PHÂN LOẠI VÀ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP CƠ HỌC LƯỢNG TỬ THEO HƯỚNG NÂNG CAO NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO SINH VIÊN

UBND TỈNH QUẢNG NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM

KHOA LÝ – HÓA – SINH
----------

TRẦN THỊ THANH VUY

PHÂN LOẠI VÀ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP
CƠ HỌC LƯỢNG TỬ THEO HƯỚNG
NÂNG CAO NĂNG LỰC TỰ HỌC
CHO SINH VIÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Quảng Nam, tháng 5 năm 2015

UBND TỈNH QUẢNG NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM

KHOA LÝ – HÓA – SINH
----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

PHÂN LOẠI VÀ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP
CƠ HỌC LƯỢNG TỬ THEO HƯỚNG
NÂNG CAO NĂNG LỰC TỰ HỌC
CHO SINH VIÊN

Sinh viên thực hiện

TRẦN THỊ THANH VUY

MSSV: 2111010266
CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÝ

KHÓA: 2011 – 2015

Cán bộ hướng dẫn
THS. VÕ HOÀNG TRÂN CHÂU

MSCB: ………………….

Quảng Nam, tháng 5 năm 2015

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan khóa luận này do chính tơi thực hiện dưới sự hướng dẫn
của Th.S Võ Hoàng Trân Châu. Những nội dung và kết quả trình bày trong khóa
luận là trung thực và chua từng được đăng tải ở đâu.

Tam Kỳ, tháng 4 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Trần Thị Thanh Vuy

i

LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này tơi xin chân thành cảm ơn Ban
giám hiệu nhà trường, quý thầy cơ giáo khoa Lý – Hóa – Sinh trường Đại học
Quảng Nam và quý thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tơi trong suốt q

trình học tập.
Đặc biệt tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành tới cơ Võ Hồng Trân Châu
người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt q trình nghiên cứu để hồn thành
khóa luận tốt nghiệp này.
Cuối cùng tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong
suốt thời gian qua.

Tam Kỳ, tháng 4 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Trần Thị Thanh Vuy

ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ
CHLT Cơ học lượng tử
DH
NLTH Dạy học
SV Năng lực tự học
TH
Sinh viên
Tự học

iii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ

HÌNH TÊN GỌI TRANG

Hình 1 Chuyển động của hạt trong giếng thế có chiều sâu hữu hạn 23
Hình 2 Chuyển động của hạt trong giếng thế đối xứng 24
Hình 3 Chuyển động của hạt trong giếng thế không đối xứng 24

iv

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT.................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ ...................................................... iv
MỤC LỤC............................................................................................................. v
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1
1.1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................... 2
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 2
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 2
1.4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 2
1.5. Lịch sử nghiên cứu ........................................................................................ 3
1.6. Đóng góp của đề tài ....................................................................................... 3
1.7. Cấu trúc đề tài ............................................................................................... 3
PHẦN 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................ 4
Chương 1. .............................................................................................................. 4
CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ ................ 4
THEO HƯỚNG NÂNG CAO NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO SINH VIÊN...... 4
1.1. Tự học............................................................................................................. 4
1.1.1. Khái niệm..................................................................................................... 4
1.1.2. Vai trò của việc tự học ................................................................................ 5
1.1.2.1. Tự học là mục tiêu cơ bản của quá trình dạy học .................................. 5

1.1.2.2. Bồi dưỡng năng lực tự học là phương cách tốt nhất để tạo ra động lực
mạnh mẽ cho quá trình học tập............................................................................ 5
1.1.2.3. Tự học giúp cho mọi người có thể chủ động học tập suốt đời, học tập
để khẳng định năng lực phẩm chất và để cống hiến........................................... 6
1.1.3. Ý nghĩa của tự học trong hoạt động dạy học ở Đại học............................ 6
1.1.4. Các hình thức của tự học trong hoạt động dạy học ở Đại học ................. 7

