Sử dụng ngôn ngữ lập trình Mathematica để giải một số bài toán về phần phản ứng hạt nhân trong chương trình sách giáo khoa Vật lí lớp 12 ban cơ bản

Đại học Quốc gia Hà Nội
Đại Học Giáo Dục







TRẦN MINH TÚ





SỬ DỤNG NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH MATHEMATICA ĐỂ GIẢI
MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ PHẦN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TRONG
CHƢƠNG TRÌNH SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ LỚP 12 BAN CƠ BẢN


LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

Hà nội – 2010
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC






TRẦN MINH TÚ






SỬ DỤNG NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH MATHEMATICA ĐỂ GIẢI
MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ PHẦN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TRONG
CHƢƠNG TRÌNH SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ LỚP 12 BAN CƠ BẢN



LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ


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

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Bùi Văn Loát



Hà Nội – 2010


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, Tác giả xin trân trọng cảm ơn các Thầy giáo, Cô giáo
trong Trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình
giảng dạy truyền thụ cho tác giả về những kiến thức quý báu về PPDH và hết
lòng giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Tác giả xin được bày tỏ lòng lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới
PGS.TS Bùi Văn Loát, người thầy đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và động
viên khích lệ tác giả trong suốt quá trình học tập và làm luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Trung học Cơ sở
Trương Hán Siêu thành Phố Ninh Bình đã động viên tạo mọi điều kiện cho tác giả
được đi học cũng như trong quá trình thực hiện đề tài.
Tác giả bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bè bạn và các bạn học
viên khóa 3, khóa 4 Cao học Lý luận và Phương pháp Dạy học trường Đại
học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã động viên, giúp đỡ tác giả trong
suốt quá trình học tập và có nhiều ý kiến quý báu giúp tác giả hoàn thành luận
văn tốt nghiệp.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng luận văn chắc chắn không thể tránh
được những thiếu sót, tác giả mong nhận được những sự chỉ bảo, góp ý của
các Thầy, Cô giáo và các bạn.
Hà Nội, ngày 02 tháng 12 năm 2010
Tác giả

Trần Minh Tú

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BTVL : Bài tập vật lý
CNTT : Công nghệ thông tin
CCGD : Cải cách giáo dục
ĐHQGHN : Đại học Quốc gia Hà Nội
GV : Giáo viên
HS : Học sinh
MTDT : Máy tính điện tử
PPDH : Phương pháp dạy học
SGK : Sách giáo khoa
THPT : Trung học phổ thông
TNSP : Thực nghiệm sư phạm











MỤC LỤC
MỞ ĐẦU

Trang
1. Lý do chọn đề tài
1
2. Mục đích nghiên cứu
3
3. Đối tượng nghiên cứu
3
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
3
5. Phạm vi nghiên cứu
4
6. Giả thuyết khoa học
4
7. Phương pháp nghiên cứu
4
8. Đóng góp của đề tài
5
9. Cấu trúc Luận văn
5
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỂ TÀI
6
1.1. Khái quát chung và nhiệm vụ của quá trình dạy học
6
1.1.1. Khái quá chung
6
1.1.2. Nhiệm vụ của quá trình dạy học
7
1.2. Mục đích đổi mới phương pháp dạy học
7
1.2.1. Phương pháp dạy học

7
1.2.2. Mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung, phương pháp
8
1.2.3. Thực trạng của việc dạy và học hiện nay
9
1.2.4. Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học
9
1.3. Định hướng đổi mới
9
1.4. Dạy học tích cực
10
1.4.1. Quan điểm về phương pháp dạy học tích cực
10
1.4.2. Phương pháp dạy học tích cực
11
1.4.3. Những dấu hiệu cơ bản của PPDHTC
11
1.5. Một số vấn đề về phƣơng pháp dạy học Vật lí
15
1.5.1. Đối tượng của phương pháp dạy học Vật lí
15
1.5.2. Nhiệm vụ của phương pháp dạy học Vật lí
15
1.5.3. Tính đặc thù của phương pháp dạy học Vật lí – Phương pháp
nhận thức Vật lí

15
1.6. Xu hƣớng đổi mới PPDH Vật lí
16
1.6.1. Xác định nhu cầu, phong cách học môn Vật lí của học sinh

17
1.6.2. Xây dựng hệ thống mục tiêu dạy học môn Vật lí
17
1.6.3. Xác định yêu cầu về nội dung bài dạy học môn Vật lí
18
1.7. Lí luận về bài tập vật lý
20
1.7.1. Lí luận về bài tập Vật lí
20
1.7.2. Sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học Vật lí. Những yêu cầu chung trong
dạy học về bài tập Vật lí

