Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lí trong dạy học chương sóng cơ và sóng âm (vật lý 12) góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức cho học sinh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM



ĐÀO NGỌC DŨNG


XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ
TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG „„SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM‟‟
(VẬT LÍ 12) GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG
NẮM VỮNG KIẾN THỨC CHO HỌC SINH

Chuyên ngành: LL&PPDH Bộ Môn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11



LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC



Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Văn Khải

Thái Nguyên – 2014



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chƣa từng đƣợc ai
công bố trong trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào.

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2014
Tác giả


Đào Ngọc Dũng





Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


ii
LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn này, tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ
nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè, ngƣời thân.
Với những tình cảm chân thành và trân trọng nhất, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Văn Khải đã tận tình đóng góp những
ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau đại học, khoa Vật
lí, các thầy cô giáo giảng dạy cùng toàn thể các bạn học viên lớp cao học K19
trƣờng ĐHSP – ĐHTN đã tận tình giảng dạy, góp nhiều ý kiến quý báu cho
tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo của
trƣờng THPT Dân Lập Bình Lục, trƣờng THPT C Bình Lục – Hà Nam đã tạo
điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này.

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2014
Tác giả



Đào Ngọc Dũng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


iii
MỤC LỤC
Trang bìa phụ
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục các bảng biểu iv
Danh mục hình v
Danh mục các từ viết tắt vi
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ
SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ TRONG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 6
1.1. Tổng quan vấn đề cần nghiên cứu 6
1.2. Kiến thức và chất lƣợng nắm vững kiến thức 9
1.2.1. Các mục tiêu và nhiệm vụ dạy học vật lí ở trƣờng THPT 9
1.2.1.1. Mục tiêu dạy học vật lí ở trƣờng THPT 9
1.2.1.2. Nhiệm vụ dạy học vật lí ở trƣờng THPT 11
1.2.2. Chất lƣợng nắm vững kiến thức vật lí của học sinh 13
1.2.2.1. Tính chính xác của kiến thức 14
1.2.2.2. Tính hệ thống của kiến thức 14
1.2.2.3. Tính khái quát của kiến thức 14
1.2.2.4. Tính bền vững của kiến thức 15
1.2.2.5. Tính áp dụng đƣợc của kiến thức và khả năng vận dụng chúng 15
1.3. Bài tập vật lí 15
1.3.1. Khái niệm bài tập vật lí 15
1.3.2. Vai trò của bài tập vật lí 16
1.3.3. Phân loại bài tập Vật lí 18

1.3.4. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lí theo hƣớng nâng cao chất
lƣợng năm vững kiến thức cho học sinh 23
1.3.4.1. Xây dựng hệ thống bài tập vật lí 23
1.3.4.2. Sử dụng bài tập Vật lí 31


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


iv
1.4. Nghiên cứu thực trạng dạy học sử dụng hệ thống bài tập vật lí chƣơng
“sóng cơ và sóng âm”. 34
1.4.1. Mục đích điều tra 34
1.4.2. Phƣơng pháp điều tra 34
1.4.3. Đối tƣợng điều tra 34
1.4.4. Kết quả điều tra 34
CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ KHI
DẠY HỌC CHƢƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” 37
2.1. Phân tích mục tiêu và nội dung dạy học chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 37
2.1.1 Đặc điểm về nội dung kiến thức chƣơng “Sóng cơ và sóng âm”. 37
2.1.2. Cấu trúc chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 38
2.1.3. Mục tiêu dạy học chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 39
2.1.3.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chƣơng trình 39
2.1.3.2. Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn kiến thức, kĩ năng. 40
2.2. Xây dựng hệ thống bài tập phù hợp với mục tiêu và nội dung dạy học
chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 42
2.2.1. Hệ thống bài tập sử dụng cho xây dựng kiến thức mới 42
2.2.2. Hệ thống bài tập sử dụng cho ôn tập, hệ thống hóa và luyện tập 44
2.2.3. Hệ thống bài tập sử dụng cho kiểm tra đánh giá 49
2.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về chƣơng “Sóng cơ và sóng

âm” trong chƣơng trình (Vật lí 12). 55
2.3.1. Sử dụng bài tập trong xây dựng kiến thức mới. 55
2.3.2. Sử dụng bài tập trong bài học luyện tập, ôn tập nhằm nâng cao chất lƣợng
nắm vững kiến thức cho học sinh. 59
2.3.3. Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng bài tập bài: “Sóng cơ, sự truyền
sóng cơ” 59
2.3.4. Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng bài tập bài: “Giao thoa sóng” 78
2.4. Sử dụng bài tập nhằm nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức cho học
sinh 96
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 102