v

1.1.5. Các nguyên tắc đảm bảo việc tự học đạt hiệu quả .................................... 7
1.1.6. Một số kỹ năng tự học cần thiết cho sinh viên theo hệ thống đào tạo tín
chỉ........................................................................................................................... 7
1.1.6.1. Kỹ năng xây dựng kế hoạch tự học ......................................................... 7
1.1.6.2. Kỹ năng đọc giáo trình, tài liệu tham khảo............................................. 8
1.1.6.3. Kỹ năng chọn lọc, sử dụng vốn kiến thức cũ để học kiến thức mới...... 8
1.1.7. Năng lực tự học ........................................................................................... 8
1.2. Bài tập vật lý .................................................................................................. 9
1.2.1. Khái niệm..................................................................................................... 9
1.2.2. Phân loại...................................................................................................... 9
1.2.2.1. Bài tập định tính ..................................................................................... 9
1.2.2.2. Bài tập định lượng .................................................................................. 9
1.2.2.3. Bài tập thí nghiệm ................................................................................. 10
1.2.2.4. Bài tập đồ thị .......................................................................................... 10
1.2.3. Vai trò của bài tập vật lý trong việc bồi dưỡng năng lực tự học cho sinh
viên ....................................................................................................................... 10
1.2.3.1. Bài tập là một phương tiện nghiên cứu hiện tượng vật lý ................. 10
1.2.3.2. Bài tập là một phương tiện hình thành các khái niệm ...................... 10
1.2.3.3. Bài tập là một phương tiện phát triển tư duy vật lý cho người học 11
1.2.3.4. Bài tập vật lý là phương tiện rèn luyện cho sinh viên kĩ năng vận dụng
kiến thức vào thực tiễn........................................................................................ 11

1.2.3.5. Bài tập vật lý cũng là phương tiện kiểm tra, đánh giá ...................... 11
1.2.4. Phương pháp chung để giải bài tập vật lý theo hướng tự học ................ 11
1.2.4.1. Phương pháp giải bài tập vật lý ............................................................ 11
1.2.4.2. Các bước chung giải bài toán vật lý ..................................................... 12
Kết luận chương 1 .............................................................................................. 14
Chương 2. ............................................................................................................ 15
TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT MÔN CƠ HỌC LƯỢNG TỬ ................... 15
2.1. Hàm sóng của hạt vi mơ.............................................................................. 15
2.1.1. Biểu diễn trạng thái của hạt bằng hàm sóng........................................... 15

vi

2.1.2. Xác suất tìm thấy hạt trong một miền khơng gian .................................. 15
2.2.1. Khái niệm................................................................................................... 16
2.2.2. Các phép tính tốn tử................................................................................ 16
2.2.3. Hàm riêng - trị riêng và phương trình trị riêng ...................................... 16
2.2.4. Toán tử tự liên hợp Hermite ..................................................................... 17
2.2.4.1. Khái niệm................................................................................................ 17
2.2.4.2. Các tính chất của tốn tử Hermite ........................................................ 17
2.2.5. Các toán tử thường gặp ............................................................................ 17
2.2.5.1. Toán tử tọa độ ........................................................................................ 17
2.2.5.2. Toán tử xung lượng ............................................................................... 18
2.2.5.3. Toán tử năng lượng ............................................................................... 19
2.2.5.4. Toán tử momen xung lượng .................................................................. 19
2.3. Trị trung bình trong phép đo các biến số động lực.................................. 20
2.3.1. Theo cơ học cổ điển .................................................................................. 20
2.3.2. Theo cơ học lượng tử ................................................................................ 20
2.4. Hệ thức bất định .......................................................................................... 20
2.4.1. Sai số của phép đo ..................................................................................... 20
2.4.2. Trị trung bình của bình phương độ lệch ................................................. 21

2.4.3. Hệ thức bất định Heisenberg.................................................................... 21
2.4.3.1. Hệ thức bất định Heisenberg đối với tọa độ và xung lượng ................ 21
2.4.3.2. Hệ thức bất định Heisenberg đối với năng lượng và thời gian ........... 21
2.5. Phương trình Schrodinger ...................................................................... 22
2.5.1. Phương trình Schrodinger phụ thuộc thời gian...................................... 22
2.5.2. Phương trình Schrodinger khơng phụ thuộc thời gian .......................... 22
2.5.2.1. Chuyển động của hạt trong giếng thế có chiều sâu hữu hạn .............. 23
2.5.2.2. Chuyển động của hạt trong giếng thế có chiều sâu vơ hạn ................. 24
2.5.2.3. Dao động tử điều hịa............................................................................. 25
2.6. Phương trình chuyển động trong Cơ học lượng tử.................................. 25
2.6.1. Đạo hàm của toán tử theo thời gian......................................................... 25
2.6.2. Phương trình chuyển động đối với x........................................................ 26