22
1.7.3. Lựa chọn bài tập Vật lí
23
1.8. Ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí
24
1.8.1. Giáo dục và công nghệ
24
1.8.2. Vai trò của CNTT trong dạy học Vật lí
25
1.8.3. Khai thác và sử dụng một số phần mềm để dạy học môn Vật lí
26
1.8.4. Ưu điểm và hạn chế của việc ứng dụng CNTT trong dạy học
Vật lí

27
1.9. Mục đích giảng dạy một số phản ứng hạt nhân cho học sinh phổ
thông với sự hỗ trợ của phần mền toán học Mathematica

28
1.9.1. Kết hợp phương pháp dạy học tích cực với phần mềm toán học
Mathematica trong giảng dạy phần phản ứng hạt nhân

28
1.9.2. Các bước kết hợp hiệu quả giữa phương pháp dạy học tích cực
với phần mềm toán học Mathematica trong giảng dạy phần phản ứng
hạt nhân


29
Kết luận chương 1
30
Chƣơng 2: NHỮNG NÉT CƠ BẢN VỀ PHẦN MỀM TOÁN
HỌC MATHEMATICA. PHÂN TÍCH MỘT SỐ DẠNG BÀI
TẬP VỀ PHẦN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN


31
2.1. Quá trình hình thành và phát triển của Mathematica
31
2.2. Mathematica là hệ thống thực hiện các phép tính
31
2.2.1. Các tính toán bằng số
32
2.2.2. Phép tính bằng ký hiệu
32
2.2.3. Vẽ đồ thị
33
2.3. Mathematica là ngôn ngữ lập trình

34
2.4. Mathematica là hệ thống biểu diễn kiến thức toán học
35
2.5. Mathematica là môi trường tính toán
35
2.6. Các lệnh trong Mathematica
36
2.7. Các lệnh cơ bản của Mathematica trong tính toán bằng số
37
2.7.1. Các toán tử số học
37
2.7.2. Các toán tử logic
37
2.7.3. Các thuật toán trong Mathematica
38
2.7.4. Các hàm cơ bản
39
2.8. Đồ họa trong Mathematica
40
2.8.1. Đồ thị hàm một biến
40
2.8.2. Đồ thị hàm hai biến ba chiều
42
2.8.3.Cấu trúc đồ thị
45
2.9. Phân tích một số dạng bài tập về phần phản ứng hạt nhân
46
2.9.1. Các dạng toán
46
2.9.2. Cơ sở lí thuyết về phản ứng hạt nhân

47
2.9.3. Động học phản ứng hạt nhân
49
Kết luận chương 2
54
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
55
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
55
3.2. Đối tượng và phương thức thực nghiệm sư phạm
55
3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm
55
3.2.2. Phương thức thực nghiệm sư phạm
55
3.3. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
56
3.3.1. Phân tích định tính diễn biến các giờ học trong quá trình TNSP
56
3.3.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm của các lớp TN và ĐC
58
Kết luận chương 3
68
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
70
1. Kết luận
70
2. Khuyến nghị
70
TÀI LIỆU THAM KHẢO

72
PHỤ LỤC


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, Tin học đã phát triểt rất mạnh đã tạo nên
cuộc cách mạng trong mọi lĩnh vực hoạt động kinh tế chính trị xã hội Xác
định tầm quan trọng của Tin học, ngày 17-10-2000, Bộ chính trị đã ra chỉ thị
58-CT/TW về đẩy mạnh và phát triển công nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp
công nghiệ hoá, hiện đại hoá đất nước
Trong công tác đào tạo, Tin học ảnh hưởng rất mạnh mẽ Tin học hoá
công tác giảng dạy phát triển theo hướng làm tăng hàm lượng trí tuệ hiệu quả
đạt được gắn liền với quá trình cả tiến tổ chức, quản lý công tác giảng dạy.
Tin học hoá công tác giảng dạy không chỉ tiến hành xây dựng một kết cấu hạ
tầng thông tin mà còn gắn liền với việc cải tiến phương thức, hình thức, nội
dung giảng dạy, đẩy mạnh việc phát triển và ứng dụng công nghệ thông tin
một cách hiệu quả
Nghị quyết hội nghị lần thứ IV Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng
sản Việt Nam khoá VII đã chỉ rõ: Cần phải “đổi mới phương pháp dạy và học
ở tất cả các các cấp học, bậc học, áp dụng những phương pháp giáo dục hiện
đại bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn
đề?”
Đổi mới phương pháp dạy học không chỉ cung cấp kiến thức mà còn
phải xây dựng năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh đồng
thời còn phải rèn luyện cho học sinh phương pháp nghiên cứu khoa học nói
chung và Vật lý học nói riêng. Tuy nhiên, phương pháp dạy học các bộ môn
khoa học tự nhiên nói chung và bộ môn Vật lý nói riêng ở trường phổ thông
vẫn mang nặng tính chất thông báo, tái hiện. Học sinh ít được tạo điều kiện

bồi dưỡng các phương pháp nhận thức, rèn luyện và tư duy khoa học, phát
triển năng lực giải quyết vấn đề