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


v
3.1. Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm 102
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm 102
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm 102
3.2. Đối tƣợng, phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 102
3.2.1. Đối tƣợng của thực nghiệm sƣ phạm 102
3.2.2. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 102
3.2.2.1. Chọn mẫu thực nghiệm 102
3.2.2.2. Tiến hành dạy thực nghiệm và quan sát giờ học 103
3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm 103
3.3.1. Về mặt định tính 103
3.3.2. Về mặt định lƣợng 104
3.4. Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm 104
3.4.1. Khống chế những ảnh hƣởng không mong muốn tới kết quả thực nghiệm

sƣ phạm 104
3.4.2. Chuẩn bị thực nghiệm 104
3.4.3. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 105
3.5. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm 105
3.5.1. Kết quả quan sát các hoạt động biểu hiện nhằm nâng cao chất lƣợng nắm
vững kiến thức 105
3.5.2. Xử lí kết quả thực tập sƣ phạm 106
3.5.3 Kết quả các bài kiểm tra 108
3.5.3.1. Kết quả bài kiểm tra lần 1 108
3.5.3.2 Kết quả bài kiểm tra lần 2 111
3.6. Đánh giá chung về thực nghiệm sƣ phạm 113
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116
TÀI LIỆU THAM KHẢO 119
PHỤ LỤC 122




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Phân phối chƣơng trình chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 37
Bảng 3.1: Thống kê các hoạt động biểu hiện của mức độ nắm vững kiến thức của
HS 105
Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra lần 1 108
Bảng 3.3: Kết quả xếp loại học tập lần 1 108
Bảng 3.4: Bảng phân bố tần suất lần 1 109
Bảng 3.5: Kết quả kiểm tra lần 2 111

Bảng 3.6: Kết quả xếp loại học tập lần 2 111
Bảng 3.7: Bảng phân bố tần suất lần 2 112
iv


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1: Biểu đồ xếp loại học tập lần 1 109
Hình 3.2: Đồ thị phân bố tần suất lần 1 110
Hình 3.3: Đồ thị phân bố tần suất lũy tích lần 1 110
Hình 3.4: Biểu đồ xếp loại học tập lần 2 111
Hình 3.5: Đồ thị phân bố tần suất lần 2 113
Hình 3.6: Đồ thị phân bố tần suất lũy tích lần 2 113

v


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ĐHSP Đại học sƣ phạm
ĐC Đối chứng
GV Giáo viên
HS Học sinh
SGK Sách giáo khoa
SBT Sách bài tập
THPT Trung học phổ thông

TN Thực nghiệm
TNSP Thực nghiệm sƣ phạm
NXB Nhà xuất bản
BTVL Bài tập vật lí










vi


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


1
MỞ ĐẦU
1/ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Giáo dục có vai trò rất lớn trong việc phát triển nguồn nhân lực chất
lƣợng cao. Chính vì thế trong tình hình của đất nƣớc ta hiện nay giáo dục phải
đƣợc xem là mục tiêu quan trọng hàng đầu. trong quan điểm đầu tiên của các
quan điểm chỉ đạo phát triển giáo dục. Đảng và chính phủ ta cũng xác định
rằng “giáo dục là quốc sách hàng đầu”.
Mục tiêu phát triển giáo dục của bậc trung học phổ thông đƣợc chính
phủ xác định là: “Thực hiện chương trình phân ban hợp lý nhằm đảm bảo cho

học sinh có học vấn phổ thông, cơ bản theo một chuẩn thống nhất, đồng thời
tạo điều kiện cho sự phát triển nhân lực của mỗi học sinh, giúp học sinh có
hiểu biết về kĩ thuật…[9]” Để đáp ứng đƣợc mục tiêu này thì trong quá trình
dạy học đòi hỏi phải không ngừng đổi mới, hiện đại hóa phƣơng pháp, nội
dung dạy học về các lĩnh vực khoa học tự nhiên, khoa học xã hội nhân văn
nhằm phát triển năng lực tự học cho các em, để các em có khả năng chiếm lĩnh
đƣợc các kiến thức mới và nhanh chóng tiếp thu đƣợc cái mới khi vào đời.
Quá trình dạy học ở trƣờng trung học hiện nay tồn tại rất nhiều mâu
thuẫn. Cụ thể là: “trong học sinh, mâu thuẫn giữa một bên là tư duy cụ thể phát
triển và một bên là tư duy trừu tượng kém phát triển” [5]. Đa số các em còn
thiên về cách học thuộc lòng, quen làm với các mẫu đã cho sẵn…do đó mà khả
năng phân tích, tổng hợp của các em còn yếu. Và “mâu thuẫn giữa khối lượng
tri thức đang được đổi mới tăng lên phức tạp và thời gian học tập không thể
tăng lên được”[5], thực tế việc giảng dạy các môn khoa học tự nhiên nói chung
và bộ môn vật lý nói riêng ở trƣờng phổ thông vẫn còn quá phụ thuộc vào
phƣơng pháp dạy học cổ truyền, nhồi nhét kiến thức cho học sinh vì thế mà các
em không thể phát huy đƣợc năng lực của mình và còn nhiều mâu thuẫn nữa.
Chỉ có cách giải quyết tốt nhất mâu thuẫn này mới nâng cao đƣợc chất lƣợng
giáo dục từ đó mới phát triển tốt nền giáo dục ở Việt Nam.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


2
Và để giải quyết các mâu thuẫn này thì cũng đòi hỏi phải đổi mới
phƣơng pháp, nội dung dạy học theo hƣớng tích cực hóa hoạt động nhận
thức của ngƣời học. Bản chất của hƣớng này là khơi gợi, phát huy năng lực
tìm tòi sáng tạo… của ngƣời học thông qua việc tạo điều kiện cho họ giải
quyết vấn đề.