vii

2.6.3. Phương trình chuyển động đối với Px ...................................................... 26
2.7. Lý thuyết biểu diễn...................................................................................... 27
2.7.1. Khái niệm................................................................................................... 27
2.7.2. Biểu diễn năng lượng (E – biểu diễn) ...................................................... 28
2.7.3. Biểu diễn xung lượng (P – biểu diễn) ...................................................... 28
2.7.4. Biểu diễn momen xung lượng (Lz – Biểu diễn) ....................................... 29
Kết luận chương 2 .............................................................................................. 29
Chương 3. ............................................................................................................ 30
PHÂN LOẠI VÀ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP CƠ HỌC LƯỢNG TỬ ............ 30
3.1. Bài tốn về hàm sóng của hạt vật chất ...................................................... 30
3.2. Bài toán về toán tử ...................................................................................... 33
3.3. Bài toán về giá trị trung bình trong phép đo các biến số động lực......... 37
3.4. Bài toán về hệ thức bất định....................................................................... 40
3.5. Bài tốn về phương trình Schrodinger ..................................................... 43
3.5.1. Bài tốn về phương trình Schrodinger phụ thuộc vào thời gian............ 43

3.5.2. Bài tốn về phương trình Schrodinger khơng phụ thuộc vào thời gian 47
3.6. Bài tốn về phương trình chuyển động ..................................................... 51
3.7. Bài toán về lý thuyết biểu diễn ................................................................... 54
Kết luận chương 3 .............................................................................................. 55
PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 56
1. Kết luận ........................................................................................................ 56
2. Kiến nghị ...................................................................................................... 56
PHẦN 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................. 57
PHỤ LỤC ..........................................................................................................PL1
PHỤ LỤC 1 .......................................................................................................PL1
PHỤ LỤC 2 .....................................................................................................PL13

viii

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài

Vào thế kỉ XIX, Vật lý học cổ điển phát triển mạnh và đóng vai trị quan
trọng trong việc giải thích các hiện tượng Vật lý. Vật lý học cổ điển dựa trên cơ
sở của hai lý thuyết cơ bản là cơ học Newton và lý thuyết điện từ của Maxwell.
Nhưng vào khoảng cuối thế kỉ XX, với nhiều hiện tượng mới, nhiều câu hỏi đặt
ra song Vật lý học cổ điển lại khơng thể giải thích được như bức xạ của vật đen
tuyệt đối, hiện tượng quang điện, hiệu ứng Compton, cấu tạo nguyên tử, lý thuyết
nửa lượng tử của Bohr... Chính vì thế cần có một lý thuyết mới, khái niệm mới
để đáp ứng nhu cầu tìm tịi, sáng tạo của con người, để giải thích những câu hỏi
đó khoa học về Cơ học lượng tử (CHLT) ra đời.

CHLT là một trong những lý thuyết cơ bản của Vật lý học, là phần mở
rộng và bổ sung của cơ học cổ điển. Nó là cơ sở của rất nhiều các chuyên ngành
khác của vật lý và hóa học như lý thuyết trường lượng tử, lý thuyết hạt nhân và

cấu trúc hạt nhân nguyên tử, vật lý chất rắn, điện tử học lượng tử, hóa học lượng
tử và rất nhiều ngành khác nữa. Sự ra đời của CHLT giúp con người có thể tiếp
tục tìm hiểu và chinh phục thế giới mới – thế giới vi mô, thế giới của các hạt có
kích thước nhỏ vào cỡ 10-10 m và nhỏ hơn.

Từ khi ra đời CHLT đã đạt được các thành cơng vang dội trong việc giải
thích rất nhiều các đặc điểm của thế giới vật chất. Các tính chất riêng biệt của các
hạt vi mô tạo nên tất cả các dạng vật chất đó là điện tử, proton, notron… chỉ có
thể được mơ tả bằng CHLT.