2
Mặc dù về mặt lý luận và thực tiễn khách quan cho thấy hiệu quả, lợi
ích to lớn của việc dạy học điện tử. Nhưng tới nay những công trình nghiên
cứu, tài liệu về phương pháp xây dựng bài giảng điện tử và sử dụng chúng
trong quá trình dạy học để nâng cao chất lượng, đảm bảo cho học sinh nắm
vững kiến thức và phát huy óc sáng tạo vẫn chưa được các nhà lý luận dạy
học quan tâm đúng mức, vì vậy việc triển khai còn gặp nhiều khó khăn.
Đổi mới phương pháp dạy học bên cạnh cung cấp kiến thức cho học
sinh, cần phải rèn cho học sinh năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề,
năng lực làm việc độc lập và năng lực tự nghiên cứu khoa học.
Tại các trường học phổ thông trên cả nước hiện nay nói chung và trên
địa bàn thành phố Hà Nội nói riêng, học sinh ít được tạo điều kiện rèn luyện
tư duy, nhận thức một cách logic, khoa học, năng lực tự giải quyết vấn đề.
Trong đổi mới phương pháp dạy học, chúng ta cần phải có thời gian để dần
chuyển từ phương pháp dạy học truyền thống – giáo viên là trung tâm, là
người truyền đạt kiến thức, người học tiếp thu kiến thức một cách thụ động…
sang phương pháp dạy học hiện đại, lấy người học làm trung tâm. Ở đây, giáo
viên là người đóng vai trò hướng dẫn người học chủ động tiếp cận kiến thức
một cách khoa học.
Có thể thấy rất rõ điều vô lý là trong khi chúng ta mong muốn đưa
người học về vị trí trung tâm trong giáo dục, ý kiến người học sẽ định hướng
cho cách học của chính mình và cho cả sự phát triển của nền giáo dục thì
chúng ta lại không quan tâm tới ý kiến, suy nghĩ của người học. Điều này
cũng có thể hiểu như việc chúng ta muốn học sinh, sinh viên, học viên chủ
động trong học tập, chủ động trong nghiên cứu và là trung tâm của giáo dục.
Nhưng lại tiến hành theo phương thức gò bó, ép buộc, áp đặt mà không xem
xét công việc đó có phù hợp với ý kiến của người học, với thời đại không.

Việc ứng dụng công nghệ thông tin vào quá trình dạy học trong thời
điểm hiện nay là hoàn toàn phù hợp với xu thế của thời đại, nhất là đối với

3
các trường học ở các thành phố, thị xã – nơi có điều kiện nhanh chóng tiếp
thu công nghệ, đặc biệt ở Hà Nội – là trung tâm văn hóa, kinh tế, chính trị…
của cả nước thì việc ứng dụng công nghệ vào dạy học là hoàn toàn cần thiết
và khả thi. Để đáp ứng nhu cầu đó, thì việc sử dụng phần mềm toán học
Mathematica là một giải pháp tối ưu, vì đây là phần mềm đáp ứng được nhu
cầu của đa số giáo viên trong công tác giảng dạy; phần mềm dễ sử dụng, tính
năng đồ họa, tính toán và đặc biệt đây là công cụ mạnh trong việc giúp giáo
viên xây dựng các mô hình vật lý một cách dễ dàng, thuận tiện…Đó cũng
chính là một trong các lý do giúp chúng tôi chọn tên đề tài “Sử dụng ngôn
ngữ lập trình Mathematica để giải một số bài toán về phần phản ứng hạt
nhân trong chương trình sách giáo khoa Vật lý lớp 12 Ban cơ bản” làm đề
tài Luận văn thạc sĩ.
2. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng lý luận về giải bài tập Vật lý, sử dụng hệ thống phần mềm
Mathematica để giải một số bài tập thuộc phần “Phản ứng hạt nhân của hạt
nhân” sách giáo khoa 12 ban cơ bản, soạn thảo hệ thống bài tập và tổ chức
dạy học nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Hoạt động dạy, học của giáo viên và học sinh khi có sự hỗ trợ bởi phần
mền toán học Mathematica trong việc giải bài tập vật lý.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về giải bài tập Vật lý, nghiên cứu phần mềm
Mathematíca trong việc tổ chức dạy học vật lý nói chung và trong dạy học
phần vật lý hạt nhân nói riêng.
- Nghiên cứu những vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học
vật lý tại các trường THPT nói chung, tại trường THPT Cổ Loa nói riêng

trong việc sử dụng phần mền Mathematica nhằm hỗ trợ giải các bài tập vật lý.

