Sử dụng phần mềm Matlab trong dạy học bài tập chương Động học chất điểm sách giáo khoa vật lý 10

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC





NGUYỄN THỊ THU HIỀN






SỬ DỤNG PHẦN MỀM MATLAP TRONG
DẠY HỌC BÀI TẬP CHƢƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM”
SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 10


Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học
(Bộ môn Vật lý)
Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. BÙI VĂN LOÁT





HÀ NỘI – 2011





2
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
BT
CNTT
CSVC
ĐC
: Bài tập
: Công nghệ thông tin
: Cơ sở vật chất
: Đối chứng
GV
: Giáo viên
HS
: Học sinh
SGK
: Sách giáo khoa
THPT

TN
: Trung học phổ thông
: Thực nghiệm



















3
MỤC LỤC

Trang
MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
1

2. Mục tiêu nghiên cứu
2
3. Đối tượng nghiên cứu
2
4. Phạm vi nghiên cứu
2
5. Câu hỏi nghiên cứu
3
6. Giả thuyết khoa học
3
7. Nhiệm vụ nghiên cứu
3
8. Phương pháp nghiên cứu
3
9. Cấu trúc luận văn
4
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT ĐỘNG
DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG CÓ SỰ HỖ TRỢ CỦA
PHẦN MỀM MATLAB


5
1.1. Những vấn đề lí luận về dạy giải bài tập Vật lí
5
1.1.1. Khái niệm về bài tập Vật lí
5
1.1.2. Vai trò của bài tập vật lí.
5
1.1.3. Phân loại bài tập vật lí.
7

1.1.4. Phương pháp giải bài tập vật lí
14
1.1.5. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí
16
1.2. Vai trò, ý nghĩa của việc sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học
20
1.2.1. Giáo dục và công nghệ
20
1.2.2. Vai trò của CNTT trong dạy học Vật lí
21
1.2.3. Khai thác và sử dụng một số phần mềm để dạy học môn Vật lí
22
1.2.4. Ưu điểm và hạn chế của việc ứng dụng CNTT trong dạy học Vật
lí

23
1.3. Giới thiệu phần mềm Matlab
25
1.3.1. Các kiểu dữ liệu
25
1.3.2. Các phép tính với ma trận
26
1.3.3. Cú pháp
26
1.3.4. Cú pháp đặc biệt (syntactic sugar)
27

4
1.3.5. Tính năng vẽ đồ thị
28
1.4. Thực trạng của việc sử dụng CNTT trong dạy học vật lí ở một số
trường phổ thông

28
1.4.1. Đối với giáo viên
28
1.4.2. Đối với học sinh
31
Kết luận chương 1
32
Chƣơng 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT
ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM VỚI
SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM MATLAB


33
2.1. Phân tích nội dung kiến thức phần “Động học chất điểm” chương
trình Vật lí 10 Nâng cao

33
2.1.1. Vị trí chương “Động học chất điểm” trong chương trình Vật lí 10
33
2.1.2. Chuẩn kiến thức kĩ năng
33
2.1.3 . Sơ đồ cấu trúc nội dung chương
35
2.2. Tóm tắt mội dung kiến thức cơ bản

38
2.2.1. Các khái niệm cơ bản
38
2.3. Phân loại và soạn thảo hệ thống bài tập chương Động học chất điểm.
38
2.3.1. Phân loại bài tập chương Động học chất điểm.
38
2.3.2. Soạn thảo hệ thống bài tập chương Động học chất điểm
38
2.3.3. Sử dụng phần mềm Matlab xây dựng hệ thống bài tập đã soạn thảo
40
Kết luận chương 2
44
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
45
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
45
3.2. Đối tượng và phương thức thực nghiệm sư phạm
45
3.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm
45
3.2.2. Phƣơng thức thực nghiệm sƣ phạm
45
3.3. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
46

5
3.3.1. Phân tích định tính diễn biến các giờ học trong quá trình TNSP
46
3.3.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm của các lớp TN và ĐC
48
Kết luận chương 3
56
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
59
1. Kết luận
59
2. Khuyến nghị
60
TÀI LIỆU THAM KHẢO
61
PHỤ LỤC






1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, với sự bùng nổ thông tin, số lượng thông tin càng ngày càng
tăng nhanh. Máy tính tham gia vào quá trình xử lí thông tin kéo theo sự thay
đổi nhanh chóng của các ngành, các nghề khác nhau, thay đổi toàn diện bộ
mặt xã hội. Ngành giáo dục cũng không nằm ngoài sự ảnh hưởng đó, thậm chí

còn bị ảnh hưởng mạnh mẽ.
Trước tình hình đó, bộ Giáo dục và Đào tạo cần thay đổi đồng bộ các
thành tố của quá trình dạy học về mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức
tổ chức, phương tiện, kiểm tra đánh giá nhằm kích thích khả năng tư duy,
sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề của HS. Đặc biệt là cần đổi mới phương
pháp dạy học nhằm tạo được những con người đáp ứng được với những yêu
cầu của thời đại.
Ở nước ta, trong những năm gần đây, thực hiện việc nghiên cứu đổi
mới nội dung phương pháp dạy học nhằm bồi dưỡng cho HS các phương
pháp nhận thức khoa học, phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong quá trình
dạy học nói chung và dạy Vật lý nói riêng đã thu hút được nhiều sự quan tâm
của các nhà lý luận dạy học, các giáo viên phổ thông.
Quá trình dạy học Vật lí có thể nâng cao chất lượng học tập và phát
triển năng lực của học sinh bằng nhiều phương pháp, cách thức khác nhau.
Trong đó giải bài tập vật lí với tư cách là một phương pháp được xác định từ
lâu trong giảng dạy Vật lí có tác dụng tích cực đến việc giáo dục và phát triển
năng lực của học sinh. Đó là một thước đo đúng đắn, thực chất sự tiếp thu,
vận dụng kiến thức và kĩ năng, kĩ xảo của học sinh. Bài tập Vật lí giúp học
sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết phân
tích những vấn đề thực tiễn. Thông qua việc giải các dạng bài tập, học sinh
vận dụng kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể



2
khác thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và biến thành vốn kiến
thức riêng của mình.
Việc sử dụng phần mềm để mô phỏng, mô hình hóa các hiện tượng Vật
lý giúp học sinh nhận thức vấn đề, nhận thức các hiện tượng vật lý một cách
trực quan. Việc dạy học Vật lý với sự hỗ trợ của các phần mềm sẽ tiết kiệm

thời gian tổ chức hoạt động nhận thức, tăng thời gian thảo luận và giải quyết
vấn đề thuộc bản chất của hiện tượng. Với việc sử dụng phần mềm, mô hình
để trong dạy học Vật lý sẽ cho phép tăng cường việc tương tác giữa người dạy
và người học.
Matlab là một môi trường tính toán số được phát triển bởi The
MathWorks, Matlab một trong những ngôn ngữ lập trình rất mạnh đồng thời
có đầy đủ các chức năng của một máy tính cơ bản và ngày càng được sử dụng
nhiều trong kỹ thuật và Vật lý. Nó có thể thiết kế để giải các bài toán bằng số,
tích hợp tính toán, hiện thị và lập trình trong một môi trường dễ sử dụng. Các
ứng dụng tiêu biểu của Matlab như là hỗ trợ toán học và tính toán, mô hình,
mô phỏng, phân tích, khảo sát và hiển thị số liệu, đồ thị. Vì thế, chúng tôi chọn
đề tài “Sử dụng phần mềm Matlap trong dạy học bài tập chương “Động học
chất điểm” sách giáo khoa Vật lý 10”
2. Mục tiêu nghiên cứu
Sử dụng phần mềm toán học Matlap trong việc dạy bài tập chương
“Động học chất điểm” sách giáo khoa Vật lý 10 và thiết kế phương án dạy
học với các bài tập đó.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Phần mềm toán học Matlab
Các dạng bài tập cơ bản của chương “Động học chất điểm” sách giáo
khoa Vật lý 10
4. Phạm vi nghiên cứu
Sử dụng phần mềm toán học Matlap trong việc dạy bài tập chương
“Động học chất điểm” sách giáo khoa Vật lý 10.



3
4. Câu hỏi nghiên cứu
Sử dụng phần mềm toán học Matlap trong việc dạy bài tập chương

“Động học chất điểm” như thế nào?
5. Giả thuyết khoa học
Sử dụng phần mềm toán học Matlap lập trình các bài tập chương
“Động học chất điểm” với độ trực quan và khả năng khái quát hóa cao nhằm
phát huy tính tích cực của HS.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu tài liệu, sách báo liên quan đến đề tài để xác định cơ sở lí
luận của việc xây dựng bải tập Vật lý chương “Động học chất điểm” nhằm
phát huy tính tích cực nhận thức cho HS.
Điều tra, khảo sát tình hình dạy học bài tập và việc ứng dụng công nghệ
thông tin (CNTT) phần “Động học chất điểm” sách giáo khoa Vật lý 10.
Sử dụng phần mềm Matlab xây dựng các dạng bài tập trong sách giáo
khoa phần “Động học chất điểm” sách giáo khoa Vật lý 10.
Thiết kế phương án dạy học phần “Động học chất điểm” sách giáo khoa
Vật lý 10 Ban cơ bản có sử dụng các dạng bài tập đã xây dựng.
Thực nghiệm sư phạm, kiểm nghiệm tính hiệu quả của các dạng bài
tập đã thiết kế trong dạy học phần “Động học chất điểm” sách giáo khoa
Vật lý 10.
8. Phƣơng pháp nghiên cứu
8.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận
Sử dụng phương pháp nghiên cứu các tài liệu, sách báo liên quan đến
đề tài để xác định cơ sở lí luận của đề tài.
Nghiên cứu tài liệu về phần mềm Matlab trên máy tính.
8.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn



4
Điều tra giáo dục, sử dụng phương pháp này để khảo sát tình hình dạy học
vật lí nói chung, dạy học bài tập vật lí nói riêng ở trường THPT trong tỉnh Bắc

