teaching project new delhi.
Unesco, Pari, January 1967
18. B. VanGundy (2005). 101 Activities for teaching Creativity and Problem solving. Copyright ©
2005 by John Wiley & Sons, Inc. Published by Pfeiffer. An Imprint of Wiley. USA.
19. Kerst Boersma (2005), Research and the quality of science education, Springer, New York.
20. Sandra K. Abell, Norman G. Lederman (2007), Handbook of research on science education,
Routledge, New York.
21. Nirah Hativah (2000), Teaching for effective learning in higher education, Kluwer Academic
Publisher, The Netherlands.