4
- Đưa ra giải pháp xây dựng một số bài tập trong phần Phản ứng hạt
nhân của hạt nhân.
5. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn nghiên cứu quá trình dạy học nói chung, dạy vật lý nói riêng
trong trường THPT khi có sự hỗ trợ bởi phầm mền toán học Mathematica
trong việc giải các bài tập vật lý, cụ thể là giải một số bài tập vật lý trong phần
phản ứng hạt nhân. Với mục đích nâng cao khả năng ứng dụng công nghệ
thông tin, khả năng giải quyết vấn đề, khả năng làm việc nhóm, năng lực nhận
thức. Giúp người học chủ động giải quyết vần đề khi gặp phải trong quá trình
dạy học và giúp người dạy có thêm công cụ trong việc dạy các bài tập.
6. Giả thuyết khoa học
Tin học hóa quá trình dạy học đã và đang chiếm ưu thế. Đặc biệt là việc
ứng dụng các phần mền vào quá trình dạy học, phần mền Mathematica một
cách hợp lý, nó mang lại hiệu quả cao trong day học.
Xây dựng các mô hình mô phỏng các hiện tượng vật lý, hỗ trợ giảng
dạy, từ đó dễ ràng giúp học sinh đưa ra các phương án giải quyết vấn đề trong
phần phản ứng hạt nhân của hạt nhân, qua đó giúp cho học sinh thể hiện
năng lực bản thân, rèn luyện, phát triển khả năng tư duy, sáng tạo một cách
toàn diện.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
7.1.Phương pháp nghiên cứu lý luận
Dựa vào tài liệu lý luận dạy học làm sáng tỏ các quan điểm, trong tổ
chức, điều khiển diễn biến quá trình dạy học giải bài tập. Từ đó học sinh gải
quyết những vấn đề gặp phải trong quá trình nhận thức.
Sử dụng phần mền toán học Mathematica và những tài liệu liên quan
trong việc thiết kế, giải quyết các vấn đề trong giải bài tập vật lý phục vụ quá
trình dạy học.

5
Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên,
sách tham khảo, từ đó xác định chính xác nội dung, các khái niệm, các cách
giải bài tập vật lý mà học sinh cần phải nắm được khi học phần phản ứng hạt
nhân của hạt nhân.
7.2.Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Nghiên cứu quá trình dạy học trong trường THPT nói chung và trường
THPT Cổ Loa nói riêng thông qua các hoạt động: giảng dạy, dự giờ, thảo luận
với các đồng nghiệp và đánh giá của học sinh. Từ đó đánh giá tình hình dạy,
học phần phản ứng hạt nhân của hạt nhân của học sinh phổ thông.
Nghiên cứu quá trình sử dụng máy tính trong việc ứng dụng phần mền
Mathematica mô phỏng, giải các bài tập vật lý bằng các mô hình, phục vụ
công tác giảng dạy ở trường THPT.
8. Đóng góp của đề tài
Luận văn đã cho thấy lợi ích, tầm quan trọng của việc ứng dụng Công
nghệ thông tin trong dạy học theo phương pháp hiện đại.
Mở ra thêm hướng trong việc kết hợp giữa phương pháp dạy học
truyền thống với phương pháp dạy học hiện đại một cách hiệu quả.
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 của đề tài
Chương 2: Những nét cơ bản phần mền toán học Mathematica. Phân
tích một số dạng bài tập phần phản ứng hạt nhân
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm


6
CHƢƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỂ TÀI

1.1. Khái quát chung và nhiệm vụ của quá trình dạy học
1.1.1. Khái quá chung
Quá trình dạy học là sự thống nhất biện chứng gữa hai yếu tố cơ bản
trong quá trong quá trình dạy học: hoạt động dạy và hoạt động học. Hoạt động
dạy và học có sự tác động qua lại lẫn nhau, tương hỗ lẫn nhau. Nếu thiếu một
trong hai hoạt động đó thì quá trình dạy học không thể diễn ra. Để quá trình
dạy học diễn ra thực sự hiệu quả, chúng ta cần phải tính tới các yếu tố cơ bản
sau:
a. Đối với người dạy
Đây là hoạt động lãnh đạo, tổ chức, điều khiển hoạt động nhận thức của
học sinh. Để hoạt động dạy đạt kết quả cao thì người dạy phải :
- Đề ra mục tiêu, yêu cầu phù hợp đối với người học.
- Xây dựng kế hoạch hoạt động dạy sát thực .
- Tổ chức hoạt động dạy sao cho phù hợp với các đối tượng học.
- Có phương pháp dạy thích hợp, nhằm kích thích tính tích cực, năng
động, tự giác, chủ động sáng tạo của gười học bằng cách tạo nên nhu cầu,
động cơ, hứng thú, lòng ham hiểu biết…và làm cho người học ý thức được
trách nhiệm cũng như nghĩa vụ của họ trong việc học.
- Tổ chức kiểm tra, đánh giá kết quả của người học một cách khách
quan. Qua đó người dạy có cơ sở để điều chỉnh, sửa chữa kịp thời những hạn
chế, thiếu sót của người học cũng như công tác giảng dạy của bản thân.
b. Đối với người học
Người học là chủ thể của nhận thức, hoạt động của họ có tính quyết
định tới chất lượng của hoạt động dạy học. Để hoạt động dạy học đạt hiệu quả
cao thì người học phải:

7
- Tiếp nhận nhiệm vụ, kế hoạch học tập mà giáo viên đưa ra.