Là một giáo viên vật lí tôi nhận thấy rằng việc dạy học các môn khoa
học ở nhà trƣờng không chỉ giúp học sinh có một số kiến thức cụ thể nào đó
mà quan trọng hơn trong quá trình dạy các kiến thức cụ thể đó phải rèn luyện
cho học sinh tiềm lực để khi ra trƣờng họ có thể tự học tập, có khả năng giải
quyết các vấn đề nhằm đáp ứng những đòi hỏi đa dạng của cuộc sống. Môn
vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, giải bài tập là một trong những hoạt
động nhằm nâng cao chất lƣợng học tập, kích thích tính tích cực, chủ động …
của học sinh.
Do vậy để nâng cao đƣợc chất lƣợng dạy học, phát huy đƣợc năng lực
của học sinh trong dạy học nói chung và trong dạy học vật lý nói riêng thì ta
phải vận dụng nhiều phƣơng pháp và biện pháp dạy học khác nhau. Trong đó
việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lí là một trong những biện pháp
đó. Bởi vì các bài tập vật lí có tầm quan trọng trong việc xây dựng kiến thức
mới, “ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kỹ xảo cho học
sinh, giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, rèn luyện cho các em
vận dụng kiến thức một cách khái quát, thói quen làm việc tự lực…”[24]
Vì những lý do trên nên tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Xây dựng và
sử dụng hệ thống bài tập vật lý trong tiến trình dạy học chƣơng “sóng cơ
và sóng âm” (Vật lí 12) góp phần nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến
thức cho học sinh”.
2/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học
chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” của vật lí 12 nhằm góp phần nâng cao chất
lƣợng nắm vững kiến cho học sinh .


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


3

3/ KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
Khách thể nghiên cứu:
• Nhiệm vụ, mục đích dạy học và phƣơng pháp dạy học vật lí ở trƣờng
phổ thông.
• Bài tập trong dạy học vật lí
• Tổ chức dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông
• Phƣơng pháp và kĩ thuật thực nghiệm vật lý ở trƣờng phổ thông
• Học sinh lớp 12 khi học tập chƣơng “Sóng cơ và sóng âm”
Đối tƣợng nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài
tập vật lí khi dạy học chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” (vật lí 12) góp phần
nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức cho học sinh.
4/ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• Xây dựng và sử dụng một số bài tập của chƣơng “Sóng cơ và sóng
âm” vật lí 12
• Khả năng áp dụng các dạng bài tập này vào việc giảng dạy vật lí ở các
trƣờng THPT.
5/GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu xây dựng và sử dụng đƣợc hệ thống bài tập khi dạy học chƣơng
“Sóng cơ và sóng âm” (Vật lí 12) phù hợp với quan điểm hiện đại về chất lƣợng
kiến thức trong dạy học vật lí thì có thể nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến
thức cho học sinh.
6/ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
• Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học
trong dạy học vật lí.
• Phân tích nội dung , kiến thức cần dạy của chƣơng
• Nghiên cứu những yêu cầu chung đối với việc dạy học bài tập vật lí
(BTVL), đề xuất những biện pháp nhằm góp phần phát huy tính tích cực, chủ
động cho học sinh trong việc sử dụng BTVL.
• Xây dựng một số bài tập thuộc chƣơng “Sóng cơ và sóng âm”.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


4
• Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm các bài tập đã xây dựng nhằm đánh
giá và rút ra kết luận.
7/ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
7.1 Phƣơng pháp nghiên cứu luận.
• Nghiên cứu mục tiêu đổi mới trong dạy học nói chung và trong dạy
học vật lý nói riêng
• Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học về việc sử dụng BTVL theo tinh
thần đổi mới phƣơng pháp dạy học.
• Nghiên cứu những chính sách, văn kiện của Đảng, nhà nƣớc, Bộ giáo
dục về việc nâng cao chất lƣợng giáo dục.
7.2 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm có đối chứng để đánh giá hiệu quả của
việc sử dụng bài tập vật lí ở trƣờng THPT
7.3 Phƣơng pháp điều tra giáo dục
Điều tra thực trạng của việc sử dụng bài tập vật lí (BTVL): những
thuận lợi, khó khăn của việc sử dụng bài tập vật lí ở trƣờng THPT.
7.4 Phƣơng pháp thống kê toán học
Sử dụng phƣơng pháp này nhằm xử lý các số liệu thu thập đƣợc từ đó
có cơ sở rút ra những kết luận phù hợp.
8/ NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN
• Góp phần cụ thể hóa các vấn đề lí luận về bài tập vật lí theo định
hƣớng xây dựng về sử dụng hệ thống bài tập vào việc dạy học nhằm nâng cao
chất lƣợng nắm vững kiến thức của học sinh.
• Xây dựng đƣợc và sử dụng hệ thống bài tập theo định hƣớng nâng
cao chất lƣợng nắm vững kiến thức cho học sinh (HS) khi dạy học chƣơng