Ninh thông qua hình thức phiếu hỏi GV và HS.
Điều tra thực trạng sử dụng máy tính hỗ trợ giảng dạy của một số
trường trong tỉnh Bắc Ninh (thông qua trao đổi với GV và HS trong nhà
trường).
Thực nghiệm sư phạm: sử dụng phương pháp này để kiểm nghiệm tính
khoa học, khả thi, hiệu quả của bài tập vật lí được xây dựng.
8.3. Sử dụng thống kê toán học để xử lí số liệu điều tra thực tế và thực
nghiệm sƣ phạm
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung
chính của luận văn được thành 3 chương
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của hoạt động dạy giải bài tập vật
lí phổ thông có sự hỗ trợ của phần mềm toán học Matlab
Chương 2: Soạn thảo hệ thống bài tập và tổ chức hoạt động dạy học với
các hệ thống bài tập có sử dụng phần mềm Matlab vào chương “Động học
chất điểm” Sách giáo khoa Vật lý 10
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm








CHƢƠNG 1



5

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT ĐỘNG DẠY
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG CÓ SỰ HỖ TRỢ CỦA
PHẦN MỀM TOÁN HỌC MATLAB
1.1. Những vấn đề lí luận về dạy giải bài tập Vật lí
1.1.1. Khái niệm về bài tập Vật lí. [1,Tr1]
Theo X.E. Camenetxki và V.P.Oorrekhop « Trong thực tế dạy học, bài
tập Vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát
đòi hỏi những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở
các định luật và các phương pháp vật lí ». Thực ra, trong các giờ học Vật lí,
mỗi một vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các tiết học
chính là một bài tập đối với học sinh. Hiểu theo nghĩa rộng thì sự tư duy định
hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải bài tập.
Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy
học bộ môn người ta thường hiểu bài tập Vật lí là những bài luyện tập được
lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện
tượng Vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy Vật lí của học sinh
và rèn kĩ năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn.
Với định nghĩa trên, cả hai ý nghĩa khác nhau của bài tập Vật lí là vận
dụng kiến thức và hình thành kiến thức mới đều có mặt. Do đó, bài tập Vật lí
với tư cách là một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong
việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông.
1.1.2. Vai trò của bài tập vật lí. [1, tr 7-11]
Thông qua dạy dọc về bài tập vật lí, người học có thể nắm vững một
cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật Vật lí, những hiện
tượng Vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng chúng vào các vấn đề
thực tiễn, làm cho kiến thức trở thành vốn riêng của người học.
Bài tập Vật lí có thể được sử dụng nhu một phương tiện độc đáo để nghiên
cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức cho học sinh. Trong quá trình giải quyết

6
các tình huống cụ thể do bài tập đề ra, học sinh có nhu cầu tìm kiếm kiến thức
mới, đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc.
Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh
phải phân tích đề bài, xem đề bài đã cho gì, cần gì, học sinh phải tái hiện kiến
thức, vận dụng các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, trừu
tượng hóa, khái quát hóa để xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng, lập
luận, tính toán, có khi phải tiến hành thí nghiệm, đo đạc, kiểm tra kết luận. Vì
thế, bài tập Vật lí sẽ là phương tiện rất tốt để phát huy tư duy, óc tưởng tượng,
bồi dưỡng hứng thú học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học cho người
học, đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của hiện tượng Vật lí được
trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề
Bài tập vật lí còn là hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và
là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học sinh. Khi giải bài tập
Vật lí, học sinh phải nhớ lại kiến thức vừa học, đào sâu khía cạnh nào đó của
kiến thức hoặc phải tổng hợp kiến thức trong một đề tài, một chương hoặc
một phần của chương trình.
Bài tập Vật lí còn có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp.
Các bài tập Vật lí có thể đề cập đến các lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống:
khoa học kĩ thuật, thông tin liên lạc, giao thông vận tải, sản xuất nông
nghiệp Các bài tập này là phương tiện thuận lợi để học sinh liên hệ lí thuyết
với thực hành, học tập với đời sống, vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn
sản xuất và cuộc sống.
Để có được nền khoa học Vật lí như ngày nay, lịch sử vật lí đã trải qua
bao cuộc thăng trầm, đấu tranh quyết liệt chống lại tư tưởng bảo thủ, lạc hậu,
phản động. Nhờ dạy học bài tập Vật lí giáo viên có thể giới thiệu cho học
sinh biết sự xuất hiện những tư tưởng và quan điểm tiên tiến hiện đại, các phát
minh làm thay đổi thế giới. Tiếp xúc với các hiện tượng đời sống hàng ngày
qua các bài tập Vật lí giúp học sinh nhìn thấy khoa học Vật lí ở xung quanh

7
mình, qua đó kích thích hứng thú, đam mê của các em với môn học, bồi
dưỡng khả năng quan sát. Bài tập Vật lí góp phần xây dựng một thế giới quan
duy vật biện chứng cho học sinh, làm cho họ hiểu rõ thế giới tự nhiên là thế
giới vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động, họ mong muốn đem tài năng
và trí tuệ của mình cải tạo thiên nhiên.
Giải bài tập vật lí không phải là một công việc nhẹ nhàng, nó đòi hỏi sự
làm việc căng thẳng, tích cực của học sinh, một sựu vận dụng tổng hợp những
kiến thức, kinh nghiệm đã có thể tìm lời giải nêu ra trong bài tập vật lí.
Tuy nhiên không phải cứ cho học sinh làm bài tập là chúng ta đạt ngay
được các yêu cầu mong muốn. Bài tập vật lí chỉ phát huy tác dụng to lớn của
nó trong những điều kiện sư phạm nhất định. Kết quả rèn luyện kĩ năng, kĩ
xảo giải bài tập phụ thuộc rất nhiều vào việc có hay không có một hệ thống
bài tập được lựa chọn và sắp xếp phù hợp với nục đích dạy học, với yêu cầu
rèn luyện kĩ năng kĩ xảo cho người học.
1.1.3. Phân loại bài tập vật lí. [9, tr.12]
Số lượng các bài tập Vật lí sử dụng trong thực tiễn dạy học hiện nay
rất nhiều, vì vậy cần có sự phân loại sao cho có tính tương đối thống nhất về
mặt lí luận cũng như thực tiễn để người dạy lựa chọn và sử dụng hợp lí các
bài tập Vật lí trong dạy học. Các bài tập vật lí khác nhau về nội dung và mục
đích dạy học, trong dạy học vật lí có thể phân loại chúng theo các cách sau:
- Phân loại theo nội dung.
- Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải.
- Phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy sáng
tạo của học sinh.

Hình 1.1. Phân loại bài tập vật lí




8
















Tuy nhiên, cần nói thêm rằng, các phương án phân loại như trên không
hoàn toàn tách biệt, một bài tập cụ thể có thể đồng thời thuộc một vài nhóm
khác nhau.
1.1.3.1. Phân loại bài tập theo nội dung
Nên chia các bài tập theo các đề tài của tài liệu vật lí của chúng. Theo
đó, người ta phân thành các bài tập về Cơ học, Vật lí phân tử, Điện học sự
phân chia này mang tính quy ước, bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết một
bài tập thường không phải chỉ lấy trong một chương mà có thể lấy từ các

chương, các phần vật lí khác nhau trong chương trình vật lí đã học.
Theo nội dung, bài tập vật lí cũng có thể phân chia thành các bài tập
có nội dung trừu tượng và bài tập có nội dung cụ thể. Ở các bài tập có nội
Phân loại theo phƣơng
thức cho điều kiện và
phƣơng thức giải
Phân
loại theo
nội dung
BÀI TẬP VẬT LÍ
Phân loại
theo yêu cầu
phát triển tƣ
duy
Bài
tập
luyệ
n tập
Bài
tập
sáng
tạo
Bài
tập
đồ
thị
Trắc
nghiêm
khách
quan

Bài
tập
định
tính
Bài
tập
định
lƣợng
Bài tập
thí
nghiệm
Bài
tập
theo
đề
tài
vật
lí
Bài
tập
có
nội
dung
cụ
thể
hoặc
trừu
tƣợn
g
Bài

tập
Kĩ
thuậ
t
tổng
hợp
Bài
tập
có
nội
dung
lịch
sử
Cơ
Nhiệt
Điện
Quang
Bài
tập
vật lí
vui



9
dung trừu tượng, các dữ kiện đều cho dưới dạng các kí hiệu, lời giải cũng sẽ
biểu diễn dưới dạng một công thức chứa đựng ẩn số và dữ kiện đã cho.
Ngược lại, với các bài tập có nội dung cụ thể, các dữ kiện đều cho
dưới dạng các con số cụ thể. Ưu điểm của bài tập trừu tượng là nhấn mạnh
bản chất vật lí của hiện tượng mô tả trong bài tập, còn ưu điểm của các bài

tập cụ thể mang đặc trưng trực quan gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm
sống của học sinh.
Các bài tập mà nội dung chứa đựng những tài liệu về kĩ thuật, về sản
xuất công nông nghiệp, về giao thông liên lạc được gọi là những bài tập có
nội dung kĩ thuật tổng hợp.
- Bài tập có nội dung lịch sử: đó là những bài tập chứa đựng những
kiến thức có đặc điểm lịch sử: những dữ liệu về các thí nghiệm vật lí, về
những phát minh sáng chế hoặc về những câu chuyện có tính chất lịch sử.
Ngoài ra, để phát triển và duy trì hứng thú học vật lí, người ta thường
sử dụng các bài tập vật lí vui làm cho bài học sinh động. Trong các bài tập
như vậy các điều kiện của bài tập thường chứa đựng các yếu tố nghịch lí hoặc
gây trí tò mò ở học sinh.
1.1.3.2. Phân loại theo phƣơng thức cho điều kiện và phƣơng thức giải
Theo đó, người ta sẽ phân ra thành các dạng: bài tập định tính, bài tập
định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập trắc nghiệm khách quan.
- Bài tập định tính: Có hai loại bài tập định tính là: Giải thích hiện
tượng và dự đoán hiện tượng.
+ Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lí giải
xem vì sao hiện tượng lại xảy ra như thế. Trong các bài tập này, bắt buộc phải
thiết lập được mối quan hệ giữa hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự
vật hay với một số định luật vật lí. Thực hiện phép suy luận logic luận ba
đoạn trong đó tiền đề thứ nhất là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật



10
vật lí tổng quát, tiền đề thứ hai là những điều kiện cụ thể, kết luận về hiện
tượng được nêu ra.
+ Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể
của đề bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán được

hiện tượng gì xảy ra và xảy ra thế nào. Ta thực hiện suy luận lôgic,thiết lập
luận ba đoạn, trong đó ta mới biết tiền đề thứ hai (phán đoán khẳng định
riêng), cần phải tìm tiền đề thứ nhất (phán đoán khẳng định chung) và kết
luận (phán đoán khẳng định riêng). Trong trường hợp hiện tượng xảy ra phức
tạp, ta phải xây dựng một chuỗi luận ba đoạn liên tiếp ứng với các giai đoạn
diễn biến của hiện tượng.
- Bài tập định lƣợng (bài tập tính toán): Đó là các bài tập khi giải
phải sử dụng các phương pháp Toán học, bằng cách dựa trên các định luật,
các quy tắc và công thức Vật lí. Đây là dạng bài tập phổ biến, thường được
soạn thảo cho chương trình Vật lí phổ thông. Các bài tập này có thể giải trên
lớp, trong giờ luyện tập, giao về nhà cho học sinh tập vận dụng kiến thức (sau
đó có sự kiểm tra của giáo viên). Dạng bài tập này có ưu điểm làm sâu sắc các
kiến thức của học sinh, rèn luyện cho học sinh vận dụng phương pháp nhận
thức đặc thù của Vật lí, đặc biệt phương pháp suy luận Toán học. Tuỳ theo
phương pháp Toán học được vận dụng, bài tập tính toán được quy về các bài
tập số học, đại số và hình học.
- Phương pháp số học: Phương pháp giải chủ yếu là phương pháp số
học, tác động lên các con số hoặc các biểu diễn chữ mà không cần thành lập
phương trình để tìm ra ẩn số.
- Phương pháp đại số: Dựa trên các công thức Vật lí, lập các phương
trình từ đó giải chúng để tìm ra ẩn số.
- Phương pháp hình học: Khi giải dựa vào hình dạng của đối lượng, các
dữ liệu cho theo hình vẽ để vận dụng quy tắc hình học hoặc lượng giác để giải.



11
Trong các phương pháp trên, phương pháp đại số là phương pháp phổ
biến nhất, quan trọng hơn cả vì vậy cần thường xuyên quan tâm rèn luyện cho
học sinh.

-Phương pháp phân tích:
+ Tìm một định luật, một qui tắc diễn đạt bằng một công thức có
chứa đại lượng cần tìm một vài đại lượng khác chưa biết.
+ Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan
hệ giữa đại lượng chưa biết này với các đại lượng đã biết trong đề bài. Cuối
cùng tìm được một công thức chỉ chứa đại lượng cấn tìm với đại lượng đã
biết.
Hình 1.2. Sơ đồ lập luận theo phương pháp phân tích
SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Định luật 1(Công thức 1)
x= f(y,z)
Định luật 2(Công thức 2)
y= f(a,p)
Định luật 3(Công thức 3)
p= f(b)
Định luật 4(Công thức 4)
Z = f(c)
Kết quả
X= f(a, b, c)

- Phương pháp tổng hợp
+ Từ những đại lượng đã cho ở đề bài. Dựa vào các định luật,qui tắc
vật lí,tìm những công thức có chứa đại lượng đã cho với các đại lượng trung
gian mà ta dự kiến có liên quan đến đại lượng cần tìm.



12
+Suy luận toán học, đưa đến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm
với các đại lượng đã cho.

Hình 1.3: Sơ đồ lập luận theo phương pháp tổng hợp
SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP
Định luật 1(Công thức 1)
p=f(b)
Định luật 2(Công thức 2)
Y = f(a,p)
Định luật 3(Công thức 3)
Z = f(c)
Định luật 4(Công thức 4)
X=f(y,z)= f(a,b,c)

Hai phương pháp trên đều có giá trị như nhau, chúng bổ sung cho
nhau. Phương pháp phân tích nếu tìm được công thức đúng thì nhanh chóng
hướng tới kết quả bài toán. Tuy nhiên, học sinh không tập trung chú ý nhiều
vào các giai đoạn trung gian, điều đó nói chung là không có lợi, đặc biệt đối
với học sinh yếu, họ sẽ nắm bản chất Vật lí kém sâu sắc hơn. Phương pháp
tổng hợp cho phép đi sâu vào các giai đoạn trung gian, học sinh chú ý hơn tới
bản chất Vật lí và mối liên hệ giữa các đại lượng và hiện tượng. Phương pháp
tổng hợp giống như phương pháp " thử " và “ sai ” nên gần với tư duy trực
quan, cụ thể của học sinh. Trong khi phương pháp phân tích đòi hỏi cao hơn
về mức độ tư duy logic và chuẩn bị Toán học. Vì vậy căn cứ vào đối tượng
học sinh, mục đích dạy học, giáo viên nên sử dụng hợp lí các phương pháp
này. Trong những bài tập tính toán tổng hợp, hiện tượng xảy ra do nhiều
nguyên nhân, trải qua nhiều giai đoạn, khi xây dựng lập luận có thể phối hợp
hai phương pháp.



13
- Bài tập thí nghiệm: là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để

kiểm chứng lời giải bằng lí thuyết hoặc tìm những số liệu cần thiết cho bài
tập. Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật
tổng hợp, đặc biệt làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí luận và thực tiễn: trong các
bài tập thí nghiệm thì trong thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ
không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế, cho nên phần vận dụng
các định luật vật lý để lý giải các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập
thí nghiệm.
- Bài tập đồ thị: là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ
kiện để giải phải tìm trong đồ thị đã cho trước hoặc ngược lại. Bài tập đòi hỏi
học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng đã nêu trong bài
tập. Bài tập đồ thị có tác dụng rèn luyện kĩ năng đọc, vẽ đồ thị, và mối quan
hệ hàm số giữa các đại lượng mô tả trong đồ thị.
- Bài tập trắc nghiệm khách quan: bài tập dạng trắc nghiệm khách
quan thường dùng để kiểm tra kiến thức trong phạm vi rộng, số lượng người
được kiểm tra nhiều, kết quả thu được khách quan không phụ thuộc người
chấm. Bài tập dạng này yêu cầu học sinh phải nhớ, hiểu và vận dụng đồng
thời rất nhiều các kiến thức liên quan.
Khi lựa chọn các nội dung các bài tập nên đi từ đơn giản đến phức
tạp, tăng cường cá nhân hóa hoạt động của học sinh tương ứng với năng lực
và kiến thức của họ. Phân chia các bài toán theo các cấp độ: đơn giản, phức
tạp, mức độ sáng tạo. Có thể quy ước mức độ phức tạp của một bài tập như
sau: các bài tập được coi là đơn giản là các bài tập khi giải cần sử dụng một,
hai công thức hoặc quy tắc, định luật Vật lí, hình thành một, hai kết luận, thực
hành một thí nghiệm đơn giản. Những bài tập này thường được gọi là các bài
luyện tập. Nhờ các bài tập này có thể củng cố các kiến thức đã học. Các bài
tập phức tạp hơn (còn gọi là các bài tập tổng hợp), khi giải thường phải sử



14

dụng các định luật vật lí, nhiều khi thuộc các phần khác nhau của định luật vật
lí, đưa ra một vài kết luận, sử dụng một số kĩ năng thực nghiệm.
1.1.4. Phương pháp giải bài tập vật lí
Đối với học sinh phổ thông, vấn đề giải và sửa bài tập gặp không ít
khó khăn vì học sinh thường không có kiến thức lý thuyết chắc chắn và kĩ
năng vận dụng kiến thức vật lí còn hạn chế. Vì vậy các em giải một cách mò
mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi
không giải được. Có nhiều nguyên nhân:
- Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập vật lí.
- Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân
tích các hiện tượng vật lí để đi đến bản chất vật lí.
Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học,
đảm bảo đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết. Nó
không những giúp học sinh có kiến thức lý thuyết chắc chắn mà còn rèn luyện
kĩ năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học, có kế hoạch.
Quá trình giải một bài tập vật lí thực chất là quá trình tìm hiểu điều
kiện của bài tập, xem xét hiện tượng vật lí, xác lập được những mối liên hệ cụ
thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập đã
cho. Từ đó tính toán những mối liên hệ đã xác lập được để dẫn đến lời giải và
kết luận chính xác.
Bài tập vật lí rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong
phú. Vì vậy không thể chỉ ra được một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp
dụng để giải được tất cả bài tập. Song trong thực tế người ta cũng thừa nhận
một quan điểm chung về quá trình giải một bài tập Vật lí. Theo quan điểm đó,
người thầy giáo không chỉ đơn giản trình bày cách giải cho học sinh mà phải
thực hiện nhiệm vụ giáo dục, giáo dưỡng học sinh trong quá trình giải bài tập,
cần phải dạy học sinh tự lực giải được bài tập Vật lí. Vì vậy sau mỗi chương,
mỗi phần của chương trình Vật lí, giáo viên trình bày cách giải mẫu mỗi loại

15
bài, hình thành cho học sinh thói quen phân tích đúng bài toán, ghi chép và
tính toán một cách hợp lí, rèn luyện tư duy logic. Quá trình giải một bài tập
Vật lí, đặc biệt là giải một bài tập phức tạp, có thể trải qua các bước chính sau
[11, tr 33-38]:
Bước 1. Tìm hiểu đề bài
- Đọc, ghi ngắn gọn các dữ kiện xuất phát và các cái phải tìm.
- Mô tả lại tình huống được nêu trong bài tập, vẽ hình minh họa. Nếu
đề bài yêu cầu, thì phải làm thí nghiệm hoặc vẽ đồ thị để thu được dữ kiện
(trong trường hợp bài tập thí nghiệm hoặc bài tập đồ thị). Trong nhiều trường
hợp, cần đổi đơn vị của các đại lượng đã cho về đơn vị chuẩn.
Bước 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 lí
của tình huống đã cho để nhận ra các định luật, công thức lí thuyết có
liên quan
- Xác lập các mối liên hệ cụ thể của các dữ kiện xuất phát và của cái phải
tìm.
- 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.
Bước 3. Luận giải rút ra kết quả cần tìm.
Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập, tiếp tục luận giải, tính toán rút ra
kết quả cần tìm.
Bước 4. Kiểm tra và biện luận kết quả.
- Để có thể xác nhận kết quả vừa tìm được cần kiểm tra lại việc giải
theo một hoặc một số cách sau:
- Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi chưa, đã xét hết các trường
hợp chưa.
- Kiểm tra tính toán có đúng không?
- Kiểm tra thứ nguyên của các đại lượng có phù hợp không?

16
- Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không?
- Giải bài tập theo cách khác xem có cho cùng kết quả không?
Hoạt động giải bài tập trong thực tế có khi không thấy tách bạch rõ
bước thứ ba với bước thứ hai. Có thể, sau khi xác lập được một mối liên hệ
vật lí cụ thể nào đó người ta thực hiện ngay sự luận giải với mối liên hệ đó
(biến đổi phương trình đó) rồi tiếp sau đó mới lại xác lập một mối liên hệ vật
lí khác. Có nghĩa là, các bước có mối liên hệ xen kẽ trong quá trình giải bài
tập, vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập để xác lập một
mối liên hệ cụ thể, và việc luận giải tiếp theo với mối liên hệ đã xác lập được
này. Vì vậy, khi khái quát hóa phương trình giải một bài tập vật lí ta vẫn có
thể chỉ ra được đâu là những phương trình cơ bản cụ thể cần xác lập để sự
luận giải từ các phương trình đó cho phép rút ra kết quả cần tìm.
Đối với bài tập phần chương Động học chất điểm, việc hướng dẫn học
sinh giải bài tập là quan trọng. Thực tế cho thấy học sinh chỉ có thể giải bài
tập nếu học sinh có kiến thức lý thuyết chắc chắn và thực hiện thành thạo các
bước giải bài tập vật lí nói chung. Phương pháp giải bài tập chương động học
chất điểm cũng có đầy đủ các bước giải giống như phương pháp giải bài tập
vật lí nói chung.
Bước 1. Tìm hiểu đề bài.
Bước 2. Lập mối liên hệ của các dữ kiện xuất phát với cái phải tìm
Bước 3. Luận giải rút ra kết quả cần tìm.
Bước 4. Kiểm tra và biện luận kết quả.
1.1.5. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí
Để việc hướng dẫn giải bài tâp cho học sinh có hiệu quả, thì trước hết
giáo viên phải giải được bài tập đó, và phải xuất phát từ mục đích sư phạm để
xác định kiểu hướng dẫn cho phù hợp.

Ta có thể minh họa bằng sơ đồ sau:




17
Hình 1.4








Theo đó, tùy theo mục đích sư phạm mà người ta vận dụng các kiểu
hướng dẫn khác nhau trong hướng dẫn giải bài tập vật lí.
1.1.5.1. Hƣớng dẫn theo mẫu (hƣớng dẫn Angorit)
Sự hướng dẫn hành động theo mẫu sẵn có thường gọi là hướng dẫn
angôrit. Hướng dẫn angorit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho học sinh những hành
động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được
các kết quả như mong muốn. Những hành động sơ cấp phải được học sinh
hiểu một cách đơn giá và học sinh đã nắm vững. Kiểu hướng dẫn angorit
không đòi hỏi học sinh phải tự mình tìm tòi xác định các hành động cần thực
hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi học sinh chấp hành các hành
động đã được giáo viên chỉ ra, căn cứ theo đó học sinh sẽ đạt được kết quả, sẽ
giải được bài tập đã cho.
Kiểu hướng dẫn angorit đòi hỏi giáo viên phải phân tích một cách
khoa học việc giải bài tập để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ
của các hành động cần thực hiện để giải được bài tập và đảm bảo cho các

hành động đó là những hành động sơ cấp đối với học sinh. Nghĩa là, kiểu
hướng dẫn này đòi hỏi phải xác định angorit giải bài tập. Kiểu hướng dẫn
angorit thường được áp dụng khi cần dạy cho học sinh phương pháp giải một
lớp các bài tập điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho học sinh các kĩ năng giải
Tư duy giải
bài tập vật lí
Phân tích phương pháp
giải bài tập vật lí cụ thể
Mục đích sư
phạm
Xác dịnh kiểu hướng
dẫn
Phương pháp
hướng dẫn giải bài
tập vật lí cụ thể



18
một bài tập vật lí xác định. Người ta xây dựng các angorit giải cho từng loại
bài tập cơ bản, điển hình và luyện tập cho học sinh kĩ năng giải loại bài tập đó
dựa trên việc làm cho học sinh nắm chắc các angorit giải.
Ƣu điểm: Dạy cho học sinh được phương pháp giải một loại bài tập
điển hình. Đồng thời, rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải một bài tập xác
định.
Nhƣợc điểm: Học sinh có thói quen chấp hành những hành động đã
được chỉ dẫn theo mẫu đã có sẵn, do đó ít có tác dụng rèn luyện cho học sinh
khả năng tìm tòi, sáng tạo, hạn chế sự phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.
Để khắc phục nhược điểm này, trong quá trình giải bài tập, giáo viên phải lôi
cuốn học sinh tham gia vào quá trình xây dựng angorit cho bài tập.

1.1.5.2. Hƣớng dẫn tìm tòi (Hƣớng dẫn Ơrixtic)
Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học
sinh suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết. Không phải là giáo viên chỉ
dẫn cho học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo một mẫu đã có để đi
tới kết quả mà là giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác
định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả. Thông thường, kiểu
hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn
để giải được bài tập, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy học
sinh, muốn tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm cách giải quyết.
Ƣu điểm: Tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh trong
việc giải bài tập. Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm ra cách
giải quyết chứ không phải là học sinh học sinh chỉ việc chấp hành các hành
động theo mẫu đã được chỉ ra, nên không phải bao giờ cũng có thể đảm bảo
cho học sinh giải được bài tập một cách chắc chắn.
Nhƣợc điểm: Cách hướng dẫn này không phải bao giờ cũng đảm bảo
cho học sinh giải quyết được bài tập một cách chắc chắn. Có thể, sự hướng
dẫn của giáo viên cho học sinh dễ đưa học sinh đến chỗ chỉ còn việc thừa



19
hành các hành động, theo mẫu, hoặc sự hướng dẫn của giáo viên viển vông,
quá chung chung, không giúp ích được cho sự định hướng tư duy của học
sinh. Nó phải có tác dụng hướng tư duy của học sinh vào phạm vi cần và có
thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết vấn đề. Ngoài ra, phương pháp này
không thể áp dụng cho toàn bộ đối tượng học sinh do chất lượng học sinh là
khác nhau.
1.1.5.3. Định hƣớng khái quát chƣơng trình hóa
Định hướng khái quát chương trình hóa cũng là sự hướng dẫn cho học
sinh tự tìm tòi cách giải quyết, chứ không thông báo ngay cho học sinh cái có

sẵn. Nét đặc trưng của kiểu hướng dẫn này là, giáo viên định hướng hoạt động
tư duy của học sinh theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề. Sự
định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của học sinh. Nếu học
sinh không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát
triển định hướng khái quát hóa ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách
gợi ý thêm cho học sinh, để thu hẹp hơn phạm vi phải tìm tòi, giải quyết cho
vừa sức với học sinh. Nếu học sinh vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi giải
quyết thì sự hướng dẫn của giáo viên chuyển dần thành hướng dẫn theo mẫu
để đảm bảo cho học sinh hoàn thành được yêu cầu của một bước. sau đó tiếp
tục yêu cầu học sinh tự lực tìm tòi giải quyết các bước tiếp theo. Nếu cần thì
giáo viên lại giúp đỡ thêm. Cứ như vậy cho đến khi giải quyết xong vấn đề
đặt ra. Phương pháp hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn
tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh, nhằm giúp cho học sinh tự giải
được bài tập đã cho, đồng thời dạy cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trình
dạy giải bài tập.
Ƣu điểm: Kết hợp được việc thực hiện các yêu cầu: rèn luyện tư duy
của học sinh trong quá trình giải bài tập và đảm bảo cho học sinh giải được
bài tập đã cho. Sự hướng dẫn như vậy đòi hỏi giáo viên theo sát tiến trình hoạt
động giải bài tập của học sinh, không thể chỉ dựa vào những lời hướng dẫn có



20
thể soạn sẵn, mà phải kết hợp được việc định hướng với việc kiểm tra kết quả
hoạt động của học sinh để điều chỉnh sự giúp đỡ, thích ứng với trình độ của
học sinh.
Ví dụ: Đối với các bài toán giáo viên có thể hướng dẫn học sinh theo
cách định hướng khách quan khái quát hóa như sau: đề bài đã cho cái gì? Yêu
cầu tìm cái gì? Hay có thể xác nhận được những mối liên hệ cụ thể gì đối với
cái đã cho và cái phải tìm? Nó liên quan đến những kiến thức gì ?

Nhƣợc điểm: Để làm tốt được sự hướng dẫn này phụ thuộc vào trình độ
và khả năng sư phạm của người giáo viên. Đôi khi người giáo viên dễ sa vào
làm thay cho học sinh trong từng bước định hướng. Do vậy, câu hỏi định
hướng của giáo viên phải được cân nhắc kỹ và phù hợp với trình độ học sinh.
Trong quá trình hướng dẫn học sinh giải bài tập không thể theo một
khuôn mẫu nhất định, mà tùy thuộc vào nội dung, kiến thức, yêu cầu của bài
toán, và còn tùy thuộc vào đối tượng học sinh mà chúng ta có cách lựa chọn
kiểu hướng dẫn cho phù hợp. Người giáo viên phải biết phối hợp cả ba kiểu
hướng dẫn trên, tận dụng những ưu điểm trong cả ba phương pháp.
1.2. Vai trò, ý nghĩa của việc sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học
1.2.1. Giáo dục và công nghệ
Công nghệ có nghĩa đơn giản là kỹ thuật hoặc công cụ và những
phương pháp có thể áp dụng được để giải quyết các vấn đề cụ thể hoặc thực
hiện một mục tiêu nhất định.
Hiểu được như thế thì ngôn ngữ và sách vở là những dạng công nghệ
đã được sử dụng từ rất lâu trong lịch sử của nhân loại. Đầu tiên là ngôn ngữ,
một công cụ rất mạnh giúp cho kiến thức tích lũy có thể được truyền từ thế
hệ này sang thế hệ khác. Hàng ngàn năm sau đó xuất hiện chữ viết, cho phép
các suy nghĩ và ý tưởng có thể truyền thụ vượt qua mọi giới hạn về thời
gian. Tiếp theo là kỹ thuật in ấn cho phép tốc độ và số lượng thông tin được