- Tiến hành hoạt động nhận thức với mục tiêu giải quyết nhiệm vụ học
tập được đưa ra.
- Tự điều chỉnh hoạt động học tập của mình thông qua hoạt động kiểm
tra, đánh giá bản thân và sự đánh giá của giáo viên. Từ đó, điều chỉnh hoạt
động học tập theo hướng tích cực hơn [1, Tr.50].
1.1.2. Nhiệm vụ của quá trình dạy học
Để đưa ra nhiệm vụ dạy học, chúng ta cần dựa trên những cơ sở:
- Mục tiêu đào tạo.
- Sự phát triển của khao học công nghệ.
- Đặc điểm của học sinh và tình hình cụ thể của nhà trường.
Các nhiệm vụ của quá trình dạy học:
* Điều khiển, tổ chức học sinh nắm vững hệ thống tri thức phổ thông
cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn của đất nước về tự nhiên và xã hội,
đồng thời rèn luyện cho học sinh hệ thống kỹ năng kỹ xảo tưng ứng.
- Kỹ năng nắm bắt thông tin.
- Kỹ năng làm việc theo nhóm.
- Kỹ năng phân tích và giải quyết vấn đề.
- Kỹ năng tổ chức và điều khiển.
- Kỹ năng tự nghiên cứu…
* Tổ chức, điều khiển học sinh hình thành, phát triển năng lực phẩm
chất, trí tuệ, đặc biệt là năng lực tư duy độc lâp và sáng tạo.
* Tổ chức, điều khiển học sinh hình thành cơ sở thế giới quan khoa
học, phẩm chất đạo đức nói riêng và phát triển nhân cách nói chung.
1.2. Mục đích đổi mới phƣơng pháp dạy học
1.2.1. Phương pháp dạy học
Phương pháp dạy học bao gồm phương pháp dạy và phương pháp học.

8
Phương pháp dạy là cách thức mà người dạy trình bày tri thức, tổ chức kiểm
tra hoạt động nhận thức của học sinh. Ở đó, người dạy có thể áp dụng các

phương tiện hiện đại nhằm đạt được các nhiệm vụ của dạy học.
Theo quan điểm công nghệ dạy học, phương pháp dạy học là cách thức
thiết kế và thi công quá trình dạy học của người giáo viên nhằm đạt được các
nhiệm vụ dạy học. Mỗi phương pháp bao gồm các yếu tố:
- Mục đích dạy học được xác định trước.
- Hệ thống những hành động liên tiếp tương ứng.
- Phương pháp hành động tương ứng.
- Quá trình biến đổi của đối tượng bị tác động, kết quả thu được
[2, Tr.15].
1.2.2. Mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung, phương pháp
* Mục tiêu: hướng tới đào tạo ra những người lao động tự chủ, sáng
tạo, có năng lực thích ứng nền kinh tế thị trường, có năng lực giải quyết vấn
đề…từ đó góp phần thực hiện mục tiêu “Dân giàu nước mạnh xã hội công
bằng văn minh”.
* Nội dung: phải bảo đảm tính cơ bản, toàn diện, thiết thực, hiệu qủa có
hệ thống, coi trọng giáo dục tư tưởng, ý thức công dân cùng việc bảo tồn và
phát huy truyền thống tốt đẹp, bản sắc văn hóa dân tộc sao cho phù hợp với sự
phát triển về tâm sinh lý lứa tuổi của người học.
* Phương pháp: một phương pháp dạy học tốt là phương pháp phát huy
được tính tíc cực, chủ động của người học, giúp người học làm chủ động tìm
hiểu nội dung mới, kiến thức mới, từ đó vận dụng những nội dung, kiến thức
mới vào giải quyết vấn đề. Với phương pháp tốt, sẽ giúp cho người học “ Học
một biết mười”.
Vậy dạy học là quá trình tự thiết kế, thi công của giáo viên, với học
sinh là quá trình tự thiết và trực tiếp thi công dưới sự hướng dẫn, hỗ trợ ít
nhiều của giáo viên nhằm đạt chất lượng và hiệu quả trong dạy học.

