sử dụng phương pháp giản đồ fre-nen và phương pháp đại số trong tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động cơ điều hoà theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh thpt

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
--------

NGUYỄN MẠNH THẮNG

SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN VÀ PHƢƠNG
PHÁP ĐẠI SỐ TRONG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP
VỀ DAO ĐỘNG CƠ ĐIỀU HỒ THEO HƢỚNG PHÁT HUY TÍNH
TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH THPT

Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lý
Mã số: 60.14.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS.Nguyễn Thị Hồng Việt

THÁI NGUYÊN - 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên i




Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn này, tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới
cô giáo hướng dẫn khoa học, PGS. TS. Nguyễn Thị Hồng Việt, người đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện
luận văn.
Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy giáo, cô
giáo trong khoa Vật Lý và Khoa Sau Đại Học Đại Học Sư Phạm Thái

Nguyên; các đồng nghiệp, thầy giáo, cô giáo trường Trung học phổ thông Tân
Yên số 1 và Trung học phổ thông Tân Yên số 2 huyện Tân Yên tỉnh Bắc
Giang; cùng gia đình bạn bè đã động viên, giúp đỡ tác giả trong thời gian làm
luận văn.

Thái Nguyên, tháng 8 năm 2011
Nguyễn Mạnh Thắng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ii




LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai cơng bố trong
một cơng trình nào khác.
Thái Ngun, tháng 8 năm 2011
Tác giả
Nguyễn Mạnh Thắng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên iii




MỤC LỤC
Trang

Trang phụ bìa…………………………………….............................................i

Lời cảm ơn…………………………………………………………............... ii
Lời cam đoan………………………………………………………................iii
Mục lục…………………………………………………………………..... ...iv
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt………………………………….........ix
Danh mục các hình vẽ, bảng biểu……………………………………….........x
MỞ ĐẦU …………………………………………………………….....……1
1. Lý do chọn đề tài…………………………………………………….……..1
2. Phạm vi nghiên cứu……………….………………………………………..3
3. Mục tiêu đề tài …………………………….……………………………….3
4. Giả thuyết khoa học……………………….………………………………..3
5. Đối tượng nghiên cứu…………………….………………………………...4
6. Nhiệm vụ nghiên cứu……………………………………………………....4
7. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………...4
8. Cấu trúc luận văn…………………………………………………………...5
NỘI DUNG…………………………………………………………………...7
Chƣơng I. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ SỬ DỤNG PHƢƠNG
PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐẠI SỐ TRONG TỔ
CHỨC HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG CƠ ĐIỀU HỒ
THEO HƢỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG…………....………………………………….7
1.1 Phương pháp giải bài tập vật lý...….....………………….……………….7
1.1.1 Vai trò của bài tập Vật lý…………………………………...…………...7
1.1.2 Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý………………...…....9
1.1.3 Phương pháp giải bài tập Vật lý ……………...………………………...9
1.1.4 Phương tiện giải bài tập Vật lý………………..…………………….....13

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên iv

1.1.4.1 Phương pháp số.………………………..………………..…………..13
1.1.4.2 Phương pháp đại số…………..………..………………….………....13
1.1.4.3 Phương pháp đồ thị .............................................................................14
1.2 Tính tích cực……………………….……………………………….........17
1.2.1 Tính tích cực nhận thức là gì?………………………………………....17
1.2.2 Đặc điểm của tính tích cực …………...……………………………….18
1.2.3 Biểu hiện của tính tích cực trong hoạt động nhận thức…………….....19
1.2.3.1 Một vài đặc điểm về tính tích cực của HS…………………………...21
1.2.3.1.1 Tính tích cực bên ngồi và tính tích cực bên trong………...……...21
1.2.3.1.2 Tính tích cực của học sinh có mặt tự phát và mặt tự giác ……….21
1.2.4 Vai trò của tích cực hố hoạt động nhận thức của học sinh trong hoạt
động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý……………...………….22
1.2.5 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của hoạt động……....23
1.2.6 Các tiêu chí đánh giá tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học
sinh…………………………………………………………………………..24
1.2.6.1 Mức độ hoạt động của học sinh trong giờ học………………………24
1.2.6.2 Sự tập trung chú ý của học sinh trong giờ học….…………………...25
1.2.6.3 Kết quả học tập ……...…………….………………………….....…25
1.3 Cơ sở thực tiễn về sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen và phương pháp
đại số trong tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động cơ điều hồ theo
hướng phát huy tính tích cực của học sinh trung học phổ thơng………….…26
1.3.1 Lập phiếu điều tra…………….………………………………………..27
1.3.2 Đánh giá kết quả điều tra………………………………………...….…27
Kết luận chƣơng I………………………………………………………......29
CHƢƠNG II: SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN VÀ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên v

PHƢƠNG PHÁP ĐẠI SỐ ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG CƠ
ĐIỀU HỊA THEO HƢỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CHO HỌC
SINH TRUNG HỌC PHỔ THƠNG……………........................................30
2.1 Xây dựng tiến trình giải bài tập về dao động điều hòa sử dụng phương
pháp giản đồ Fre-nen và phương pháp đại số theo hướng phát huy tính tích
cực cho học sinh trung học phổ thông…………………............... ………….30
2.1.1 Kết hợp phương pháp giản đồ Fre-nen và phương pháp đại số để giải
bài tập về dao động cơ điều hồ theo hướng phát huy tính tích cực cho học
sinh trung học phổ thông………………………………………….…………31
2.1.2 Xây dựng tiến trình giải bài tập về dao động điều hịa sử dụng phương
pháp giản đồ Fre-nen và phương pháp đại số theo hướng phát huy tính tích
cực cho học sinh trung học phổ thông……………..……………...................31
2.2 Đặc điểm về nội dung kiến thức và sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương
“Dao động cơ” - Vật lý lớp 12………....................................................……35
2.2.1 Đặc điểm về nội dung kiến thức chương Dao động cơ - Vật lý lớp
12…………………………………………………………………...……......35
2.2.2 Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng và thái độ………………….………….39
2.2.2.1 Mục tiêu về kiến thức……………….……………………………….39
2.2.2.2 Mục tiêu về kĩ năng ………………………………………………...40
2.2.2.3 Mục tiêu về thái độ…………………….…………………………....40
2.2.3 Sơ đồ cấu trúc lơ gíc nội dung chương Dao động cơ - Vật lý lớp 12….40
2.3 Phân dạng các bài tập chương Dao động cơ………….………………….41
2.3.1 Nguyên tắc phân dạng các bài tập …………………………………….41
2.3.2 Cơ sở phân dạng các bài tập chương Dao động cơ…………….……...42
2.3.3 Phân dạng các bài tập chương Dao động cơ…………………….……..43
2.4 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động điều hoà
chương “Dao động cơ” với sự vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên vi




phương pháp đại số theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận
thức của học sinh ……………………………………………………………60
2.4.1 Đề xuất vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen và phương pháp đại số
theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh
………………………………………………………………..…...............…60
2.4.2 Đề xuất việc thiết kế tiến trình kết hợp phương pháp giản đồ Fre-nen và
phương pháp đại số theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận
thức của học sinh …………………………………….…………..………….61
2.4.3 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động điều hoà
chương “Dao động cơ” với sự vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen và
phương pháp đại số theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận
thức của học sinh ……………………………………………………………62
Kết luận chƣơng 2……………………………………….………...……….88
CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM……….…………………....90
3.1 Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm……………………..…...90
3.1.1 Mục đích…………………………………………………………….....90
3.1.2 Nhiệm vụ……………………………………………………….……...90
3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm……………………….…..90
3.2.1 Đối tượng……………………………………………………………....90
3.2.2 Nội dung ……………………………….……………………………...90
3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm…………..…………………………91
3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm ……………..………………………………...91
3.3.2 Tiến hành dạy thực nghiệm và quan sát giờ học…………..…………..91
3.3.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm…...…………………………..92
3.3.4 So sánh kết quả thực nghiệm sư phạm với giả thuyết khoa học đã đề

ra…………………..…………………………………………………………92
3.4 Tổ chức thực nghiệm sư phạm.………………………………………….92

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên vii




3.4.1 Chuẩn bị thực nghiệm………………………………………………....92
3.4.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm……………..………………………..93
3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm…………..……………………..93
3.5.1 Tiêu chí đánh giá ...................................................................................93
3.5.2 Các tham số thống kê đặc trưng.............................................................94
3.5.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm …………………...………….92
3.5.3.1 Đánh giá định tính………...…………………………………………92
3.5.3.2 Đánh giá định lượng thơng qua xử lí, phân tích bài kiểm tra bằng
phương pháp thống kê ………………………………………………………97
3.5.3.3 Nhận xét ...........................................................................................102
KẾT LUẬN CHƢƠNG III………………………………..………… ..…103
KẾT LUẬN CHUNG…………………………………………..…………104
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................107

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên viii




NHỮNG TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

ĐC

Đối chứng

DĐĐH

Dao động điều hoà

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

HĐNT

Hoạt động nhận thức

PP

Phương pháp

SGK

Sách giáo khoa

SBT

Sách bài tập

THPT

Trung học phổ thơng.

TN

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

TTC

Tính tích cực

VTCB

Vị trí cân bằng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ix




DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG

Trang
Hình 1.1 Mối liên hệ giữa chuyển động trịn đều và dao động điều hồ – giản

đồ Fre-nen……………………………………………………...................….15
Hình 2.2 Vịng trịn lượng giác……………………………………….……...17
Hình 2.3 Xác định thời gian, thời điểm chuyển động……………………….47
Hình 2.4. Xác định thời gian lớn nhất, bé nhất trong quãng đường S…….…48
Hình 2.5. Xác định quãng đường lớn nhất, bé nhất trong thời gian t…….….54
Hình 2.6. Xác định quãng đường chuyển động…………………….………..55
Hình2.7. Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số… ……58
Bảng 1.1: Bảng đánh giá kết quả học tập của HS………………...…………26
Bảng 2.1 Phân phối chương trình chương Dao động cơ……….…………..38
Bảng 3.1: Thống kê biểu hiện của TTC của HS……………………………..96
Bảng 3.2: Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra……...…………97
Bảng 3.3: Bảng xếp loại kiểm tra……………………………………………98
Bảng 3.4: Phân phối tần suất kết quả kiểm tra………………………………99
Bảng 3.5 Phân phối tần số luỹ tích………….……….……………………..100
Bảng 3.6 Bảng tổng hợp các tham số ……………………….………..……102

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên x




MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong sự nghiệp giáo dục, Đảng và nhà nước ta đã xác định: “Giáo dục
là quốc sách hàng đầu”. Để thực hiện mục tiêu đề ra, Nghị Quyết Hội nghị lần
thứ 2 Ban chấp hành Trung ương Đảng đã quán triệt: “Đổi mới mạnh mẽ
phương pháp(PP) giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn
luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng phương
pháp tiên tiến và phương pháp hiện đại vào quá trình dạy học…”[2].
Giáo dục cần tạo ra đội ngũ lao động có khả năng đáp ứng được đòi hỏi

mới của xã hội và thị trường lao động, đặc biệt là năng lực hành động, tính
năng động, sáng tạo, tính tự lực và trách nhiệm cũng như năng lực cộng tác
làm việc, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp. Với yêu cầu đó, ngành
giáo dục nước ta phải đổi mới tồn diện về: mục tiêu giáo dục, về chương
trình, sách giáo khoa (SGK), đội ngũ giáo viên (GV), phương tiện dạy học và
đặc biệt là PP dạy học.
Mục tiêu của giáo dục trong giai đoạn đổi mới đã được chỉ rõ trong Nghị
Quyết Trung ương khóa VIII lần 2: “Một mặt phải đảm bảo cho thế hệ trẻ tiếp
thu những tinh hoa của nền văn hóa nhân loại, mặt khác phải phát huy tính
năng động của mỗi cá nhân, bồi dưỡng năng lực sáng tạo, bồi dưỡng tình
cảm, thái độ cho HS”[2].
Như vậy, việc nghiên cứu các PP giáo dục nhằm phát huy tính tích cực (TTC)
trong hoạt động nhận thức (HĐNT) của HS để nâng cao chất lượng dạy học là
vấn đề cấp thiết đối với mọi GV và các nhà quản lý giáo dục. Nó đã và đang
trở thành một xu hướng ở các trường phổ thông hiện nay.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1




Trong dạy học vật lý, bài tập vật lý rất quan trọng, giúp HS hiểu sâu hơn
các hiện tượng các quy luật Vật lý, biết phân tích và vận dụng chúng vào việc
giải quyết những vấn đề thực tiễn đặt ra. Thơng qua bài tập ở hình thức này
hay hình thức khác, tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt những kiến thức
để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì những
kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và trở thành vốn riêng của HS. Đặc biệt
trong quá trình giải bài tập, với những tình huống cụ thể, HS phải sử dụng các
thao tác tư duy khác nhau như: so sánh, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tượng

hoá, … để giải quyết vấn đề. Vì vậy, trong quá trình giải bài tập, tư duy HS có
cơ hội để rèn luyện và phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập
trong suy nghĩ và giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, cũng như rèn luyện
tính kiên trì của HS.
Các kiến thức vật lý ở chương trình trung học phổ thơng (THPT)
thường gắn liền với hiện tượng tự nhiên và thực tế cuộc sống. Do vậy để giải
quyết được vấn đề đặt ra trong cuộc sống thì HS cần am hiểu và biết vận dụng
các kiến thức đó vào thực tế cuộc sống. Và bài tập vật lý là một trong các yếu
tố giúp cho HS giải quyết vấn đề trên.
Vấn đề đặt ra là: Trong khoảng thời gian cho phép HS phải giải xong
các bài tập và tránh được những sai sót có thể mắc phải trong q trình tính
tốn và có thể kiểm tra được kết quả một cách nhanh chóng.
Trong chương “Dao động cơ” vật lí 12, nếu chỉ sử dụng PP giải tốn áp
dụng các cơng thức đại số thì HS phải thực hiện nhiều phép tính lượng giác,
điều này gây nhiều khó khăn cho HS. Ngồi ra, sự thay đổi cách dùng hàm
cosin thay cho hàm sin trong chương trình, SGK mới so với SGK cũ và một
số sách tham khảo cũng gây ra sự lúng túng cho HS khi giải các bài tốn này.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2




Vậy làm cách nào giúp HS giải được các bài tốn của chương “Dao động cơ”
- Vật lí 12 mà khơng gặp nhiều rắc rối ở các cơng thức tốn học, đồng thời
giúp HS tính tốn chính xác và có thể phát huy được TTC của HS trong
HĐNT?
Vấn đề sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số trong dạy học chương
“Dao động cơ” đã có một số tác giả đề cập tới trong các cơng trình nghiên

cứu của mình như: Bùi Thị Vinh, Trần Thế An, ...
Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Sử dụng PP
giản đồ Fre-nen và PP đại số trong tổ chức hoạt động giải bài tập về dao
động cơ điều hoà theo hướng phát huy TTC của HS THPT”.
2. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn chỉ nghiên cứu trong phạm vi:
+ Các bài tập chương “Dao động cơ” - Vật lý 12.
+ Sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số trong tổ chức hoạt động giải bài
tập về dao động cơ điều hoà theo hướng phát huy TTC trong HĐNT nhằm
góp phần nâng cao kết quả học tập cho HS.
+ Đối tượng HS: trường THPT Tân Yên số 1 và trường THPT Tân Yên số 2.
3. Mục tiêu đề tài
Sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số trong tổ chức hoạt động giải bài tập
về dao động cơ điều hòa theo hướng phát huy TTC trong HĐNT của HS
nhằm góp phần nâng cao kết quả học tập cho HS THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3




Nếu tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động cơ điều hồ theo hướng
phát huy TTC có sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số thì có thể góp phần
nâng cao kết quả học tập cho HS THPT.
5. Đối tƣợng nghiên cứu
Hoạt động giải bài tập về dao động điều hòa chương “Dao động cơ”
với việc sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số cho HS THPT.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu

6.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về thiết kế giờ dạy bài tập vật lý theo
hướng phát huy TTC của HS:
+ PP giải bài tập Vật lý.
+ PP Fre-nen và PP đại số
+ TTC của HS trong học tập.
6.2. Điều tra thực trạng việc sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số
trong tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động cơ điều hòa theo hướng phát
huy TTC cho HS ở trường THPT Tân Yên số 1 và trường THPT Tân Yên số
2.
6.3. Vận dụng lý luận và thực tiễn để xây dựng tiến trình hoạt động giải
bài tập chương Dao động cơ.
6.4. Thực nghiệm sư phạm(TNSP).
7. PP nghiên cứu
* PP nghiên cứu lý thuyết.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4




- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, các văn bản của nhà nước và của
nghành về giáo dục ở trường THPT.
- Nghiên cứu các PP dạy học.
- Nghiên cứu HĐNT, TTC trong HĐNT của HS.
- Nghiên cứu chương trình, SGK, SBT, sách giáo viên và tài liệu tham
khảo có liên quan đến chương “ Dao động cơ ” - Vật lí 12.
- Nghiên cứu PP giản đồ Fre-nen và PP đại số.
* PP nghiên cứu thực tiễn.
- Nghiên cứu nhận thức của học sinh về PP giản đồ Fre-nen.

- Nghiên cứu tình hình thực tế về việc sử dụng PP giản đồ Fre-nen và
PP đại số trong việc giải bài tập vật lý của HS trường THPT Tân Yên số 1 và
HS trường THPT Tân Yên số 2 tại huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang thông qua
phiếu điều tra.
* PP TNSP.
- Tiến hành TNSP có ĐC tại trường THPT để đánh giá kết quả của đề
tài.
* PP thống kê toán học
- Để sử lý các kết quả TN của đề tài.
8. Cấu trúc luận văn
I. Mở đầu.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5




II.Nội dung.
Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn về sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại
số trong tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động cơ điều hoà theo hướng
phát huy TTC của HS THPT.
Chương II: Sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số trong tổ chức hoạt động
giải bài tập về dao động cơ điều hoà theo hướng phát huy TTC của HS THPT.
Chương III: Thực nghiệm sư phạm.
III. Kết luận.
IV. Tài liệu tham khảo.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6




NỘI DUNG
Chƣơng I. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ SỬ DỤNG PP GIẢN
ĐỒ FRE-NEN VÀ PP ĐẠI SỐ TRONG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG GIẢI
BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG CƠ ĐIỀU HOÀ THEO HƢỚNG PHÁT HUY
TTC CỦA HS THPT
1.1 PP giải bài tập vật lý
1.1.1 Vai trò của bài tập Vật lý
Mục tiêu của giảng dạy Vật lý không chỉ dừng lại ở việc làm cho HS
hiểu được một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chương
trình, SGK, mà điều quan trọng hơn là rèn luyện cho các em khả năng vận
dụng kiến thức để giải quyết những nhiệm vụ học tập và những vấn đề mà
thực tiễn đặt ra.
Để đáp ứng những yêu cầu đó, trong giờ học thầy giáo phải thường
xuyên rèn luyện cho HS thói quen, kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào
thực tiễn cuộc sống. Đây là thước đo mức độ sâu sắc và vững vàng của kiến
thức mà HS thu nhận được.
Bài tập Vật lý với chức năng là một PP dạy học có một vị trí quan trọng
trong dạy học Vật lý. Trước hết bài tập giúp HS hiểu sâu hơn các hiện tượng
các quy luật Vật lý, biết phân tích và vận dụng chúng vào việc giải quyết
những vấn đề thực tiễn đặt ra[7].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7

Trong nhiều trường hợp, dù GV cố gắng trình bày tài liệu mạch lạc hợp
lôgic, phát biểu định nghĩa, định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng PP và
đúng kết quả thì đó mới là điều kiện cần chứ chưa phải điều kiện đủ để HS
hiểu sâu sắc và nắm vững kiến thức. Chỉ thơng qua bài tập ở hình thức này
hay hình thức khác, tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt những kiến thức
để tự lực giải quyết thành cơng những tình huống cụ thể khác nhau thì những
kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và trở thành vốn riêng của HS. Đặc biệt
trong quá trình giải bài tập, với những tình huống cụ thể, HS phải sử dụng các
thao tác tư duy khác nhau như: so sánh, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tượng
hoá, … để giải quyết vấn đề. Vì vậy, trong quá trình giải bài tập, tư duy HS có
cơ hội để rèn luyện và phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập
trong suy nghĩ và giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, cũng như rèn luyện
tính kiên trì của HS.
Ngồi ra, giờ bài tập vật lý cịn là cơ hội giúp GV bổ sung những kiến
thức mà trong giờ lý thuyết chưa có điều kiện để đề cập. Như vậy, bài tập Vật
lý cịn góp phần bổ sung cho HS những kiến thức còn thiếu, giúp cho việc tiếp
thu kiến thức của các em một cách đầy đủ, lôgic và hệ thống.
Khi giải bài tập, HS không chỉ vận dụng những kiến thức vừa mới học
mà còn phải huy động kiến thức của nhiều phần nhiều chương khác nhau
(nhất là những bài tập có nội dung tổng hợp), hoặc phải đào sâu kiến thức một
khía cạnh nào đó của kiến thức. Do đó có thể nói bài tập cũng như một hình
thức ơn tập, hệ thống hố kiến thức một cách có hiệu quả. Bài tập cịn là một
phương tiện để rèn luyện cho HS thói quen và nhu cầu thường xuyên vận
dụng kiến thức vào thực tiễn, học đi đơi với hành.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8

Bài tập cịn là phương tiện khơng thể thiếu trong việc kiểm tra đánh giá
việc lĩnh hội kiến thức, kĩ năng kĩ xảo của HS[30]. Về phương diện lý luận
dạy học, bài tập vật lý cịn góp phần tạo đường liên hệ ngược trong quá trình
dạy học nhằm cung cấp cho GV những thơng tin từ HS. Qua đó GV có kế
hoạch bổ sung củng cố cho HS những chỗ các em còn yếu, đồng thời điều
chỉnh PP dạy của mình cho thích hợp với từng đối tượng HS.
Tóm lại, bài tập giữ vai trò quan trọng trong dạy học Vật lý. Vì vậy GV
cần chú ý khai thác một cách có hiệu quả nhằm phát huy tốt vai trị của bài tập
trong quá trình dạy học Vật lý.
1.1.2. Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý
Bài tập vật lý có tác dụng to lớn trên cả ba mặt: giáo dục, giáo dưỡng
và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Tác dụng đó chỉ phát huy tốt khi người GV lựa
chọn được một hệ thống bài tập thích hợp: đó là một hệ thống bài tập có nội
dung chặt chẽ, có ý đồ sư phạm rõ ràng và phù hợp với đối tượng HS. Hệ
thống bài tập như vậy, theo chúng tôi phải thoả mãn những yêu cầu như sau:
- Hệ thống bài tập lựa chọn phải từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức
tạp nhằm từng bước giúp HS hiểu sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng giải bài tập
và thói quen vận dụng kiến thức vào thực tiễn, học đi đôi với hành.
- Mỗi bài tập lựa chọn phải là một móc xích trong hệ thống bài tập nói
chung, nhằm đóng góp một phần vào việc hoàn chỉnh kiến thức cho HS.
- Những bài tập lựa chọn phải là những bài tập điển hình, qua giải nó sẽ
giúp cho HS giải được các bài tập tương tự khác.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9

- Hệ thống bài tập lựa chọn phải giúp cho HS nắm được PP giải từng
bài tập cụ thể.
Từ những yêu cầu trên ta thấy cần cho HS những bài tập tập dượt, tiếp
đó mới đến những bài tập có nội dung tổng hợp và với mức độ khó ngày càng
tăng dần.
1.1.3. PP giải bài tập Vật lý
Tác dụng của bài tập Vật lý chỉ được phát huy tốt khi tuân thủ đúng PP
giải bài tập Vật lý. Vì vậy cần rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập
một cách khoa học, tránh những cách giải theo kiểu mò mẫm, may rủi. Muốn
thế, GV cần phải hướng dẫn HS vận dụng PP giải bài tập Vật lý ngay từ
những tiết bài tập đầu tiên cũng như trong suốt quá trình học Vật lý. Trên thực
tế, đa số HS thường vận dụng cơng thức một cách máy móc và giải một cách
mị mẫm, áp dụng cơng thức này khơng được thì áp dụng cơng thức khác mà
khơng hiểu được bài tốn đó có liên quan đến hiện tượng, định luật hay hệ
quả nào và từ đó khơng hiểu được bản chất Vật lý của các hiện tượng liên
quan.
+ Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm, PP giải bài tập Vật lý gồm những bước
chính sau:
1. Tìm hiểu đề bài
Bước này bao gồm việc xác định ý nghĩa Vật lý của các thuật ngữ,
phân biệt đâu là ẩn, đâu là dữ kiện, sau dùng các kí hiệu để tóm tắt đầu bài.
Trong nhiều trường hợp phải vẽ hình để diễn đạt những điều kiện của đầu bài.
2. Phân tích hiện tượng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10

Trước hết là nhận biết những dữ kiện trong đầu bài có liên quan đến
những khái niệm nào, hiện tượng nào, quy tắc định luật nào trong Vật lý. Xác
định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng đã nêu trong đầu bài, những giai
đoạn được chi phối bằng những đặc tính nào, định luật nào.
3. Xây dựng lập luận
Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ
kiện đã cho.
4. Biện luận
Trong bước này, ta phải phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những
kết quả không phù hợp với các điều kiện của đầu bài hoặc không phù hợp với
thực tế. Việc biện luận này cũng là một cách để kiểm tra sự đúng đắn của q
trình lập luận. Đơi khi, nhờ biện luận này mà HS có thể phát hiện ra những sai
lầm trong quá trình lập luận, do sự vô lý của kết quả thu được.
+ Theo tác giả Phạm Hữu Tòng, PP giải bài tập Vật lý gồm 4 bước sau:
1. Tìm hiểu đề bài
Đọc ghi ngắn gọn các dữ kiện xuất phát và các cái phải tìm. Mơ tả lại
những tình huống được nêu trong bài tập, vẽ hình minh họa.
2. Xác lập mối liên hệ của các dữ kiện xuất phát với cái phải tìm
Đối chiếu các dữ kiện xuất phát và cái phải tìm, xem xét bản chất Vật
lý của tình huống đã cho để nhận ra các định luật, công thức lý thuyết có liên
quan. Xác định các mối liên hệ của các dữ kiện xuất phát và của cái phải tìm.
Sau đó lựa chọn các mối liên hệ cơ bản, cho thấy sự liên hệ của cái phải tìm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11

với các dữ kiện xuất phát và từ đó có thể rút ra cái phải tìm. Sau đó lựa chọn
các mối liên hệ cơ bản, cho thấy sự liên hệ của cái phải tìm với các dữ kiện
xuất phát và từ đó có thể rút ra cái phải tìm.
3. Rút ra kết quả cần tìm
Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập được tiếp tục luận giải, tính tốn
rút ra kết quả cần tìm.
4. Kiểm tra, xác nhận kết quả
Chúng ta nhận thấy rằng các tác giả đưa ra các bước có thể khác nhau
nhưng nói chung cả tiến trình đều đi theo chung một hướng: Ban đầu đọc và
tìm hiểu kĩ đề bài, sau phân tích hiện tượng vật lý, rồi xác định PP, vạch ra kế
hoạch và tiến hành giải cụ thể, cuối cùng kiểm tra và biện luận kết quả.
Như vậy theo chúng tôi tiến trình giải bài tập Vật lý có thể gồm các
bước sau:
1. Tìm hiểu đề bài
Đọc kĩ đề bài, xác định ý nghĩa Vật lý của các thuật ngữ, phân biệt đâu
là ẩn, đâu là dữ kiện, sau dùng các kí hiệu để tóm tắt đầu bài và vẽ hình minh
họa
2. Phân tích hiện tượng Vật lý
Bước này giúp HS có cái nhìn sáng tỏ bản chất của các hiện tượng và
q trình Vật lý đề cập đến trong bài tốn.
3. Xác định PP, vạch ra kế hoạch và tiến hành giải bài tập.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12

Trong bước này, ta phải vận dụng những định luật Vật lý, những quy
tắc, những công thức thiết lập mối quan hệ giữa các đại lượng cần tìm, hiện
tượng cần giải thích hay dự đốn với những dữ kiện cụ thể đã cho trong đầu
bài. Muốn làm được điều đó, cần phải làm được các suy luận lôgic hoặc
những biến đổi tốn học thích hợp.
4. Kiểm tra và biện luận
Để đảm bảo tính đúng đắn của lời giải sau khi giải ta cần tiến hành
kiểm tra kết quả và biện luận để loại bỏ những kết quả không phù hợp hoặc
khẳng định kết quả theo yêu cầu ban đầu đặt ra.
Đây là bốn bước chung để giải một bài tập Vật lý bất kì.
1.1.4 Phƣơng tiện giải bài tập Vật lý
Để giải một bài tập Vật lý, chúng ta có thể vận dụng những PP sau:
1.1.4.1 PP số
Khi dùng phương tiện số học thì HS chỉ cần những phép tính số học về
từng vấn đề mà không cần sử dụng cơng thức và phương trình. Ưu điểm của
PP này là luyện cho HS khả năng suy luận lơgic, qua đó giúp các em hiểu rõ
hơn mối liên hệ giữa các đại lượng Vật lý, tránh việc áp dụng công thức một
cách máy móc.
1.1.4.2 PP đại số
Là PP giải tốn áp dụng cơng thức để lập ra phương trình hoặc hệ
phương trình và từ đó giải chúng để tìm ra các ẩn số của bài toán. Khi sử
dụng các PP đại số, để tránh tình trạng áp dụng máy móc các cơng thức Vật
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13

lý, thậm chí biến việc giải bài tập Vật lý thành việc giải phương trình đại số,
GV cần yêu cầu HS phân tích làm rõ nội dung bài tốn, đặc biệt chú ý tới hiện
tượng Vật lý chứa đựng trong bài tốn. Ngồi ra, trong khi giải có thể u
cầu HS nêu mối tương quan hàm số của các đại lượng Vật lý chứa đựng trong
các công thức được sử dụng.
* PP đại số giải bài tập về dao động cơ điều hoà
Khi vận dụng PP đại số giải bài tập về dao động cơ điều hoà, ta sử dụng
các phương trình dao động kết hợp với các điều kiện ban đầu để lập nên
phương trình, hệ phương trình lượng giác. Sau đó ta giải các phương trình, hệ
phương trình vừa lập để tìm được nghiệm thoả mãn yêu cầu của bài tập
Tuy nhiên khi giải các phương trình, hệ phương trình lượng giác, một
điều cần lưu ý là đối với mỗi giá trị của hàm số lượng giác sẽ tương ứng với
một tập hợp nghiệm, việc chọn nghiệm thoã mãn yêu cầu bài tập là không đơn
giản. Thao tác với các hàm lượng giác cũng gây khơng ít khó khăn đối với
HS. Hơn nữa, khi phương trình li độ cho dưới dạng hàm sin chứ khơng phải
hàm cos thì các phương trình vận tốc, gia tốc cũng thay đổi theo ( trong khi ý
nghĩa Vật lý của bài tập khơng thay đổi). Chính những khó khăn này mà HS
thường mắc nhiều thiếu sót, nhầm lẫn khi giải bài tập.
1.1.4.3 PP đồ thị
PP đồ thị ở đây bao gồm cả những đồ thị vẽ trên các hệ trục tọa độ, và
cả những hình vẽ được vẽ theo một tỉ lệ xích đã chọn mà ta dựa vào để giải
những bài tập Vật lý. Người ta áp dụng rộng rãi PP đồ thị để giải bài tập
khơng chỉ vì tầm quan trọng của đồ thị đối với việc giảng dạy Vật lý, mà
trong nhiều trường hợp nó cịn cho phép giải tốn một cách nhanh chóng hơn,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14

và có khi nó là phương tiện duy nhất để giải một số bài tập cụ thể mà không
PP nào thay thế được.
PP giản đồ Fre-nen là một dạng của PP đồ thị, với việc vận dụng giản
đồ vector quay Fre-nen và vòng tròn lượng giác nhằm giải quyết các yêu cầu
bài toán đặt ra.
Nội dung chủ yếu của PP giản đồ Fre-nen là thay vì khảo sát dao động
điều hồ, ta chuyển qua khảo sát chuyển động trịn đều.Chúng ta sẽ tìm hiểu
mối liên hệ giữa chuyển động trịn đều và dao động điều hoà trong PP giản đồ
Fre-nen và vận dụng PP đó để giải bài tập về dao động điều hoà.
* Phương pháp giản đồ Fre-nen
Xét véc tơ OM có độ dài OM =A quay đều quanh điểm O với tốc độ
góc  . Ta có thể xem như điểm M chuyển động trên đường tròn bán kính OM
= a với tốc độ góc  [9].
Tại thời điểm ban đầu t = 0, đầu ngọn của véc tơ đang ở M0 hợp với
trục Ox một góc  . P0 là hình chiếu của M0 lên trục Ox. Ta có:
OP0 = OM0 cos  =Acos 
Vector OM quay đều với tốc độ góc  theo chiều ngược chiều kim
đồng hồ như hình vẽ. Tại thời điểm t, đầu ngọn của véc tơ OM ở điểm M



quay được một góc là α =  t. Góc lệch của véc tơ OM so với trục Ox bây giờ
là (  t +  ).
Gọi P là hình chiếu của M trên trục Ox, ta có:
OP = OM.cos(  t+  )
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15