“Sóng cơ và sóng âm” (vật lí 12). Kết quả nghiên cứu có thể dùng làm tài liệu
tham khảo cho giáo viên vật lí
9/ CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Phần mở đầu
Phần nội dung


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


5
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng hệ
thống bài tập vật lí trong tiến trình dạy học.
Chƣơng 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lí khi dạy học
chƣơng “Sóng cơ và sóng âm”.
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


6
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ
TRONG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1.1. Tổng quan vấn đề cần nghiên cứu
Việc dạy học bài tập vật lí trong nhà trƣờng không chỉ giúp học sinh
hiểu đƣợc một cách sâu sắc và đầy đủ kiến thức quy định trong chƣơng trình
mà còn giúp các em vận dụng kiến thức đó giải quyết những nhiệm vụ của bài
tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra.
Để đạt đƣợc điều đó, phải thƣờng xuyên rèn luyện cho học sinh những kĩ
xảo cuộc sống hàng ngày. Kĩ năng vận dụng kiến thức trong bài tập và trong
thực tiễn đời sống chính là thƣớc đo mức độ sâu sắc và vững vàng những kiến
thức mà học sinh đã thu nhận đƣợc. Với vai trò là cách thức vận dụng, bài tập
vật lí có một vị trí đặc biệt trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông.
Trƣớc hết, Vật lí là một môn khoa học giúp học sinh nắm đƣợc các quy
luật vận động của thế giới vật chất và bài tập vật lí giúp học sinh hiểu rõ
những quy luật ấy, biết phân tích và vận dụng những quy luật vào thực
tiễn.Trong nhiều trƣờng hợp mặc dù giáo viên có trình bày tài liệu một cách
mạch lạc, hợp logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu

cầu, quy tắc và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chƣa đủ
để học sinh hiểu và nắm vững sâu sắc kiến thức. Chỉ thông qua việc giải bài
tập vật lí dƣới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học
sinh vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó
mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện.
Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các bài tập Vật lí
đặc trƣng học sinh phải sử dụng các thao tác tƣ duy nhƣ phân tích, tổng hợp,
so sánh, khái quát hóa, trừu tƣợng hóa… để giải quyết vấn đề, do đó tƣ duy


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


7
của học sinh có điều kiện để phát triển, kiến thức đƣợc vững vàng hơn. Do đó
có thể nói bài tập vật lí là phƣơng tiện rất tốt để giúp học sinh nắm vững kiến
thức, tính kiên trì trong việc khắc phục những khó khăn khi gặp phải trong
cuộc sống.
Bài tập vật lí là cơ hội để giáo viên đề cập đến những kiến thức mà
trong giờ học lý thuyết chƣa có điều kiện để đề cập qua đó nhằm bổ sung kiến
thức cho học sinh. Đặc biệt, để giải đƣợc bài tập vật lí dƣới hình thức trắc
nghiệm khách quan học sinh ngoài việc nhớ đến kiến thức tổng hợp, chính
xác ở nhiều phần, nhiều chƣơng, nhiều cấp học thì học sinh cần phải rèn
luyện cho mình tính phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể, bên cạnh
đó học sinh phải giải nhiều dạng bài tập khác nhau để có đƣợc kiến thức tổng
hợp, chính xác và khoa học.
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm đƣợc cái chung,
cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tƣợng. Trong các
bài tập học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tƣợng đó vào
những trƣờng hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ đó mà học sinh nắm đƣợc những

biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế, phát hiện đƣợc ngày càng nhiều
những hiện tƣợng thuộc ngoại diện của các khái niệm hoặc chịu sự chi phối
của các định luật hay phạm vi ứng dụng của chúng. Quá trình nhận thức các
khái niệm, định luật vật lí không kết thúc ở việc xây dựng nội hàm của các
khái niệm, định luật vật lí mà còn tiếp tục ở giai đoạn vận dụng thực tế. Ngoài
những ứng dụng quan trọng trong kĩ thuật, bài tập vật lí sẽ giúp học sinh thấy
đƣợc những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn kiến thức đã học.
Vì lí do trên, trong chƣơng trình sách giáo khoa vật lí hiện nay ở các cấp học
quỹ thời gian dành cho giải bài tập vật lí cũng tăng lên. Các nghiên cứu khoa
học về vấn đề này chiếm một vị trí đáng kể.
Các nghiên cứu này khai thác nhiều mặt, nhiều góc cạnh khác nhau của
bài tập vật lí với những mục đích khác nhau.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