CHLT nghiên cứu những hạt vi mơ vơ cùng bé, chúng ta khơng thể nhìn
thấy hay chạm vào được, vì thế để hiểu rõ về hạt vi mô là một việc không hề dễ
đối với sinh viên nói chung và sinh viên ngành vật lý nói riêng. Đồng thời với hệ
thống đào tạo tín chỉ như hiện nay, thời lượng để giáo viên truyền tải kiến thức là
rất ít, chính vì thế địi hỏi các bạn sinh viên cần phải tự học, tự nghiên cứu thêm
tài liệu.

Tuy nhiên, việc tự học không những giúp cho sinh viên nắm rõ kiến thức
mà cịn nâng cao hoạt động trí tuệ của bản thân trong việc tiếp thu và hiểu kiến

1

thức mới mà còn rèn luyện cho sinh viên cách độc lập suy nghĩ, độc lập giải
quyết các vấn đề khó khăn trong q trình học, thúc đẩy lịng ham học ham hiểu
biết của sinh viên, giúp các bạn vươn tới đỉnh cao của khoa học.

Nhằm giúp các bạn sinh viên bước đầu làm quen với môn CHLT dễ dàng
hơn, giúp các bạn trả lời câu hỏi “ CHLT ra đời từ đâu?” hay “ CHLT là gì?”,
giúp các bạn hệ thống hóa kiến thức và từ đó có thể giải các bài tập trong
CHLT, đồng thời bản thân có thể học tập các nội dung của CHLT được chắc

chắn hơn, nắm được bản chất lượng tử và một số bài tập liên quan, vì những lý
do đó tơi chọn đề tài “ Phân loại và giải một số bài tập Cơ học lượng tử theo
hướng nâng cao năng lực tự học cho sinh viên” làm đề tài khóa luận tốt
nghiệp.
1.2. Mục tiêu của đề tài

Hệ thống cơ sở lý luận về năng lực tự học của sinh viên và phương pháp
giải bài tập vật lý.

Tóm tắt những kiến thức cơ bản, phân loại và xây dựng phương pháp giải
bài tập môn Cơ học lượng tử.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu

Nội dung kiến thức môn Cơ học lượng tử.
Phương pháp giải bài tập môn Cơ học lượng tử.
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
Kiến thức về cơ học lượng tử.
Các bài tập cơ học lượng tử.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Để hoàn thành đề tài này tôi sử dụng phương pháp lý thuyết:
Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp giải bài tập CHLT và năng lực
tự học, các luận văn khóa luận có liên quan đến đề tài. Nghiên cứu các giáo trình,
sách tham khảo và các tài liệu liên quan đến đề tài.

2

1.5. Lịch sử nghiên cứu
Qua tìm hiểu có một số luận văn nghiên cứu về năng lực tự học của sinh

viên như “Phân loại và giải bài tập điện động lực học vĩ mơ” của Lê Thị Mỹ
Dun, “Hệ thống hóa bài tập spin và hệ hạt đồng nhất trong cơ học lượng tử”
của Đỗ Thùy Linh và đề tài “Nâng cao năng lực tự học, nghiên cứu của sinh viên
trong việc học môn vật lý ở trường Cao đẳng sư phạm” của Th.S Cáp Kim
Hồng. Song chưa thấy cơng trình nào nghiên cứu việc “Phân loại và giải một số
bài tập Cơ học lượng tử theo hướng nâng cao năng lực tự học cho sinh viên”.
1.6. Đóng góp của đề tài

Giúp cho người đọc nắm được cơ sở lý thuyết về CHLT, phân loại và có
cách giải phù hợp với từng dạng bài tập để từ đó có thể học tốt mơn Cơ học
lượng tử và các môn liên quan.
1.7. Cấu trúc đề tài

Ngoài phần mở đầu, mục lục, kết luận và tài liệu tham khảo, nội dung
chính của khóa luận gồm ba chương.
Chương 1. Cơ sở lý luận về phương pháp giải bài tập vật lý theo hướng nâng cao
năng lực tự học cho sinh viên.
Chương 2. Tổng quan về lý thuyết môn Cơ học lượng tử.
Chương 3. Phân loại và giải một số bài tập Cơ học lượng tử.

3

PHẦN 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Chương 1.

CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
THEO HƯỚNG NÂNG CAO NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO SINH VIÊN
1.1. Tự học
1.1.1. Khái niệm

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học lý luận
dạy học thì tự học là một trong những vấn đề được các nhà khoa học nghiên cứu
và thảo luận sơi nổi. Trong các giáo trình, tài liệu tham khảo các tác giả đã đưa ra
những định nghĩa khác nhau về tự học:

Chủ tịch Hồ Chí Minh đã chỉ ra rằng: “Tự học (TH) chính là sự nổ lực
của bản thân người học, sự làm việc của bản thân người học một cách có kế
hoạch trên tinh thần tự động học tập, lại cịn cần phải có mơt trường (tập thể
thảo luận) và sự quản lí chỉ đạo giúp vào.” [1]

Giáo sư – Tiến sỹ Nguyễn Cảnh Tồn: “ Tự học là tự mình động não, suy
nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp…) và
có khi cả cơ bắp (khi phải sử dụng công cụ) cùng các phẩm chất của mình, rồi cả
động cơ tình cảm, cả nhân sinh quan, thế giới quan (như tính trung thực, khách
quan, có chí tiến thủ, khơng ngại khó, ngại khổ, kiên trì nhẫn nại, lịng say mê
khoa khọc, ý muốn thi đỗ,biến khó khăn thành thuận lợi,.v.v…) để chiếm lĩnh một
lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại, biến lĩnh vực đó thành sở hữu của
mình.” [2]

Tác giả Võ Quang Phúc cho rằng: “Tự học là một bộ phận của học, nó
được tạo thành bởi những thao tác, cử chỉ, ngôn ngữ, hành động của người học
trong hệ thống tương tác của hoạt động dạy học. Tự học phản ánh rõ nhu cầu
bức xúc về học tập của người học, phản ánh tính tự giác và nỗ lực của người
học, phản ánh năng lực tổ chức và tự điều khiển của người học nhằm đạt được
kết quả nhất định trong hoàn cảnh nhất định với nội dung học tập nhất định.” [9]

Từ các quan điểm tự học nêu trên chúng tơi có thể rút ra định nghĩa về tự
học như sau: “Tự học (TH) là quá trình tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các

4

năng lực trí tuệ, cùng các phẩm chất động cơ, tình cảm để chiếm lĩnh tri thức ở
một lĩnh vực nào đó trong cuộc sống nhằm đạt được mục đích nhất định”.
1.1.2. Vai trò của việc tự học

Trong thời đại bùng nổ khoa học thơng tin như hiện nay, TH đóng vai trò
quan trọng trong việc năng cao chất lượng kiến thức và hiệu quả học tập, đóng
vai trị cốt lỗi trong hoạt động học, rèn luyện tư duy, kỹ năng, kỹ xảo….
1.1.2.1. Tự học là mục tiêu cơ bản của quá trình dạy học

Trong quá trình hoạt động dạy học (DH), giảng viên không chỉ dừng lại ở
việc truyền thụ những tri thức có sẵn và yêu cầu SV ghi nhớ, mà quan trọng hơn
là phải định hướng, tổ chức cho SV tự mình khám phá ra những qui luật, thuộc
tính mới của các vấn đề khoa học. Giúp SV không chỉ nắm bắt được tri thức mà
cịn biết cách tìm đến những tri thức ấy. Thực tiễn cũng như phương pháp DH
hiện đại cịn xác định rõ: càng học lên cao thì TH càng cần được coi trọng, nói
tới phương pháp DH thì cốt lõi chính là dạy TH. Phương pháp TH là cầu nối giữa
học tập và nghiên cứu khoa học. Bởi vì SV đại học khơng phải là những học sinh
cấp bốn, họ cần có thói quen nghiên cứu khoa học, mà để có được thói quen ấy
thì khơng thể không thông qua con đường TH.
1.1.2.2. Bồi dưỡng năng lực tự học là phương cách tốt nhất để tạo ra động lực
mạnh mẽ cho quá trình học tập

Một trong những phẩm chất quan trọng của mỗi cá nhân là tính tích cực,
sự chủ động sáng tạo trong mọi hồn cảnh. Có thể xem tính tích cực (hình thành
từ năng lực TH) như một điều kiện, kết quả của sự phát triển nhân cách thế hệ trẻ
trong xã hội hiện đại. Trong đó hoạt động TH là những biểu hiện sự gắng sức cao
về nhiều mặt của từng cá nhân người học trong q trình nhận thức thơng qua sự
hưng phấn tích cực. Mà hưng phấn chính là tiền đề cho mọi hứng thú trong học
tập. Có hứng thú thì người học mới có được sự tự giác say mê tìm tịi nghiên cứu

khám phá. Hứng thú là động lực dẫn tới tự giác. Tính tích cực của con người chỉ
được hình thành trên cơ sở sự phối hợp ngẫu nhiên giữa hứng thú với tự giác. Nó
bảo đảm cho sự định hình tính độc lập trong học tập.

5

1.1.2.3. Tự học giúp cho mọi người có thể chủ động học tập suốt đời, học tập
để khẳng định năng lực phẩm chất và để cống hiến

TH giúp người học thích ứng với mọi biến cố của sự phát triển kinh tế - xã
hội. Bằng con đường TH mỗi cá nhân sẽ khơng cảm thấy bị lạc hậu so với thời
cuộc, thích ứng và bắt nhịp nhanh với những tình huống mới lạ mà cuộc sống
hiện đại mang đến, kể cả những thách thức to lớn từ môi trường nghề nghiệp.
Nếu rèn luyện cho người học có được phương pháp, kĩ năng TH, biết linh hoạt
vận dụng những điều đã học vào thực tiễn thì sẽ tạo cho họ lịng ham học, nhờ đó
kết quả học tập sẽ ngày càng được nâng cao.

TH giúp người học rèn luyện tính độc lập, rèn luyện trí nhớ và tư duy.
Việc học liên tục, học suốt đời giúp cho SV hoàn thiện nhân cách, mở rộng hiểu
biết, nâng cao trình độ học vấn và tạo ra được những con người năng động, sáng
tạo.
1.1.3. Ý nghĩa của tự học trong hoạt động dạy học ở Đại học

Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, lượng thông tin ngày càng
gia tăng nhưng chương trình đào tạo tín chỉ lại thiết kế theo hướng ngày càng
tinh gọn, trong khi yêu cầu đối với người học ngày càng cao. Do vậy, hơn lúc
nào hết, tầm quan trọng của TH tăng nhanh.

Hiện nay, nước ta cũng như các nước trên thế giới đều quan tâm đến vấn
đề TH không chỉ trong các trường Đại học mà ngay cả ở bậc giáo dục phổ thông.

Đặc biệt trong quan niệm mới về “học tập suốt đời: Một động lực của xã hội” sẽ
giúp con người đáp ứng yêu cầu của một thế giới đang thay đổi nhanh chóng.

Học ở Đại học đòi hỏi ở sinh viên phải truyền tải một khối lượng nội dung
tri thức nhiều và khó chính vì thế địi hỏi sinh viên phải TH. Q trình TH khơng
những giúp sinh viên khơng ngừng nâng cao chất lượng và hiệu quả học tập, phát
triển tính tự giác, tích cực và tính độc lập nhận thức, khắc phục tính thụ động,
làm quen với cách làm việc độc lập - tiền đề khi còn ngồi trên ghế nhà trường mà
trong tương lai, họ sẽ trở thành người cán bộ khoa học kỹ thuật có năng lực, có
thói quen và phương pháp TH suốt đời.

6

1.1.4. Các hình thức của tự học trong hoạt động dạy học ở Đại học
Hình thức của TH trong hoạt động DH ở đại học bao gồm:
- TH trên lớp:
+ Nghe giảng
+ Ghi chép
+ Làm bài tập
- TH ngoài lớp:
+ Đọc sách và tài liệu tham khảo
+ Làm đề cương cho thảo luận nhóm, thảo luận lớp
+ Thực hiện các bài tập thực hành bộ môn
+ Làm đề cương ôn tập
+ Hoàn thành tiểu luận, luận văn tốt nghiệp.

1.1.5. Các nguyên tắc đảm bảo việc tự học đạt hiệu quả
Một vấn đề khoa học bao giờ cũng được xây dựng trên những nguyên tắc

nhất định, việc TH cũng vậy muốn có để chất lượng tốt thì cần đảm bảo các

nguyên tắc sau:

- Đảm bảo tính khoa học của quá trình TH
- Bảm bảo học đi đôi với hành
- Đảm bảo nâng cao dần mức độ tự giác, củng cố kỹ năng, kỹ xảo.
1.1.6. Một số kỹ năng tự học cần thiết cho sinh viên theo hệ thống đào tạo tín
chỉ
1.1.6.1. Kỹ năng xây dựng kế hoạch tự học
Lập kế hoạch TH là việc xây kế hoạch cho những hoạt động cụ thể nhằm
thực hiện được các nhiệm vụ đề ra. Mỗi cá nhân khi xây dựng kế hoạch học tập
cần phải hiểu rõ mục tiêu và tính tốn những bước đi thích hợp. Khi lập kế hoạch
cần phải suy nghĩ về những gì sẽ làm, chuẩn bị tốt nhất để đạt được hiệu quả học
tập cao và phải đặt câu hỏi là tại sao chúng ta phải làm như thế. Đây chính là quá
trình lập kế hoạch học tập, là quá trình lập học cách học, mỗi cá nhân phải tính
tốn cách thức và thời gian để hồn thành các cơng việc.

7

1.1.6.2. Kỹ năng đọc giáo trình, tài liệu tham khảo
Để việc đọc sách có chất lượng và hiệu quả, cần đọc theo một quy trình

nhất định, nếu khơng chúng ta sẽ mất thời gian mà không thu được nhiều kết quả
và không lưu giữ được những thơng tin cần thiết. Vì vậy, việc đọc sách cần được
thực hiện nghiêm túc và cần phải đọc có suy nghĩ, có hệ thống, có chọn lọc và
đọc có ghi nhớ.
1.1.6.3. Kỹ năng chọn lọc, sử dụng vốn kiến thức cũ để học kiến thức mới

Muốn nhận thức kiến thức mới có hiệu quả buộc phải liên hệ các kiến
thức cũ, các kiến thức khoa học liên ngành khác làm cơ sở cho hoạt động tư duy
của sinh viên. Kỹ năng này thúc đẩy quá trình nhận thức kiến thức mới cũng như

việc TH của sinh viên. Để làm được điều này, có thể tiến hành theo các cách sau:

- Khi học các kiến thức mới cần phải tái hiện những kiến thức cũ có liên
quan để làm sáng tỏ các kiến thức mới.

- Kiến thức cũ có thể là những tình huống giáo dục thường gặp trong thực
tế đã nhận biết được. Dùng kiến thức này để chứng minh cho các kiến thức mới
đang lĩnh hội.

- Dùng kiến thức có trước kết hợp với các kiến thức mới tiếp theo để hình
thành những vấn đề nghiên cứu và giải quyết những vấn đề đó.
1.1.7. Năng lực tự học

Năng lực là khả năng làm việc tốt, nhờ có phẩm chất đạo đức và trình độ
chun mơn.

Năng lực tự học (NLTH) là khả năng tự mình tìm tịi, nhận thức và vận
dụng kiến thức vào tình huống mới, hoặc tương tự với chất lượng cao.

NLTH thể hiện qua việc chủ thể tự xác định đúng đắn động cơ học tập của
mình, có khả năng tự quản lý việc tự học của mình, có thái độ tích cực trong các
hoạt động để tự làm việc, điều chỉnh hoạt động học tập và đánh giá kết quả học
tập của chính mình để có thể độc lập làm việc và làm việc hợp tác với người
khác.

Năng lực tự học bao gồm các nhóm như: năng lực nhận biết, tìm tịi và
phát hiện vấn đề; năng lực giải quyết vấn đề; năng lực vận dụng kiến thức vào

8

thực tiễn; năng lực đánh giá và tự đánh giá. Các nhóm năng lực này đan xen vào
nhau giúp hình thành ở người học NLTH.

Để nâng cao NLTH cho sinh viên góp phần thúc đẩy, củng cố, nâng cao
vốn kiến thúc cho sinh viên cần bồi dưỡng cho họ khả năng nhận thức, vận dụng
kiến thức giải quyết các vấn đề trong học tập và trong thực tiễn.
1.2. Bài tập vật lý
1.2.1. Khái niệm

Bài tập vật lý (BTVL) là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi người học phải
giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép tính tốn và thí nghiệm dựa trên
cơ sở các định luật, các phương pháp vật lý. [5]
1.2.2. Phân loại

Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà ta có nhiều cách phân loại khác nhau,
tuy nhiên theo tôi cách phân loại theo cách giải là rõ ràng nhất. Trong cách phân
loại này, BTVL được chia làm 4 loại sau:
1.2.2.1. Bài tập định tính

L à loại bài tập mà việc giải không địi hỏi phải làm một phép tính nào
hoặc chỉ là những phép tính đơn giản có thể nhẩm được. Muốn giải bài tập này
phải dựa vào những khái niệm, định luật vật lý đã học, xây dựng những suy
luận logic, để xác lập mối liên hệ phụ thuộc vào bản chất giữa các đại lượng
vật lý. Bài tập định tính có tác dụng lớn trong việc củng cố những kiến thức đã
học, giúp đào sâu hơn bản chất của hiện tượng vật lý, rèn luyện kỹ năng vận
dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống, rèn luyện năng lực quan sát bồi dưỡng
tư duy logic. Vì vậy đây là loại bài tập có giá trị cao, ngày càng được sử dụng
nhiều hơn.
1.2.2.2. Bài tập định lượng

Là bài tập mà khi giải nó phải thực hiện một loạt các phép tính và
thường được phân ra làm hai loại: bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp.

- Bài tập tập dượt là loại bài tập tính tốn đơn giản, muốn giải chỉ
cần vận dụng một vài định luật, một vài công thức, loại này giúp cũng cố các
kiến thức vừa học đồng thời giúp nắm kỹ hơn kiến thức và cách vận dụng nó.

9

- Bài tập tổng hợp là loại bài tập tính tốn phức tạp, muốn giải phải vận
dụng nhiều khái niệm, nhiều công thức, loại này có tác dụng đặc biệt trong
việc mở rộng, đào sâu kiến thức giữa các phần khác nhau của chương trình,
đồng thời nó giúp người học biết tự mình lựa chọn những định luật, cơng thức
cần thiết trong các định luật và các công thức đã học.
1.2.2.3. Bài tập thí nghiệm

Là loại bài tập địi hỏi phải làm thí nghiệm thì mới giải được. Những
thí nghiệm mà bài tập này địi hỏi phải được tiến hành ở phịng thí nghiệm
hoặc ở nhà với những dụng cụ đơn giản mà người học có thể tự làm, tự chế.
Việc giải bài tập này địi hỏi phải biết cách tiến hành các thí nghiệm và biết
vận dụng các công thức cần thiết để tìm ra kết quả. Loại bài tập này có tác
dụng làm tăng cường tính tự lực của người học.
1.2.2.4. Bài tập đồ thị

Là loại bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ liệu để giải phải
tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại. Loại này đòi hỏi người học
phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập đồ thị.
1.2.3. Vai trò của bài tập vật lý trong việc bồi dưỡng năng lực tự học cho sinh
viên
1.2.3.1. Bài tập là một phương tiện nghiên cứu hiện tượng vật lý

Trong quá trình DH vật lý, người học được làm quen với bản chất
của các hiện tượng vật lý bằng nhiều cách khác nhau như: Kể chuyện, biểu
diễn thí nghiệm, làm bài thí nghiệm, tiến hành tham quan. Ở đây tính tích cực,
chiều sâu và độ vững chắc kiến thức của người học sẽ lớn nhất khi “tình
huống có vấn đề” được tạo ra, trong nhiều trường hợp nhờ tình huống này có
thể làm xuất hiện một kiểu bài tập mà trong quá trình giải người học sẽ phát
hiện lại quy luật vật lý chứ không phải tiếp thu quy luật dưới hình thức có
sẵn.
1.2.3.2. Bài tập là một phương tiện hình thành các khái niệm

Bằng cách dựa vào các kiến thức hiện có của người học, trong quá trình
làm bài tập, ta có thể cho người học phân tích các hiện tượng vật lý đang

10