9
1.2.3. Thực trạng của việc dạy và học hiện nay
Ngành Giáo dục luôn đưa ra khẩu hiệu “Biến quá trình đào tạo thành

quá trình tự đào tạo”. Cuộc cải cách Giáo dục lần thứ hai năm 1980 đã phần
nào phát huy tính tích cực, nhằm tạo ra thế hệ những người lao động sáng tạo,
chủ động, làm chủ đất nước.
Nhưng trên thực tế, cho tới nay ở các trường THPT phương pháp dạy
và học vẫn phổ biến đơn thuần chỉ là thông báo lượng kiến thức được định
sẵn trong sách giáo khoa, học sinh học một cách thụ động. Tình trạng chung
trong các trường học hiên nay phổ biến vẫn là “Thầy đọc – Trò chép” hoặc
giảng bài cùng với vấn đáp mang tính tái hiện, minh họa.
1.2.4. Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học
Đứng trước yêu cầu của sự công nghiệp hóa, hiện đại háo đất nước
(2000 - 2020), sự thách thức trên con đường cạnh tranh và hội nhập, đòi hỏi
ngành Giáo dục phải tiến hành đổi mới một cách toàn diện, trong đó có sự đổi
mới cơ bản về phương pháp dạy và học. Đây không chỉ là vấn đề quan tâm
riêng của nước ta hiện nay, mà là vấn đề đã và đang được hầu hết các quốc
gia quan tâm trong chiến lược phát triển đất nước – chiến lược phát triển
nguồn nhân lực phục vụ cho các mục tiêu kinh tế và xã hội.
1.3. Định hƣớng đổi mới
Định hướng đổi mới phương pháp dạy học của ngành Giáo dục đã được
đưa ra trong nghị quyết Trung ương 4 khóa VII (1-1993), nghị quyết Trung
ương 2 khóa VIII (12-1996), được thể chế hóa trong Luật Giáo dục (12-1998).
Khoản 2 điều 24 Luật Giáo dục ghi rõ “Phương pháp giáo dục phổ thông phải
phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với
đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn
luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem
lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” và hơn nữa nội dung đổi mới
đó được Bộ Giáo dục cụ thể hóa trong chỉ thị số 15 (4-1999). Mục đích của

10
đổi mới phương pháp dạy học là nhằm đào tạo thế hệ trẻ năng động, sáng
tạo, có khả năng làm việc nhóm, làm việc độc lập, có khả năng hoạch định

và giải quyết vấn đề… Nhằm thực hiện mục tiêu công nghiệp hóa và hiện
đại hóa đất nước.
1.4. Dạy học tích cực
1.4.1. Quan điểm về phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực là phương pháp dạyhọc theo hướng phát
huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.
Phương pháp dạy học tích cực là hướng tới hoạt động hóa, tích cực hóa
hoạt động nhận thức của người học, tập chung phát huy tính tích cực của
người học chứ không chỉ tập chung phát huy tính tích cực của người dạy.
Xong để cho người học phát huy tính tích cực của mình thì người dạy phải nỗ
lực nhiều hơn so với phương pháp dạy thụ động.
Muốn đổi mới cách học của người học thì trước hết người dạy phải
thay đổi cách dạy. Cách dạy chỉ đạo cách học và ngược lại thói quen học của
người học cũng ảnh hưởng tới cách dạy của giáo viên. Có khi người học đòi
hỏi cách dạy tích cực ở người dạy, nhưng người dạy chưa đáp ứng được và
ngược lại có khi người dạy áp dụng PPDHTC nhưng vẫn thất bại, vì người
học vẫn quen với lối học thụ động. Chính vì vậy người dạy phải kiên trì sử
dụng phương pháp dạy tích cực nhằm dần tao cho học sinh thói quen học tập
theo cách chủ động, từ thầp lên cao, từ cơ bản đến phức tạp. Để phương pháp
dạy học tích cực đạt hiệu quả cao thì cần có sự hợp tác giữa thầy và trò, giữa
giáo viên với nhà trường, giữa các đơn vị quản lý giáo dục…
Để phương pháp dạy học tích cực đạt được hiểu quả cao thì chúng ta
cần đổi mới một cách toàn diện từ các khâu quản lý, tổ chức dạy, học tới khâu
kiểm tra đánh giá.



11
1.4.2. Phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực là cách dạy hướng tới việc học tập tích

cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, khắc phục thói quen học tập thụ động của
học sinh.
Dạy và học tích cực là một trong những mục tiêu chung và đồng thời
đó cũng là tiêu chuẩn về giáo dục hiệu quả, hướng dẫn cho việc đổi mới cả
phương pháp đào tạo giáo viên và dạy học trong trường phổ thông.
Dạy học tích cực đem lại hiệu quả cao trong giáo dục. Học sinh tham
gia một cách tích cực và kiến tạo, qua đó người học xây dựng mối liên hệ
giữa thông tin mới và những kiến thức, kỹ năng sẵn có.
1.4.3. Những dấu hiệu cơ bản của PPDHTC
a. Dạy học thông qua việc tổ chức các hoạt động của học sinh
Khi đề cập đến quá trình dạy học thông qua việc điều chỉnh các hoạt
động của học sinh, nhiều tác giả cũng đưa ra nhận định như: “ Suy nghĩ tức là
hành động”(J.Piagiê), “ Cách tốt nhất để hiểu là làm” ( Kant). Sinh thời Bác
Hồ luôn luôn nhắc nhở chúng ta rằng: “Học để hành; học và hành phải đi đôi.
Học mà không hành thì vô ích; hành mà không học thì hành không trôi
chảy”[2 Tr.93].
Trong PPDHTC thì người học có vai trò là chủ thể của hoạt động, hoạt
động học được người học tổ chức dưới sự hướng dẫn, chỉ đạo của GV. Qua
đó HS tự khám phá những kiến thức mới chứ không thụ động tiếp thu tri thức
sẵn có. Người học trực tiếp quan sát, nghiên cứu, thảo luận, làm thí nghiệm
thực hành và tự giải quyết vấn đề được đặt ra theo cách của chính mình. Để từ
đó nắm bắt được kiến thức, kỹ năng, phương pháp tìm ra kiến thức dựa trên
nền tảng những kiến thức vốn có của bản thân không theo một khuôn mẫu
định sẵn. Ở đó, người học có cơ hội bộc lộ, phát huy khả năng “ Từ học làm
đến biết làm, muốn làm, muốn tồn tại và phát triển như nhân cách của một
con người lao động; tự chủ năng động và sáng tạo” [2, Tr.94 ].

12
b. Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học
Trong hoạt động dạy và học, chúng ta phải chú trọng nâng cao hiệu quả

của việc dạy song song với mục tiêu dạy học.
Ngày nay, chúng ta đang đứng trong thời kỳ bùng nổ về khoa học và
công nghệ thì việc dạy phương pháp học cốt lõi là dạy cho người học phương
pháp tự học. Một trong những yếu tố quan trọng bảo đảm thành công trong
việc học và nghiên cứu khoa học là: khả năng phát huy kịp thời, giải quyết
hợp lý những vấn đề, tình huống nảy sinh trong thực tiễn.
Rèn cho người học thói quen tự học, linh hoạt trong ứng dụng những
điều mình học được vào giải quyết tình huống có vấn đề, từ đó khơi dạy lòng
ham học hỏi, ham hiểu biết, khám phá vốn có ở mỗi người .
c. Hoạt động tập thể, hợp tác
Kiến thức của các HS trong lớp là không đồng đều, người dạy phải
chấp nhận nó, sự phân hóa đó càng cao khi ở trình độ cao. Vì vậy, cần có sự
hỗ trợ, hợp tác giữa những người học trong hoạt động học. Có như vậy, không
chỉ giúp cho những người học có ý trí phấn đấu mà còn rèn luyện cho người
học kỹ năng và tinh thần làm việc tập thể [7, Tr. 12].
d. Vai trò của Giáo viên
Người GV trước kia dạy học theo phương pháp truyền thống: thông
báo, giải thích, minh họa. Nay chuyển sang PPDHTC, GV không còn đóng
vai trò đơn thuần chỉ là người truyền đạt kiến thức, còn là người thiết kế, tổ
chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập nhằm giúp HS tự lực chiếm lĩnh các
tri thức khoa học mới, hình thành kỹ năng, thái độ mới theo yêu cầu của
trương trình.
Trên lớp HS hoạt động là chính. Để đạt được điều đó thì: GV khi chuẩn
bị phải đầu tư nhiều công sức và thời gian thì mới có thể thực hiện bài trên
lớp với vai trò là người gợi mở, động viên, cố vấn, là trọng tài trong các hoạt
động tìm tời, tranh luận của HS. Vai trò của GV ở đây không bị hạ thấp, mà

13
còn được đề cao hơn nhiều so với trước. Ở đây, người GV phải có trình độ
chuyên môn sâu, rộng, trình độ sư phạm lành nghề, là người có đầu óc sáng

tạo và nhạy cảm, linh hoạt trong tổ chức các hoạt động của HS, các tình
huống xuấ hiện ngoài dự kiến của cả GV và HS.
Điểm khác nhau giữa dạy học theo phương pháp tích cực và dạy học phương
pháp dạy học thụ động được đưa ra trong bảng 1
Bảng 1.1: Phƣơng pháp dạy học tích cực và thị động [2, Tr.98].
Phương pháp dạy học thụ động
Phương pháp dạy học tích cực
Tập trung vào hoạt động của GV
Tập trung vào hoạt động của HS
GV thuyết trình và đối thoại là chính
GV thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các
hoạt động của HS
HS lắng nghe GV giảng và kết hợp
ghi chép một cách thụ động
HS tích cực, chủ động tham gia vào
hoạt động học tập
GV cố gắng truyền đạt hết những
kiến thức trong bài dựa vào kỹ năng
và kinh nghiệm của mình
GV huy động vốn kiến thức, kinh
nghiệm của HS để xây dựng bài và
giao tiếp Thầy – Trò được đưa lên
hàng đầy
Quan hệ giao tiếp giữa thầy và trò,
nhưng thầy giữa vai trò chủ yếu
Quan hệ giao tiếp giữa thầy – trò,
trò – trò với vai trò hợp tác
HS trả lời theo sách giáo khoa và vở
ghi
Luôn khuyến khích HS nêu những