8
Các nghiên cứu đó có thể nghiên cứu với mục đích cung cấp một
phƣơng pháp dạy học hoặc lí luận dạy học về bài tập vật lí của từng đơn vị
kiến thức vật lí phổ thông. Cụ thể nhƣ luận án tiến sĩ của Nguyễn Thế Khôi
(1995) về một số phương án xây dựng hệ thống bài tập động lực học nhằm
giúp học snh nắm vững kiến thức cơ bản, góp phần phát triển năng lực giải
quyết vấn đề; hay cuốn bài tập về phương pháp dạy bài tập vật lí của GS – TS
Phạm Hữu Tòng (1994)… ngoài ra còn nhiều luận văn thạc sĩ khoa học
nghiên cứu về vấn đề này nhƣ: Đồng Thị Vân Thoa (2001) với một số biện
pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của Học sinh THPT miền núi khi
giảng dạy bài tập vật lí, Nguyễn Thị Mai Anh (2002) với phát huy tính tích
cực hoạt động nhận thức của học sinh lớp 10 THPT qua giải bài tập vật lí
bằng phương pháp vectơ. Nguyễn Thị Nga (2004) với lựa chọn và phối hợp

các giải pháp nhằm tích cực hóa nhận thức của hoạt động học tập của học
sinh THPT trong giờ bài tập vật lí. Đỗ Thị Thúy Nga (2009) với phối hợp các
phương pháp và phương tiện dạy học hiện đại để phát triển hứng thú và năng
lực tự học tập của học sinh qua các hoạt động giải bài tập vật lí, hay gần
nhất: Luận án tiến sĩ của Nguyễn Thanh Hải với nghiên cứu xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập định tính trong dạy học cơ học vật lí 10 THPT…
Ngoài ra còn rất nhiều nghiên cứu về phân loại và các phƣơng pháp
giải bài tập vật lí theo hình thức hệ thống bài tập theo nội dung, theo phƣơng
pháp giải. Đó là các tài liệu tham khảo hữu ích về bài tập vật lí 12 THPT nhƣ:
Hướng dẫn giải bài tập và câu hỏi trắc nghiệm của các tác giả Bùi Quang
Hân, Nguyễn Duy Hiền, Nguyễn Tuyến, Phương pháp giải toán vật lí 12 –
PGS.TS Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Giải toán Vật lí 12 của tác giả Bùi
Quang Hân, bài tập điển hình của tác giả Nguyễn Cảnh Hòe… Các nghiên
cứu về bài tập vật lí thực sự đã đem lại nguồn tài liệu phong phú và hữu ích
cho giáo viên dạy vật lí và học sinh. Tuy nhiên, nghiên cứu về bài tập nhằm
nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức cho học sinh chƣa đƣợc đầy đủ.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


9
1.2. Kiến thức và chất lƣợng nắm vững kiến thức
1.2.1. Các mục tiêu và nhiệm vụ dạy học vật lí ở trƣờng THPT
1.2.1.1. Mục tiêu dạy học vật lí ở trƣờng THPT
Mỗi một quốc gia, nhà nƣớc căn cứ vào nhu cầu phát triển kinh tế, văn
hóa, xã hội của đất nƣớc vào thời điểm hiện tại và tƣơng lai, đều có một mục
tiêu giáo dục chung cho quốc gia mình. Nhƣ vậy, mục tiêu này sẽ thay đổi
theo mỗi giai đoạn phát triển của đất nƣớc. Tuy nhiên, nền giáo dục ở bất kì
nƣớc nào cũng phải nhằm đào tạo thế hệ trẻ trở thành những ngƣời có năng

lực, tích cực tham gia vào công cuộc xây dựng và phát triển đất nƣớc.
Mục tiêu giáo dục THPT, trong mục 1 điều 27 đã chỉ rõ: “Mục tiêu của
giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đaọ đức, trí tuệ,
thể chất, thẩm mĩ, và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính
năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam xã hội chủ
nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; chuẩn bị cho học sinh tiếp
tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ tổ
quốc”.[17]
Trong luật giáo dục cũng đã chỉ rõ: “phương pháp dạy học phổ thông
phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hợp
với đặc trưng của môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện từng lớp
học, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học,khả năng hợp tác, rèn luyện
kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm
vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh”[17]. Do đó mục tiêu cụ
thể của môn học vật lí ở phổ thông trung học đề ra có nhiều yêu cầu toàn diện.
a) Kiến thức
Đạt đƣợc một hệ thống kiến thức vật lí phổ thông, cơ bản phù hợp với
những quan điểm hiện đại, bao gồm:
Các khái niệm về các sự vật, hiện tƣợng và quá trình vật lí thƣờng
gặp trong đời sống và sản xuất.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


10
Các đại lƣợng, các định luật và nguyên lí vật lí cơ bản.
Những nội dung chính của một số thuyết vật lí quan trọng nhất.
Những ứng dụng phổ biến của vật lí trong đời sống và sản xuất.
Các phƣơng pháp chung của nhận thức khoa học và những phƣơng

pháp đặc thù của vật lí, trƣớc hết là phƣơng pháp thực nghiệm và phƣơng
pháp mô hình.
b) Kĩ năng
Biết quan sát các hiện tƣợng và quá trình vật lí trong tự nhiên, trong
đời sống hàng ngày hoặc trong các thí nghiệm, biết điều tra, sƣu tầm, tra cứu
các tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu thập thông tin cần thiết cho việc
học tập môn Vật lí.
Sử dụng đƣợc các dụng cụ đo phổ biến của vật lí, biết lắp ráp và tiến
hành thí nghiệm vật lí đơn giản.
Biết phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu đƣợc để rút ra kết
luận, đề ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay về bản chất của các
hiện tƣợng hoặc quá trình vật lí, cũng nhƣ đề xuất phƣơng án thí nghiệm để
kiểm tra dự đoán đã đề ra.
Vận dụng đƣợc kiến thức vật lí để mô tả, giải thích các hiện tƣợng và
quá trình vật lí, giải các bài tập vật lí và giải quyết các vấn đề đơn giản trong
đời sống và sản xuất ở mức độ phổ thông.
Sử dụng đƣợc các thuật ngữ vật lí, các biểu, bảng, đồ thị để trình bày
rõ ràng, chính xác những hiểu biết cũng nhƣ kết quả thu đƣợc qua thu thập và
xử lí thông tin.
c) Thái độ
Có hứng thú học vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học, trân trọng
những đóng góp của vật lí cho sự tiến bộ của xã hội và công lao của các
nhà khoa học.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


11
Có thái độ khách quan, trung thực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính

xác và có tinh thần hợp tác trong việc học tập môn vật lí, cũng nhƣ trong việc
áp dụng các hiểu biết đã đạt đƣợc.
Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm cải
thiện điều kiện sống, học tập cũng nhƣ để bảo vệ môi trƣờng sống tự nhiên.
Có thế giới quan, nhân sinh quan, tƣ duy khoa học và những phẩm
chất, năng lực theo mục tiêu của giáo dục phổ thông.
1.2.1.2. Nhiệm vụ dạy học vật lí ở trƣờng THPT
Các mục tiêu và nhiệm vụ của trƣờng phổ thông đƣợc thực hiện chủ yếu
thông qua việc dạy học các môn học. Môn Vật lí cũng nhƣ các môn khoa học
khác ở nhà trƣờng phổ thông không chỉ trang bị hệ thống kiến thức cơ bản,
hiện đại mà còn góp phần giáo dục và phát triển toàn diện ngƣời học sinh.
Vật lí là một nghành khoa học nghiên cứu các quy luật, các tính chất
chung nhất của cấu trúc, sự tƣơng tác và chuyển động của vật chất. Vật lí
không chỉ liệt kê, mô tả hiện tƣợng mà còn đi sâu nghiên cứu bản chất, khảo
sát mặt định lƣợng và tìm ra quy luật chung của chúng. Sự phát triển của vật lí
có liên quan mật thiết với tƣ tƣởng triết học, là cơ sở của nhiều nghành khoa
học, kĩ thuật và công nghệ tiên tiến. Các kiến thức vật lí đƣợc xem nhƣ những
mô hình đƣợc con ngƣời xây dựng nên để biểu đạt hiện thực. “Môn vật lí ở
trường phổ thông góp phần hoàn chỉnh học vấn phổ thông và góp phần làm
phát triển nhân cách của học sinh, chuẩn bị cho học sinh bước vào cuộc sống
lao động, sản xuất, bảo vệ Tổ Quốc hoặc tiếp tục học lên…”[25]
Chính vì vậy môn vật lí ở trƣờng phổ thông có các nhiệm vụ sau:
a) Trang bị cho học sinh các kiến thức vật lí phổ thông cơ bản, hiện đại,
có hệ thống.
Các hiện tƣợng vật lí
Các khái niệm vật lí
Các định luật vật lí


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

12
Nội dung chính của các thuyết vật lí
Các thí nghiệm vật lí cơ bản
Một số kiến thức về lịch sử vật lí, các tƣ tƣởng và phƣơng pháp nghiên
cứu vật lí, các ứng dụng quan trọng của vật lí trong kĩ thuật và công nghệ…
Hệ thống kiến thức phổ thông về cơ học, vật lí phân tử và nhiệt học,
điện học, quang học, vật lí nguyên tử và hạt nhân… đƣợc trình bày theo quan
điểm hiện đại, gắn liền với cuộc sống và góp phần chuẩn bị tiềm lực cho học
sinh tham gia lao động sản xuất, đồng thời tiếp tục học tập nâng cao trình độ.
b) Phát triển tƣ duy khoa học và năng lực sáng tạo của học sinh
Bồi dƣỡng phƣơng pháp học tập, lòng ham thích nghiên cứu khoa học
và ý thức tích cực chủ động trong quá trình chiếm lĩnh, xây dựng, vận dụng tri
thức vật lí cho học sinh. Rèn luyện cho họ có khả năng thực hành tự lập, năng
động và sáng tạo trong học tập, lao động sản xuất, thích ứng với sự phát triển
của thời đại.
c) Hình thành thế giới quan duy vật biện chứng
Làm cho học sinh hiểu rõ thế giới tự nhiên là vật chất, vật chất luôn
luôn ở trạng thái vận động và vận động theo quy luật. Củng cố lòng tin ở
khoa học, ở khả năng nhận biết ngày càng chính xác và đầy đủ các quy luật
tự nhiên của con ngƣời. Góp phần giáo dục lòng yêu nƣớc, yêu chủ nghĩa xã
hội, tinh thần hợp tác quốc tế và thái độ đối với lao động, với môi trƣờng
cho học sinh. Bồi dƣỡng cho họ phẩm chất, nhân cách ngƣời lao động có tri
thức, có đạo đức cách mạng, có bản lĩnh vƣơn lên chiếm lĩnh đỉnh cao trí tuệ
nhân loại.
d) Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và giáo dục thẩm mĩ
Làm cho học sinh nắm đƣợc những nguyên lí cơ bản về các quá trình
sản xuất của những nghành chủ yếu, nắm đƣợc cấu tạo và hoạt động cũng nhƣ
kĩ năng sử dụng các dụng cụ đo lƣờng, các máy móc đơn giản. rèn luyện cho

học sinh phƣơng pháp thực nghiệm khoa học, biết tổ chức công tác thực hành,


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


13
biết xử lí các số liệu thực nghiệm, có kĩ năng sử dụng các hằng số, các đồ thị,
các phép tính toán đơn giản… Chuẩn bị cơ sở tâm lí và năng lực hoạt động
thực tiễn cho học sinh; Giúp họ trong định hƣớng nghề nghiệp, hiểu biết về
cái đẹp và chủ động tham gia vào các quá trình sản xuất, hoạt động xã hội.
Đảm bảo cho việc dạy học vật lí gắn với đời sống, với khoa học kĩ thuật và
công nghệ hiện đại.
Các nhiệm vụ trên có mối liên quan chặt chẽ với nhau đƣợc tiến hành
đồng thời trong quá trình dạy học Vật lí. Trên cơ sở hệ thống kiến thức Vật lí,
đặc điểm đối tƣợng học sinh và nhiệm vụ của mỗi nhà trƣờng, giáo viên cần
thực hiện đúng con đƣờng nhận thức khoa học và tổ chức tốt các hoạt động
học tập của học sinh.
1.2.2. Chất lƣợng nắm vững kiến thức vật lí của học sinh
Kiến thức của học sinh là kết quả của quá trình nhận thức, là tiền đề của
hoạt động sáng tạo trong quá trình tìm hiểu và cải tạo thế giới của họ. Kiến
thức bao gồm một tập hợp nhiều mặt về số lƣợng và chất lƣợng của các biểu
tƣợng và khái niệm lĩnh hội đƣợc, nó đƣợc ghi nhớ và tái tạo khi có những
đòi hỏi tƣơng ứng. Kiến thức đƣợc hình thành, củng cố và phát triển trong quá
trình học tập của học sinh.
Kiến thức vật lí là kết quả phản ánh trong đầu óc con ngƣời về các tính
chất, các mối quan hệ quy luật các sự vật, hiện tƣợng vật lí và về cách nhận
thức, vận dụng kết quả phản ánh đó của con ngƣời. Kiến thức vật lí phản ánh
tính chất chung của cấu trúc, sự tƣơng tác và chuyển động của vật chất, tính
bản chất và quy luật chung của thế giới tự nhiên, là kết quả lao động sáng tạo

của nhiều nhà khoa học. Kiến thức vật lí là cơ sở của nhiều ngành khoa học kĩ
thuật và công nghệ đồng thời là tiền đề cho hoạt động sáng tạo, tìm hiểu và
cải tạo thế giới của con ngƣời. Do vậy chất lƣợng kiến thức vật lí đƣợc nhận
biết ở các dấu hiệu sau.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


14
1.2.2.1. Tính chính xác của kiến thức
Dấu hiệu chất lƣợng đặc trƣng bởi mức độ tƣơng ứng mà học sinh lĩnh
hội đƣợc các khái niệm, các định luật, các lí thuyết và tƣ tƣởng Vật lí chủ yếu
của chƣơng trình vật lí phổ thông ở từng cấp, từng ban với nội dung khoa học
của chúng. Nghĩa là các luận điểm khoa học của vật lí đƣợc chuẩn bị kĩ cả về
nội dung và phƣơng pháp truyền thụ, nó không chỉ đảm baỏ tính khoa học
chính xác mà còn đáp ứng đƣợc trình độ phát triển trí tuệ,hiểu biết và kinh
nghiệm của học sinh. Mức độ chính xác của kiến thức Vật lí của học sinh biểu
hiện ở sự phát biểu miệng và ngôn ngữ viết ở hình thức trình bày rõ ràng và
đúng đắn về mặt khoa học.[12]
1.2.2.2. Tính hệ thống của kiến thức
Nhứng hiểu biết riêng lẻ về các hiện tƣợng, các khái niệm Vật lí đƣợc
hệ thống hóa thành một hệ thống các khái niệm có dung lƣợng lớn hơn cả về
nội dung khoa học và cách biểu hiện. Kiến thức Vật lí rất phong phú, cách
thức biểu hiện đa dạng, vì thế cần phải liên kết lại thành những hệ thống ngày
càng tổng quát hơn. Quá trình đó tạo điều kiện cho sự thấu hiểu kiến thức và
phát triển năng lực trí tuệ, đặc biệt là các thao tác khái quát hóa và trừu tƣợng
hóa. Tính hệ thống của kiến thức còn biểu hiện mối liên hệ logic và phát triển
của các khái niệm, định luật, lí thuyết và những ứng dụng của Vật lí.[12]
1.2.2.3. Tính khái quát của kiến thức

Học sinh không chỉ hiểu việc mô tả các đối tƣợng, hiện tƣợng vật lí mà
cần phải hiểu đƣợc bản chất của nó. Mặt khác việc chuyển từ sự khảo sát một
số lớn đối tƣợng riêng lẻ tới việc nghiên cứu các mô hình tổng quát đặc trƣng
cho các quá trình hiện tại cần phải trừu tƣợng hóa và khái quát hóa. Mức khái
quát của kiến thức tạo cho học sinh khả năng khảo sát các quá trình, các đối
tƣợng và hiện tƣợng Vật lí cùng loại hoặc tƣơng tự, nó biểu hiện năng lực tƣ
duy khái quát của học sinh.[12]


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


15
1.2.2.4. Tính bền vững của kiến thức
Quá trình dạy học Vật lí cần quan tâm đến việc ôn luyện và khắc sâu hệ
thống kiến thức cho học sinh với các cấp độ nắm vững kiến thức: Hiểu, nhớ
và vận dụng (hay nhận biết, tái hiện, kĩ năng và sáng tạo). Tính bền vững của
kiến thức gắn liền với việc phát triển tƣ duy dựa trên sự lĩnh hội vững chắc
các sự kiện Vật lí nền tảng, các kiến thức Vật lí điển hình. Mức độ bền vững
của kiến thức sẽ có sức sáng tạo cao, là tiền đề trí tuệ cho học sinh tự học và
vƣơn lên trong khoa học.[12]
1.2.2.5. Tính áp dụng đƣợc của kiến thức và khả năng vận dụng chúng
Mục đích của việc học tập là nhằm áp dụng vốn kiến thức vào hoạt
động thực tiễn để hiểu thế giới xung quanh và có khả năng biến đổi nó vì lợi
ích cộng đồng. Ở đây việc giải các bài toán Vật lí, thực hiện các thí nghiệm,
nghiên cứu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của các dụng cụ, thiết bị kĩ thuật…
có ý nghĩa đặc biệt trong quá trình lĩnh hội và vận dụng kiến thức. Nó góp
phần phát triển tính năng động và sáng tạo của tƣ duy. Học sinh làm quen với
việc khảo sát bất kì hiện tƣợng hay quá trình nào ở nhiều khía cạnh, trong
điều kiện nhất định và bằng các phƣơng pháp phù hợp…tính áp dụng đƣợc

của kiến thức và khả năng vận dụng chúng là dấu hiệu bản chất của chất
lƣợng lĩnh hội kiến thức, là cơ sở phát triển năng lực tƣ duy sáng tạo, kĩ năng
và thói quen vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn đời sống sản xuất. [12]
1.3. Bài tập vật lí
1.3.1. Khái niệm bài tập vật lí
Bài tập là bài ra cho học sinh làm để tập vận dụng những kiến thức
đã học.
Theo GS.TSKH. Thái Duy Tuyên, “Bài tập là một hệ thống thông tin
xác định bao gồm hai tập hợp gắn bó chặt chẽ và tác động qua lại với nhau
gồm: [27]


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


16
Những điều kiện là tập hợp những dữ liệu xuất phát, diễn tả trạng thái
ban đầu của bài tập từ đó có thể tìm ra cách giải quyết, đó là “cái cho” hay
là “giả thuyết”.
Những yêu cầu là trạng thái mong muốn đạt tới, đó là “cái phải tìm”
hay “kết luận”.
Hai tập hợp này tạo thành bài tập nhưng lại không phù hợp nhau,
thậm chí mâu thuẫn nhau, từ đó xuất hiện nhu cầu phải biến đổi để khắc
phục sự không phù hợp hay mâu thuẫn giữa chúng, đó chính là “lời giải”
của bài toán” .
Nhƣ vậy: Bài tập vật lý đƣợc hiểu là một vấn đề đƣợc đặt ra đòi hỏi
phải giải quyết, bằng những suy luận logic, phép toán và thí nghiệm trên cơ
sở các khái niệm, các thuyết, các định luật và các phƣơng pháp vật lí.
1.3.2. Vai trò của bài tập vật lí
Theo GS. Nguyễn Đức Thâm, “bài tập là một phương tiện hiệu quả

để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh” [24]. Tùy theo cách đặt
câu hỏi kiểm tra mà ta có thể phân loại đƣợc mức độ nắm vững kiến thức của
HS, khiến cho việc đánh giá chất lƣợng HS đƣợc chính xác.
Việc giảng dạy bài tập vật lý trong nhà trƣờng không chỉ giúp học sinh
hiểu đƣợc một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chƣơng
trình mà còn giúp các em vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những
nhiệm vụ của học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra. Muốn đạt đƣợc
diều đó, phải thƣờng xuyên rèn luyện cho học sinh những kỹ năng, kỹ xảo
vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày. Kỹ năng vận dụng kiến thức
trong bài tập và trong thực tiễn đời sống chính là thƣớc do mức độ sâu sắc và
vững vàng của những kiến thức mà học sinh đã thu nhận đƣợc. Bài tập vật lí
với chức năng là một phƣơng pháp dạy học có một vị trí đặc biệt trong dạy
học vật lí ở trƣờng phổ thông.