kiến thức, hiểu biết của cá nhân về
vấn đề đang được tiếp cận
GV đưa ra ví dụ mẫu và yêu cầu HS
thực hành tương tự
HS tự xác định vấn đề và giải quyết
vấn đề.
Không phát huy được tính tích cực
của HS trong việc tham gia xây dựng
bài
Khuyến khích HS đưa ra câu hỏi
trong quá trình học, nghe giảng. Phát
huy tính tích cực trong học tập của

14
HS tham gia xây dựng bài
HS làm bài hoàn toàn phụ thuộc vào
sách giáo khoa và những tài liệu ghi
chép trên lớp
HS làm bài tập có tính sáng tạo, tự
nêu ra tình huống có vấn đề và giải
quyết tính huống có vấn đề đó
GV độc quyền đánh giá và cho điểm
cố định, đánh giá theo tiêu trí có sẵn
GV khuyến khích HS nhận xét, bổ
xung cho câu trả lời của bạn, tham gia
vào quá trình đánh giá kết quả bài
học.
Qua bảng so sánh trên, chúng ta có thể thấy được phương pháp dạy học
tích cực mới đáp ứng được nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực cho xã hội hiện
nay.

e. Kết hợp đánh giá của thầy và tự đánh giá của trò
Mục đích của việc đánh giá là nhận định về thực trạng của việc dạy và
học, để từ đó điều chỉnh hoạt động dạy và học.
Với phương pháp dạy học truyền thống thì người dạy độc quyền đánh
giá, người học là đối tượng đánh giá.
Với phương pháp dạy học tích cực, luôn phát huy vai trò chủ động, tích
cực của người học để chuẩn bị cho HS khả năng học tập liên tục, suốt đời như
một mục tiêu giáo dục thì: GV phải hướng dẫn HS phát triển kỹ năng tự đánh
giá để HS có thể tự điều chỉnh cách học của bản thân.
Các PPDHTC đào tạo cho xã hội những con người năng động, tự chủ,
có khả năng tự giáo dục, sớm thích ứng với cuộc sống, dễ hòa nhập với cộng
đồng, đồng thời người học có ý thức giáo dục bản thân trong các hoạt động
của mình.
Quá trình kiểm tra đánh giá, không chỉ giúp cho người học tái hiện kiến
thức, mà còn kích thích óc sáng tạo của người học.



15
1.5. Một số vấn đề về phƣơng pháp dạy học Vật lí
Vấn đề phương pháp dạy học (PPDH) Vật lí là một môn khoa học được
thể hiện ở chỗ nó giúp làm sáng tỏ các quy luật của quá trình dạy học Vật lí.
Các thành tố cơ bản của quá trình này là: mục đích của việc dạy học Vật lí,
nội dung, các phương pháp, các hình thức và phương tiện dạy học, hoạt động
của thầy và của trò. Chức năng của phương pháp dạy học Vật lí là đi tìm con
đường tối ưu giúp cho học sinh phổ thông nắm được các sự kiện, định luật,
thuyết cơ bản về Vật lí và ngôn ngữ Vật lí, giúp học sinh được giáo dục và
phát triển nhằm góp phần tốt nhất vào việc thực hiện mục tiêu đào tạo chung
của nhà trường phổ thông
1.5.1. Đối tượng của phương pháp dạy học Vật lí

Phương pháp dạy học Vật lí nghiên cứu quá trình dạy học môn Vật lí
trong trường phổ thông nhằm góp phần thực hiện mục tiêu đào tạo.
Dựa vào những kết luận, nguyên tắc, quy luật của lí luận dạy học đại
cương – một bộ phận quan trọng của khoa học giáo dục – phương pháp dạy
học Vật lí nghiên cứu và giải quyết những nhiệm vụ quan trọng của việc dạy
học bộ môn ở trường phổ thông: đó là các nhiệm vụ trí dục (giáo dưỡng), phát
triển và giáo dục.
1.5.2. Nhiệm vụ của phương pháp dạy học Vật lí
Phương pháp dạy học Vật lí giải đáp ba câu hỏi lớn sau:
- Dạy và học Vật lí để làm gì? (mục đích và nhiệm vụ của môn Vật lí)
- Dạy và học cái gì? (nội dung môn học)
- Dạy và học như thế nào? (phương pháp, tổ chức của việc dạy và của
việc học)
1.5.3. Tính đặc thù của phương pháp dạy học Vật lí – Phương pháp nhận
thức Vật lí
Trong trường phổ thông hiện nay những phương pháp nhận thức Vật lí
phổ biến hay dùng là phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình,