Sử dụng phầm mềm toán học MATLAB trong dạy học bài tập chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12 trung học phổ thông ban nâng cao

1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC





VY HỒNG HIẾU






“SỬ DỤNG PHẦN MỀM TOÁN HỌC MATLAB TRONG
DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY
CHIỀU”
VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG BAN NÂNG CAO”

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ



Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÝ)
Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS . BÙI VĂN LOÁT

HÀ NỘI – 2011

4
MỤC LỤC

Trang
MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
1
2. Lịch sử nghiên cứu
2
3. Mục tiêu nghiên cứu
2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
2
5. Phạm vi nghiên cứu
3
6. Mẫu khảo sát
3
7. Câu hỏi nghiên cứu
3
8. Giả thuyết nghiên cứu
3
9. Phương pháp nghiên cứu
4

10. Cấu trúc luận văn
4
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT ĐỘNG
DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ PHỔ THÔNG CÓ SỰ HỖ TRỢ CỦA
PHẦN MỀM TOÁN HỌC MATLAB


5
1.1. Quan điểm hiện đại về dạy học
5
1.1.1. Quan điểm dạy học
5
1.1.2. Phương pháp dạy học tích cực
8
1.2. Những vấn đề lý luận về dạy giải bài tập vật lý
10
1.2.1. Khái niệm bài tập vật lí
10
1.2.2. Tác dụng của BTVL trong hoạt động dạy học vật lí
11
1.2.3. Sử dụng bài tập vật lý trong dạy học vật lý
12
1.2.4. Phương pháp giải bài tập vật lý
18
1.2.5. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý
22
1.3. Vai trò, ý nghĩa của công nghệ thông tin trong dạy học
25
1.3.1. Dạy và học theo quan điểm công nghệ thông tin
25

1.3.2. Công nghệ thông tin với vai trò phương tiện, thiết bị dạy học
26
1.4. Giới thiệu phần mềm toán học Matlab
27
1.4.1. Quá trình hình thành và phát triển của Matlab
27
1.4.2. Matlab là ngôn ngữ lập trình
28
1.4.3. Các đặc điểm chính của ngôn ngữ lập trình Matlab
28
1.4.4. Các lệnh trong Matlab
28
1.4.5. Đồ hoạ trong Matlab
31



5
1.5. Thực tiễn hoạt động dạy giải bài tập vật lý và việc ứng dụng công nghệ
thông tin trong dạy học vật lý ở trường THPT Cao Lộc tỉnh Lạng Sơn

40
1.5.1. Thực tiễn hoạt động dạy giải bài tập vật lý
40
1.5.2. Thực tế việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý
THPT

41
Kết luận chương 1
45

Chƣơng 2 : SOẠN THẢO HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ TỔ CHỨC
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC VỚI HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ SỬ DỤNG
PHẦN MỀM MATLAB VÀO CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN XOAY
CHIỀU” VẬT LÝ 12 THPT BAN NÂNG CAO NHẰM GÓP PHẦN
PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ TỰ CHỦ, BỒI DƢỠNG NĂNG
LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH





46
2.1. Đặc điểm, cấu trúc nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12
46
2.1.1. Vị trí chương “Dòng điện xoay chiều”trong chương trình vật lí phổ
thông

46
2.1.2. Cấu trúc nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12 nâng cao
46
2.2. Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”
53
2.2.1. Mục tiêu về kiến thức và trình độ nhận thức………………………….
53
2.2.2. Kỹ năng của học sinh khi học chương “Dòng điện xoay chiều”
59
2.2.3. Các sai lầm phổ biến của học sinh khi học chương “Dòng điện xoay
chiều”

59

2.3. Soạn thảo hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12
Ban nâng cao

60
2.3.1. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập
60
2.3.2. Sử dụng phần mềm Matlab trong hướng dẫn hoạt động giải bài tập
chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12 Ban nâng cao.

61
2.3.3. Dự kiến sử dụng hệ thống bài tập đã soạn thảo trong dạy học chương
“Dòng điện xoay chiều” Vật Lý 12 nâng cao có sử dụng phần mềm Matlab

81
2.4. Tổ chức dạy học với hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều”
Vật Lý 12 Ban nâng cao có sử dụng phần mềm toán học Matlab

81
2.4.1. Phương pháp giải bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” Vật Lý 12
nâng cao có sử dụng phần mềm toán học Matlab

81
2.4.2. Hướng dẫn học sinh giải hệ thống bài tập đã soạn thảo
82
Kết luận chương 2
86
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
87
3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
87

3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
87

6
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
87
3.4. Thời điểm thực nghiệm 25/10/2011 đến 06/12/2011
88
3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
88
3.5.1. Tiêu chí để đánh giá
88
3.5.2. Diễn biến thực nghiệm sư phạm
88
3.5.3. Sơ bộ đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo với việc
ôn tập củng cố kiến thức, phát huy tính tích cực, tự chủ, tư duy, sáng tạo
của học sinh


96
3.5.4. Kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh
98
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
108
TÀI LIỆU THAM KHẢO
110


3
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

BT
BTVL
: Bài tập
: Bài tập vật lí
CNTT
ĐC
ĐHQG
: Công nghệ thông tin
: Đối chứng
: Đại học Quốc Gia
GV
: Giáo viên
HS
HTTCDH
MTĐT
ND
NXB
: Học sinh
: Hình thức tổ chức dạy học
: Máy tính điện tử
: Nội dung
: Nhà xuất bản
PPDH
PMDH
QĐDH
: Phương pháp dạy học
: Phần mềm dạy học
: Quan điểm dạy học
SGK
: Sách giáo khoa

TBDH
THPT
TN
: Thiết bị dạy học
: Trung học phổ thông
: Thực nghiệm


- 1 -

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển và đổi mới của nền kinh tế theo thị trường và hội
nhập, nhu cầu về nguồn nhân lực ngày càng đa dạng và thay đổi nhanh, yêu cầu
người lao động có năng lực sáng tạo, năng lực tự học để có thể thích ứng được với
sự thay đổi của thị trường lao động, đáp ứng được yêu cầu cao của công cuộc công
nghiệp hóa, hiện đại hóa. Để đáp ứng về nhu cầu nhân lực chất lượng cao việc đổi
mới phương pháp dạy học là nhiệm vụ cấp bách của ngành giáo dục.
Đổi mới phương pháp dạy học, ứng dụng công nghệ dạy học hiện đại theo
hướng chủ động, tích cực hóa hoạt động của học sinh là một trong những phương
hướng đã được xác định rõ, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học hiện nay. Điều
này đã được xác định trong nghị quyết trung ương 4 khoá VII, nghị quyết trung
ương 2 khoá VIII, được thể chế trong luật giáo dục (2005). Luật giáo dục, điều 28.2,
đã ghi “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tích cực, tự giác, chủ động
sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm từng lớp học môn học; bồi dưỡng
phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng
kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hướng thú và trách
nhiệm học tập của học sinh”.
Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học trong những năm gần đây
được đặc biệt chú trọng. Hiện nay, cả nước ta đã có nhiều công trình nghiên cứu

việc đổi mới phương pháp giáo dục theo quan điểm ứng dụng công nghệ thông tin
để dạy học… Tuy nhiên, việc sử dụng công nghệ thông tin trong giảng bài tập vật lý
với tư cách là một phương pháp dạy học có tác dụng tích cực tới việc giáo dục và
phát triển tư duy của học sinh đồng thời là thước đo thực chất đúng đắn sự nắm
vững kiến thức, kỹ năng kỹ xảo vật lý của học sinh thì chưa có nhiều công trình
nghiên cứu. Trong khi đó, hiện nay trên thế giới đã có những phần mềm được sử
dụng là một công cụ mạnh trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như cũng như
trong lĩnh vực giáo dục đào tạo và mang tính thực tiễn cao. Với đặc thù môn học
Vật Lý phổ thông là quan sát, mô phỏng, giải thích hiện tượng, việc sử dụng một
phần mềm công nghệ trong giảng dạy bài tập sẽ giúp học sinh dễ dàng hiểu và vẫn
- 2 -
dụng được, giúp giáo viên và học sinh nâng cao chất lượng dạy và học. Matlab là
một trong những phần mềm đó. Bài tập là một phần nội dung quan trọng, không thể
thiếu trong môn học nhất là môn vật lý. Để giải được bài tập vật lý nhất là những
bài tập định tính, giải thích hiện tượng đòi hỏi người học phải nắm vững kiến thức
lý thuyết, biết cách vận dụng linh hoạt kiến thức lý thuyết vào việc giải bài tập. Khi
giải bài tập vật lý các kiến thức mà học sinh đã được học sẽ được tái tạo lại, đòi hỏi
học sinh phải làm việc với mức độ tự lực cao. Thông qua việc dạy học bài tập vật
lý, người học sẽ hiểu rõ hơn bản chất của các hiện tượng và qui luật vật lý, biết cách
ứng dụng các qui luật vật lý vào thực tế cuộc sống, biến kiến thức đã học thành kiến
thức riêng của mình.
Từ những lý do trên, với mong muốn sử dụng phần mềm Matlab trong dạy
bài tập vật lý nhằm năng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường trung học phổ
thông, tôi đã lựa chọn đề tài: Sử dụng phần mềm toán học Matlab trong dạy học bài
tập chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 trung học phổ thông Ban nâng cao
làm đề tài nghiên cứu.
2. Lịch sử nghiên cứu
Trong những năm đã có nhiều người đã ứng dụng phần mềm toán học
Matlab vào dạy giải bài tập vật lý phổ thông trung học ở các chương, các phần
chẳng hạn như: Sử dụng một số mô hình dao động và sóng điện từ được xây dựng

bằng ngôn ngữ lập trình Matlab để giảng dạy chương “Dao động và sóng điện từ” -
vật lí 12 THPT Ban nâng cao.( Luận văn thạc sĩ Trần Thị Thanh Vân) ; Dạy học bài
toán dao động và sóng sử dụng mô hình được xây dựng bằng phần mềm Matlab
( Luận văn thạc sĩ Đinh Đức Chính), Về bài tập chương “Dòng điện xoay chiều”
có luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Diệu Ly là Sử dụng phần mềm toán học
Mathematica hỗ trợ giải bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 Ban
nâng cao. Nhưng vẫn chưa có tác giả nào làm về đề tài mà tôi đã chọn nghiên cứu.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Vận dụng lý luận về dạy giải bài tập vật lý, soạn thảo hệ thống bài tập và tổ
chức hoạt động dạy học với hệ thống bài tập có sử dụng phần mềm toán học Matlab
vào chương “Dòng điện xoay chiều” Vật Lý 12 THPT Ban nâng cao góp phần phát
huy tính tích cực và tự chủ, bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh.
- 3 -
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các quan điểm dạy học hiện đại về dạy học, đặc biệt chú trọng
về cơ sở lý luận của việc dạy giải bài tập vật lý,
- Nghiên cứu tài liệu về phần mềm toán học Matlab.
- Nghiên cứu nội dung và phân phối chương trình các kiến thức chương
“Dòng điện xoay chiều” Vật Lý 12 THPT Ban nâng cao và các tài liệu có liên quan
nhằm xác định được mức độ nội dung các kiến thức cơ bản và các kỹ năng học sinh
cần đạt được.
- Tìm hiều thực tế dạy học phần kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều”
Vật Lý 12 THPT Ban nâng cao nhằm phát hiện những khó khăn của giáo viên và
học sinh, những sai lầm phổ biến của học sinh. Từ đó đề xuất một số nguyên nhân
của các khó khăn và nêu các biện pháp khắc phục.
- Soạn thảo hệ thống bài tập có sử dụng phần mềm toán học Matlab để giải
và sử dụng hệ thống bài tập này vào việc tổ chức dạy học một số bài tập ở trong
chương “Dòng điện xoay chiều” Vật Lý 12 THPT Ban nâng cao.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học đã soạn thảo để
đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng và việc đưa phần mềm toán học

Matlab vào hướng dẫn hoạt động giải bài tập.
5. Phạm vi nghiên cứu
Sử dụng phần mềm toán học Matlab trong việc dạy giải hệ thống bài tập đã
được lựa chọn khi dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” Vật Lý 12 THPT Ban
nâng cao.
6. Mẫu khảo sát
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học môn vật lý chương “Dòng điện
xoay chiều” Vật Lý 12 THPT Ban nâng cao
- Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm toán học Matlab, ứng dụng vào dạy giải
bài tập vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” Vật Lý 12 THPT Ban nâng cao
- Đối tượng khảo sát: Học sinh lớp : 12(A1, A2) Trường THPT Cao Lộc -
Lạng Sơn
7. Câu hỏi nghiên cứu
- 4 -
Soạn thảo hệ thống bài tập và tổ chức hoạt động dạy học với hệ thống bài tập
có sử dụng phần mềm toán học Matlab vào chương “Dòng điện xoay chiều” Vật Lý
12 THPT Ban nâng cao như thế nào thì góp phần phát huy tính tích cực và tự chủ,
bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh?
8. Giả thuyết nghiên cứu
Nếu học sinh có kiến thức về việc sử dụng phần mềm toán học Matlab và
kiến thức vật lý của chương “Dòng điện xoay chiều” Vật Lý 12 THPT Ban nâng
cao, giáo viên soạn thảo được hệ thống bài tập bám sát mục tiêu dạy học và tổ chức
hoạt động dạy học với hệ thống bài tập đó có sử dụng phần mềm toán học Matlab,
một cách phù hợp thì góp phần phát huy tính tích cực và tự chủ, bồi dưỡng năng lực
sáng tạo của học sinh.
9. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận
+ Nghiên cứu các tài liệu về Tâm lý học, Lý luận dạy học, các tài liệu về
phương pháp dạy học bộ môn Vật lý…
+ Nghiên cứu SGK Vật lý 12 và các tài liệu khoa học đề cập đến vấn đề

“Dòng điện xoay chiều”
+ Nghiên cứu tài liệu về phần mềm toán học Matlab.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
+ Điều tra thực tiễn hoạt động dạy giải bài tập vật lí và việc ứng dụng công
nghệ thông tin trong dạy học vật lí ở một số trường THPT ở Lạng Sơn.
+ Thực nghiệm sư phạm
- Phương pháp thống kê toán để xử lý thông tin từ thực nghiệm sư phạm
10. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn dự kiến
gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của hoạt động dạy giải bài tập vật lý
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 hệ
thống bài tập có sử dụng phần mềm toán học Matlab vào chương "Dòng điện xoay
- 5 -
chiều” Vật Lý 12 THPT Ban nâng cao nhằm phát huy tính tích cực và tự chủ, bồi
dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT ĐỘNG DẠY
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ PHỔ THÔNG CÓ SỰ HỖ TRỢ CỦA
PHẦN MỀM TOÁN HỌC MATLAB
1.1. Quan điểm hiện đại về dạy học
1.1.1. Quan điểm dạy học
Dạy và học là hai mặt của một quá trình thống nhất biện chứng – quá trình dạy học.
Tuy hai hoạt động dạy và học có cấu trúc khác nhau, nhưng lại có mối quan hệ qua lại
khăng khít với nhau, không thể tách rời.
Theo kiểu dạy học truyền thống cũ, điều quan tâm chủ yếu của giáo viên là sự trình
bày bài giảng của mình về các kiến thức cần dạy cho học sinh sao cho đảm bảo được nội
dung chính xác, sâu lắng, đầy đủ. Nghĩa là theo kiểu dạy học này, trung tâm chú ý là nội

dung kiến thức cần dạy. Dần dần người đã nhận rõ rằng nếu chỉ quan tâm tới bản thân nội
dung kiến thức thì dù có trình bày tốt đến đâu cũng vẫn chưa phải là sự xác định một cách
cụ thể học sinh cần đạt được những khả năng gì trong hoặc sau khi học, và bằng cách nào
đảm bảo cho học sinh đạt được những khả năng đó. Đó là một nhược điểm cơ bản của kiểu
dạy học cũ. Nó hạn chế chất lượng và hiệu quả dạy học.
Trong mấy thập kỷ qua, để khắc phục nhược điểm của kiểu dạy học cũ, trên thế giới đã
hình thành quan niệm về kiểu dạy học mà trung tâm chú ý là những khả năng, những hành vi mà
người học cần thể hiện ra được, cần đạt được trong hoặc sau khi học. Những khả năng này được
xem là những kết quả mà sự dạy mang lại ở người học.
a. Quan niệm về mục đích dạy học
Quan niệm truyền thống
(GV làm trung tâm)
Quan niệm hiện đại
(HS làm trung tâm)
Đào tạo trẻ em thành người lớn thông
qua những người lớn tuổi hơn, những
người hiểu biết, những hình mẫu. Lý
luận dạy học thiên về mệnh lệnh, uy
quyền.
Xây dựng các chương trình đào tạo phù
hợp với chủ thể, nhằm hình thành các
năng lực chuyên môn, năng lực xã
hội và cá nhân, khả năng hành động.
Lý luận dạy học chú trọng năng lực
tự chủ, khả năng giao tiếp.
b. Quan niệm về nội dung dạy học
Quan niệm truyền thống
(GV làm trung tâm)
Quan niệm hiện đại
(HS làm trung tâm)

Các nhà chuyên môn xác định những
nội dung quan trọng, từ đó đề ra
những yêu cầu, tiêu chuẩn, những
Người điều khiển quá trình dạy học
đưa ra những nội dung tiêu biểu,
then chốt, cũng như những vấn đề
- 6 -
điều bắt buộc. Sự lựa chọn nội
dung thiên về định hướng chuyên
môn và là bắt buộc.
có ý nghĩa đối với đời sống xã
hội. Sự lựa chọn nội dung mang
tính liên môn và có sự thỏa thuận
của người học.

c. Quan niệm về phương pháp, phương tiện dạy học
Quan niệm truyền thống
(GV làm trung tâm)
Quan niệm hiện đại
(HS làm trung tâm)
Các phương pháp truyền thụ và thông
báo chiếm ưu thế, trong đó bao
gồm định hướng mục đích học tập
và kiểm tra. Các phương pháp
nặng về định hướng hiệu quả
truyền đạt.
Giờ học là sự phối hợp hoạt động của
người dạy và người học trong việc
lập kế hoạch thực hiện và đánh
giá. Dạy học theo hướng giải

quyết vấn đề định hướng hành
động chiếm ưu thế.

d. Quan niệm về đánh giá
Quan niệm truyền thống
(GV làm trung tâm)
Quan niệm hiện đại
(HS làm trung tâm)
Kết quả học tập được đo và dự báo
với nhiều phương pháp khác
nhau.

Không phải chỉ kết quả học tập mà
chính quá trình học tập mới là đối
tượng đánh giá chủ yếu.
Dạy học và đánh giá là hai thành phần
khác nhau của quá trình dạy học.
Học sinh được tham gia vào quá trình
đánh giá.
Chú trọng khả năng tái hiện tri thức
chính xác.
Chú trọng việc ứng dụng tri thức
trong các tình huống hành động.
Quá trình dạy học là quá trình hoạt động của giáo viên và của học sinh trong sự
tương tác thống nhất biện chứng của ba thành phần trong hệ dạy học bao gồm: Giáo viên –
Học sinh – Phương tiện hoạt động dạy học.
Mỗi hoạt động diễn ra theo các pha: định hướng, chấp hành và kiểm tra. Cơ sở định
hướng của hành động có tầm quan trọng đặc biệt với chất lượng hiệu quả của hành động.
Giáo viên có vai trò quan trọng trong việc giúp đỡ cho sự hình thành cơ sở định huớng
khái quát hành động của học sinh. Cơ sở định hướng bao gồm những nội dung cơ bản nhất,

cần thiết nhất cho sự thành công của hành động chủ thể. Hoạt động dạy của giáo viên phải
có tác dụng chỉ đạo hoạt động học của học sinh phù hợp với con đường biện chứng của sự
hình thành, phát triển và hoàn thiện của hành động.
Theo quan điểm xã hội – tâm lý, học là hoạt động của tác nhân chiếm lĩnh kinh
nghiệm xã hội lịch sử biến thành năng lực thể chất và năng lực tinh thần của cá nhân, hình
thành và phát triển nhân cách của cá nhân.
Sự học là quá trình hình thành và phát triển của các dạng thức hành động xác định
là sự thích ứng của chủ thể với tình huống qua đó chủ thể chiếm lĩnh kinh nghiệm xã hội
lịch sử biến thành năng lực thể chất và năng lực tinh thần của cá nhân, hình thành và phát
- 7 -
triển nhân cách cá nhân. Mỗi tri thức mới học được, có chất lượng phải là kết quả của sự
thích ứng của người học là hoạt động xây dựng nên tri thức mới với tính cách là phương
tiện tối ưu giải quyết tình huống.
Dạy học là dạy hành động (hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng
tri thức) và do đó trong dạy học, giáo viên cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự
thích ứng của học sinh để qua đó học sinh chiếm lĩnh được tri thức đồng thời phát triển trí
tuệ và nhân cách toàn diện của mình.
Trong sự vận hành của hệ tương tác dạy học gồm: Người dạy (giáo viên) – Người
học (học sinh) – Tư liệu hoạt động dạy học (môi trường) thì giáo viên là người ổ chức,
kiểm tra, định hướng hành động của học sinh theo một chiến lược hợp lý sao cho học sinh
tự chủ chiếm lĩnh, xây dựng tri thức của mình và do đó đồng thời năng lực trí tuệ và nhân
cách toàn diện của học sinh từng bước phát triển. Có thể mô tả sự tương tác dạy học bằng
sơ đồ như hình sau:

hình 1.1: Sự tương tác dạy học
Hành động của giáo viên với tư liệu hoạt động dạy học là tổ chức tư liệu và qua đó
cung cấp tư liệu, tạo tình huống cho hoạt động của học sinh. Tác động của giáo viên tới
học sinh là sự định hướng củah giáo viên đối với hoạt động học sinh với tư liệu, định
hướng của giáo viên với sự tương tác trao đổi giữa học sinh với nhau và qua đó định hướng
cả sự cung cấp những thông tin liên hệ ngược từ phía học sinh cho giáo viên.

Hành động học của học sinh với tư liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của học
sinh với tình huống học tập, đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho
mình. Tương tác trực tiếp của học sinh với nhau và giữa học sinh với giáo viên là sự trao
đổi, tranh luận giữa các cá nhân và nhờ đó học sinh tranh thủ sự hỗ trợ từ phía giáo viên và
tập thể học sinh.
Giáo viên


Học sinh
Tư liệu
Hoạt động dạy học
(Môi trường)
Định hướng
Liên hệ ngược
Liên hệ ngược
Thích ứng
Tổ chức
Cung cấp tư liệu
tạo tình huống
- 8 -
1.1.2. Phương pháp dạy học tích cực
1.1.2.1. Dạy học tăng cƣờng phát huy tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng
tạo thông qua tổ chức thực hiện các hoạt động học tập của học sinh.
Dạy học thay vì lấy “Dạy” làm trung tâm sang lấy “Học” làm trung tâm. Trong
phương pháp tổ chức, người học – đối tượng của hoạt động “dạy”, đồng thời là chủ thể của
hoạt động “học” – được cuốn hút vào các hoạt động học tập do GV tổ chức và chỉ đạo,
thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ, chưa có chứ không phải thụ động
tiếp thu những tri thức đã được GV sắp đặt.
1.1.2.2. Dạy học chú trọng rèn luyện phƣơng pháp và phát huy năng lực
tự học của học sinh.

PPDH tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho HS không chỉ là một
biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học.
Trong xã hội hiện đại đang biến đổi nhanh, với sự bùng nổ thông tin khoa học, kỹ
thuật, công nghệ phát triển như vũ bão thì không thể nhồi nhét vào đầu óc HS khối lượng
kiến thức ngày càng nhiều.
Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học. Nếu rèn luyện cho
HS có được phương pháp, kỹ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học,
khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập sẽ được nhân lên gấp bội.
1.1.2.3. Dạy học phân hóa kết hợp với hợp tác
Trong một lớp học trình độ kiến thức, tư duy của HS thường không thể đồng đều,
vì vậy khi áp dụng PPDH tích cực buộc phải chấp nhận sự phân hóa về cường độ, mức độ,
tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập, nhất là khi bài học được thiết kế thành một chuỗi
hoạt động độc lập. Áp dụng PPDH tích cực ở trình độ càng cao thì sự phân hóa này càng
lớn.
Tuy nhiên, trong học tập, không phải mọi tri thức, kĩ năng, thái độ đều được hình
thành bằng những hoạt động độc lập cá nhân. Lớp học là môi trường giao tiếp thầy – trò,
trò – trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh nội dung
học tập.
Bảng 1.1 So sánh phương pháp dạy học tích cực và phương pháp dạy học thụ động

Dạy học thụ động
Dạy học tích cực
1.
Tập trung vào hoạt động của giáo viên
Tập trung vào hoạt động của học sinh
2.
Giáo viên thuyết trình là chính.
Giáo viên thiết kế tổ chức, định hướng
các hoạt động của học sinh.
3.

Học sinh lắng nghe lời giản của giáo
viên, ghi chép và học thuộc.
Học sinh chủ động, tích cực tham gia
hoạt động học tập
4.
Giáo viên cố gắng truyền đạt hết
những kiên thức và kinh nghiệm
của mình để hoàn thành bài giảng.
Giáo viên huy động vốn kiến thức và
kinh nghiệm sống của học sinh để
xây dựng kiến thức.
5.
Giao tiếp Thầy – Trò nổi lên hàng đầu
Quan hệ Thầy – Trò, Trò – Trò, hợp
tác với bạn.
- 9 -
6.
Học sinh trả lời theo sách giáo khoa và
theo vở ghi.
Khuyến khích học sinh nêu những ý
kiến cá nhân về vấn đề đang học
7.
Giáo viên cho ví dụ mẫu rồi yêu cầu
học sinh làm những trường hợp
tương tự.
Học sinh tự xác định vấn đề và giải
quyết vấn đề.
8.
Không phát huy được tính tích cực
học tập của học sinh tham gia xây

dựng bài.
Khuyến khích học sinh nêu thắc mắc
trong khi nghe giảng
9.
Học sinh lệ thuộc hoàn toàn vào
TLGK và sự thuyết trình của giáo
viên.
Học sinh làm bài tập có sáng tạo.
10.
Giáo viên độc quyền đánh giá và cho
điểm cố định, đánh giá theo sự ghi
nhớ thông tin có sẵn.
Giáo viên khuyến khích học sinh nhận
xét, bổ sung câu trả lời của bạn.

1.2. Những vấn đề lý luận về dạy giải bài tập vật lý
1.2.1. Khái niệm bài tập vật lí
Trong dạy học vật lí, bài tập vật lí có một ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc
củng cố, đào sâu, mở rộng, hoàn thiện kiến thức về mặt lý thuyết và rèn luyện cho học sinh
khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, góp phần vào việc giáo dục tổng hợp và hướng
nghiệp. Hoạt động giải bài tập vật lí không những là một trong những cách thức để học
sinh vận dụng kiến thức cũ mà còn có thể giúp cho học sinh tự lực phát hiện ra kiến thức
mới, qua đó tạo cơ sở cho tính tự lực, tích cực trong học tập của học sinh. Bài tập vật lí
được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết, bằng những suy lý lôgic, phép
toán và thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm, các thuyết, các định luật và các phương pháp
vật lí.
Theo nghĩa rộng, bài tập vật lí được hiểu là vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu
giáo khoa chính là bài tập đối với học sinh. Sự tư duy, tìm tòi, giải quyết vấn đề gặp phải
đó là học sinh đã giải bài bài tập.
1.2.2. Tác dụng của BTVL trong hoạt động dạy học vật lí

Mục tiêu của dạy học vật lí ở trường phổ thông là phải đảm bảo trang bị đầy đủ cho
học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản, hiện đại, làm cho học sinh có thể vận dụng những
kiến thức đó để giải quyết nhiệm vụ học tập. Để đạt được những nhiệm vụ trên đồi hỏi học
sinh phải được rèn luyện một cách thường xuyên, kết hợp nhiều phương pháp. Bài tập vật lí là
một trong những phương pháp được vận dụng có hiệu quả trong dạy học vật lí. Nó có một tầm
quan trọng đặc biệt góp phần vào việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở phổ thông. Tùy
thuộc vào những tình huống cụ thể, bài tập vật lí được sử dụng theo các mục đích khác nhau
[21].
- Bài tập vật lí có thể được sử dụng như là phương tiện nghiện cứu tài liệu mới khi
trang bị kiến thức cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội được kiến thức một
cách sâu sắc và vững chắc
- Bài tập vật lí là một phương tiện để học sinh rèn luyện khả năng vận dụng kiến
thức, liên hệ học tập với thực tế.
- 10 -
- Bài tập vật lí là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện
tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh.
Bởi vì, giải bài tập vật lí là một hình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh.
Trong quá trình làm bài tập, học sinh phải phân tích điều kiện đầu bài, tự xây dựng những
lập luận, thực hiện các tính toán, khi cần thiết phải tiến hành các thí nghiệm, thực hiện các
phép đo, xác định sự phụ thuộc theo một hàm số nào đó giữa các đại lượng, kiểm tra các
kết luận của mình. Trong những điều kiện đó tư duy lôgic, tư duy sáng tạo của học sinh
được phát triển, năng lực tự làm việc của học sinh được nâng cao.
- Bài tập vật lí là một phương tiện để củng cố, ôn tập kiến thức đã học một cách
sinh động và hiệu quả
Khi giải các bài tập, đòi hỏi học sinh phải nhớ lại các công thức, định luật, kiến
thức đã học, cũng có khi bài tập đòi hỏi sự vận dụng kiến tổng hợp của cả một chương hay
một phần của chương trình. Do vậy, học sinh sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ tốt hơn các kiến
thức đã học và không thụ động tiếp thu các kiến thức mới. Mặt khác, thông qua đó giáo
viên có thể đánh giá chính xác về mức độ nhận thức của học sinh, đồng thời phát hiện
được những “lỗ hổng” về mặt kiến thức của học sinh. Từ đó, giáo viên có những điều

chỉnh kịp thời trong phương pháp giảng dạy cũng như việc kiểm tra đánh giá, điều chỉnh
lượng kiến thức sao cho phù hợp với từng đối tượng học sinh.
- Thông qua việc giải bài tập vật lí có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt
như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, sự kiên trì cũng như tinh thần vượt khó.
- Bài tập vật lí là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh
một cách chính xác.
Việc giải bài tập vật lí đôi khi không phải là một việc đơn giản và nhẹ nhàng đối
với học sinh. Việc giải bài tập vật lí đòi hỏi học sinh phải nỗ lực vượt qua những khó khăn
đặt ra và để làm được điều đó yêu cầu học sinh phải ghi nhớ các kiến thức đã học và vận
dụng trong những tình huống cụ thể. Nhưng việc giải bài tập vật lí thành công cũng luôn
đem đến cho học sinh sự say mê, niềm phấn khởi và tăng thêm sự yêu thích của học sinh
đối với bộ môn vật lý.
1.2.3. Sử dụng bài tập vật lý trong dạy học vật lý
1.2.3.1. Những yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lý
a. Cần dự tính kế hoạch về việc sử dụng BTVL trong dạy học, với từng đề
tài, từng tiết học
Xác định mục đích sử dụng bài tập, các mục đích có thể là:
- Dùng bài tập làm xuất hiện vấn đề trong các tiết nghiên cứu tài liệu mới.
- Dùng bài tập hình thành kiến thức mới.
- Dùng bài tập để củng cố, bổ sung, hoàn thiện những kiến thức lý thuyết đã học.
- Lựa chọn bài tập điển hình nhằm hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức đã học
để giải, từ đó hình thành phương pháp giải chung cho mỗi loại bài tập đó.
- Dùng bài tập để kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh.
- Sắp xếp các bài tập đã chọn thành một hệ thống, định rõ kế hoạch và mục
đích sử dụng trong tiến trình dạy học

- 11 -
- Kế hoạch sử dụng BTVL trong dạy học [13]
STT bài
trong

SGK
Nội dung
tiết học
Ra bài tập và giải ngay
tại lớp
Ra về nhà
các bài
tập
Giải ở lớp
các bài
tập đã
ra về
nhà
Hình thành
kiến thức
mới
Củng cố
……
…………
……
……
……
……

b. Dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức để giải quyết về đặt ra, rèn
cho học sinh kỹ năng giải những bài toán cơ bản
c. Coi trọng việc phát triển tư duy
1.2.3.2. Phân loại bài tập vật lý
Có nhiều cách phân loại BTVL dựa trên cơ sở khác nhau. Trong nghiên cứu của
mình, chúng tôi phân loại bài tập vật lí theo nội dung; theo yêu cầu phát triển tư duy; theo
phương thức cho điều kiện của bài toán hay theo phương thức giải.
Trên cơ sở đó, chúng tôi có bảng phân loại bài tập vật lý (xem hình 1.1) [11].
- 12 -
Bài tập vật lý
Phân loại theo nội
dung
Phân loại theo yêu
cầu phát triển tư duy
Phân loại theo phương
thức cho điều kiện và
phương thức giải
Bài tập
có nội
dung lịch
sử
BT có
nội dung
cụ thể

hoặc trừu
tượng
Đề tài vật
lý
Kỹ thuật
tổng hợp
Bài tập
luyện tập
Bài tập
sáng tạo
Bài tập định
tính
Bài tập định
lượng
Bài tập thí
nghiệm
Bài tập đồ thị
Trắc nghiệm
khách quan
Cơ Nhiệt Điện Quang
SƠ ĐỒ PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ


Hình 1.2. Sơ đồ phân loại bài tập Vật Lý (tham khảo)

- 13 -
a. Phân loại theo nội dung của bài tập vật lý
- Theo đề tài của tài liệu vật lý
Bài tập vật lí theo đó được phân biệt thành các bài tập cơ học, điện học, nhiệt học,
quang học …. Các bài tập này thường xuất hiện ngay sau khi nghiên cứu tài liệu mới về một

vấn đề nào đó. Sự phân chia này chỉ mang tính chất quy ước, bởi vì kiến thức được sử dụng
trong giả thiết của bài tập vật lí thường không chỉ lấy ở một chương mà có thể lấy ở những
phần khác nhau trong chương trình vật lí đã học.
- Bài tập có nội dung trừu tượng và bài tập có nội dung cụ thể
Bài tập vật lí có nội dung trừu tượng là những bài tập trong điều kiện của nó, bản chất
vật lí của hiện tượng đã được nêu lên, những chi tiết không bản chất đã được lược bỏ bớt. Bài
tập loại này sẽ giúp học sinh nhận ra cần phải sử dụng những công thức, định luật hay kiến
thức vật lí nào để giải quyết bài tập đó. Do đó, bài tập loại này thường được áp dụng cho học
sinh tập dượt, vận dụng các công thức vừa học.
Bài tập có nội dung cụ thể là bài tập mà trong điều kiện của nó, những số liệu chi tiết
của bài tập đã được nêu cụ thể còn bản chất vật lí của hiện tượng vật lí chưa được sáng tỏ. Khi
giải bài tập vật lí loại này, học sinh phải nhận ra rõ bản chất của hiện tượng vật lí và phải phân
tích các dữ kiện để làm sáng tỏ vấn đề.
- Bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp
Bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp là loại bài tập mà nội dung của nó chứa đựng
những tài liệu về kỹ thuật, sản xuất công nghiệp, sản xuất nông nghiệp, về giao thông liên
lạc… Bài tập loại này sẽ giúp học sinh liên hệ được lý thuyết với thực hành, học tập với thực
tiễn của cuộc sống, cho học sinh thấy được khoa học vật lí ở xung quanh chúng ta.
- Bài tập có nội dung lịch sử
Bài tập có nội dung lịch sử là những bài tập chứa đựng những kiến thức có đặc điểm
lịch sử, những dữ kiện về các thí nghiệm vật lí cổ điển, về những phát minh sáng chế hay về
những câu chuyện có tính chất lịch sử.
- Bài tập vui
Bài tập vui là những bài tập sử dụng những dữ kiện, hiện tượng kì lạ hoặc vui, dí dỏm,
hài hước… Loại bài tập này sẽ làm cho tiết học thêm sinh động, nâng cao hứng thú học tập
của học sinh.
b. Phân loại theo phương thức cho điều kiện hoặc phương thức giải
- Bài tập định tính
Bài tập định tính là những bài tập khi giải, học sinh chỉ phải làm những phép tính đơn
giản hoặc có thể nhẩm được. Học sinh muốn giải được bài tập loại này phải thực hiện những

phép suy luận lôgic. Do đó, học sinh phải hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lí
và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể. Qua đó, học sinh
đưa được lý thuyết vào đời sống xung quanh. Chính vì vậy, những bài tập loại này làm tăng
thêm hứng thú cho môn học, tạo điều kiện cho việc phát triển và rèn luyện khả năng quan sát
ở học sinh. Bài tập loại này thường được sử dụng ưu tiên hàng đầu sau khi học xong lý thuyết
và trong khi củng cố, ôn tập kiến thức cho học sinh.
- Bài tập định lượng

- 14 -
Bài tập định tính là loại bài tập mà muốn giải được chúng phải thực hiện một loạt các
phép tính và kết quả thu được là một đáp số định lượng.
Bài tập tính toán tập dượt là những bài tập đơn giản trong đó chỉ đề cập đến những
hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản. Nó có tác dụng củng cố kiến
thức cơ bản vừa học, làm cho học sinh hiểu rõ về ý nghĩa của các định luật và công thức biểu
diễn chúng.
Bài tập tính toán tổng hợp là loại bài tập mà muốn giải được thì yêu cầu ta phải vận
dụng nhiều khái niệm, định luật, công thức. Bài tập loại này giúp học sinh đào sâu, mở rộng
kiến thức, thấy được mối quan hệ giữa các thành phần khác nhau của chương trình, biết phân
tích và lựa chọn kiến thức đã học để giải quyết vấn đề do bài tập đặt ra.
- Bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải
bằng lý 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 kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý
luận và thực tiễn.
- Bài tập đồ thị
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 trắc nghiệm khách quan
Bài tập dạng trắc nhiệm khách quan thường dùng để kiểm tra kiến thức trong một

phạm vi rộng, số lượng người được kiểm tra nhiều, kết quả thu được khách quan không phụ
thuộc vào 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.
c. Phân loại theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triển tư duy trong quá trình
dạy học
- Bài tập luyện tập
Bài tập luyện tập là loại bài tập dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụng được những
kiến thức xác định để giải từng bài tập theo mẫu xác định. Ở đó không đòi hỏi học sinh phải
tư duy sáng tạo mà chủ yếu để cho học sinh luyện tập, nắm vững được cách giải đối với một
loại bài tập xác định đã được chỉ dẫn.
- Bài tập sáng tạo
Bài tập sáng tạo là loại bài tập để phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh.
Bài tập nghiên cứu: khi cần giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ sở mô hình
trừu tượng thích hợp từ lý thuyết vật lí.
Bài tập thiết kế: bài tập loại này là bài tập xây dựng mô hình thực nghiệm để kiểm tra
kết quả rút ra được từ lý thuyết.
1.2.3.3. Lựa chọn bài tập vật lý
a. Căn cứ để lựa chọn BTVL
- Mục đích sử dụng.
- Trình độ xuất phát của học sinh.

- 15 -
- Thời gian cho phép sử dụng.
b. Số lượng và nội dung bài tập được lựa chọn cần đáp ứng các yêu cầu sau
- Phù hợp với mức độ nội dung các kiến thức cơ bản và các kỹ năng giải bài tập.
- Hệ thống bài tập bao gồm nhiều thể loại.
- Chú ý thích đáng về số lượng và nội dung các bài tập nhằm giúp học sinh vượt
qua những khó khăn chủ yếu, khắc phục những sai lầm phổ biến.
- Các bài tập đưa ra phải có tính hệ thống
- Các bài tập phải đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh đại trà, đồng thời có

chú ý tới sự phân hóa học sinh
1.2.4. Phương pháp giải bài tập vật lý
Mục tiêu cần đạt tới khi giải một bài toán vật lý là tìm được câu trả lời đúng đắn, giải
đáp được vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học chặt chẽ.
Quá trình giải một bài toán vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài
toán, xem xét hiện tượng vật lý được đề cập và dựa trên kiến thức vật lý, toán để nghĩ tới
những mối liên hệ có thể có của những cái đã cho và cái phải tìm, sao cho có thể thấy được
cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đã cho. Từ đó đi tới chỉ rõ được mối
liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với những cái đã biết, tức là tìm được lời giải
đáp.
Các công thức, phương thức mà ta xác lập được dựa theo các kiến thức vật lý và điều
kiện cụ thể của bài toán là sự biểu diễn những mối liên hệ định lượng giữa các đại lượng vật
lý. Trong các phương trình đó, tùy theo điều kiện của đề bài cụ thể mà có thể đại lượng này là
đại lượng đã cho, đại lượng kia là đại lượng chưa biết và có thể đại lượng khác nữa chưa biết.
Nó không phải là cái đề bài hỏi, nhưng cũng kông phải là đại lượng đã cho.
Sự thực hiện hai phần việc này có thể theo trình tự như trong ví dụ trên, nhưng cũng
có thể xen kẽ, hòa lẫn với nhau. Dù trong trường hợp nào thì về mặt vật lý điều mấu chốt
quan trọng của việc giải bài toán vẫn là phải xác lập được những mối liên hệ cụ thể cần thiết
của cái phải tìm và cái đã cho dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể của
bài toán.
Sự nắm vững lời giải bài toán vật lý phải thể hiện ở khả năng trả lời được câu hỏi:
- Việc giải bài toán này cần xác lập được những mối liên hệ cơ bản nào?
- Sự xác lập các mối liên hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lý
gì, vào điều kiện cụ thể gì của bài toán?
Sự nắm vững như vậy của người giáo viên vật lý sẽ giúp cho sự định hướng phương
pháp dạy giải bài toán một cách đúng đắn và có hiệu quả.
Đối với những bài toán đơn giản thì khi vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể
của bài toán ta có thể thấy ngay được mối liên hệ trực tiếp của cái phải tìm với cái đã cho.
Chẳng hạn có thể dẫn ra ngay một công thức vật lý mà trong đó có chứa đại lượng phải tìm
cùng với các đại lượng khác đều là các đại luợng đã cho hoặc đã biết. Nhưng đối với các bài

toán phức tạp hơn thì thường không thể dẫn ra ngay được mối liên hệ trực tiếp của cái phải
tìm và cái đã cho mà phải dựa trên một số các mối liên hệ cơ bản trong đó có chứa yếu tố phải
tìm hoặc yếu tố đã cho cùng với các yếu tố khác chưa cho biết, rồi tiếp tục luận giải. Lập được
mối liên hệ trực tiếp của cái phải tìm chỉ với các cái đã cho.

- 16 -
Trong sự vận hành các mối liên hệ cơ bản để đi đến xác định được cái phải tìm ta thấy
có vai trò quan trọng của các kiến thức, kỹ năng toán học cùng với những kiến thức vật lý. Sự
nắm vững lời giải một bài toán vật lý phức tạp phải thể hiện ở khả năng trả lời được câu hỏi:
Sơ đồ tiến trình luận giải để từ những mối liên hệ cơ bản đã xác lập được đi đến kết quả cuối
cùng của việc giải bài toán là như thế nào?
Trong nhiều bài toán vật lý, khó khăn chủ yếu đối với học sinh có thể là ở khâu vận
dụng kiến thức toán học. Giáo viên vật lý cần thấy rõ điều đó để có thể hướng dẫn giúp đỡ
học sinh đúng chỗ cần thiết nhất.
Đối với các bài tập định tính, không cần phải tính toán quá phức tạp, nhưng vẫn cần có
sự tư duy lôgic từng bước để đi đến kết luận cuối cùng. Trong những trường hợp này ta cũng
có thể mô hình hóa tiến trình luận bằng một sơ đồ khái quát.
Dưới đây là một ví dụ diễn tả quá trình luận giải như sau: Nhờ mối liên hệ (1) rút ra
kết luận a. Dựa trên kết luận a cùng với mối liên hệ (2) rút ra kết luận b. Dựa trên kết luận b
cùng với mối liên hệ (3) rút ra kết luận cuối cùng c.


Đối với các “bài toán thí nghiệm” có đặc điểm nghiên cứu thực nghiệm về một sự liên
hệ phụ thuộc nào đó thì quá trình giải bài toán chính là quá trình làm rõ những điều kiện mà
trong đó mối liên hệ phụ thuộc cần nghiên cứu có thể xảy ra, ta xác định phương án thí
nghiệm cho phép thu lượm những thông tin cần thiết cho sự khảo sát về sự liên hệ phụ thuộc
đó; nắm vững những dụng cụ đo lường cần sử dụng; lắp ráp các dụng cụ; tiến hành thí nghiệm
và ghi lại các kết quả quan sát; đo cần thiết, xử lý kết quả; kết luận về sự liên hệ phụ thuộc
nghiên cứu.
Không thể nói về một phương pháp chung, vạn năng có thể áp dụng để giải quyết

được mọi bài tập vật lý. Tuy nhiên từ sự phân tích về thực chất hoạt động giải bài tập vật lý
như trình bày ở trên, ta có thể chỉ ra những nét khái quát, xem như một sơ đồ định hướng các
bước chung của tiến trình giải một bài tập vật lý. Theo các bước chung của tiến trình giải một
bài tập vật lý, giáo viên có thể kiểm tra hoạt động của học sinh và có thể giúp đỡ định hướng
hành động giải bài tập của học sinh một cách có hiệu quả. Nói chung, tiến trình giải một bài
tập vật lý trải qua các bước [20].
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
- Đọc, ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm
- Mô tả lại tình huống được nêu trong bài, vẽ hình minh họa
- Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu được các
dữ liệu cần thiết
Bước 2: Xây dựng lập luận để xác lập các mối liên hệ cơ bản của các dữ liệu xuất phát
và các dữ liệu phải tìm
- Đối chiếu các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm, xem xét bản chất vật lý của
tình huống đã cho để nghĩ đến các kiến thức, các định luật, các công thức có liên quan
- Xác lập các mối liên hệ cơ bản cụ thể của các dữ liệu xuất phát và của cái phải tìm
(1)
a
(2)
b
(3)
c
Rút ra
Cùng với
Rút ra
Cùng với
Rút ra

- 17 -
- Tìm kiếm, lựa chọn các mối liên hệ tối thiểu cần thiết, sao cho thấy được có

mối liên hệ giữa cái phải tìm với các dữ liệu xuất phát, từ đó hy vọng có thể rút ra cái
cần tìm
+ Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính.
- Xây dựng lập luận trong giải bài tập giải thích hiện tượng
- Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lý 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 định luật vật lý.
- Thực hiện phép suy luận logic, luận ba đoạn trong đó tiật vấn đề thứ nhất là một đặc
tính chung của sự vật hoặc định luật vật lý tổng quát, tiền đề thứ hai là những điều
kiện cụ thể, kết luận về hiện tượng được nêu ra.
- Xây dựng lập luận trong giải bài tập dự đoán hiện tượng
- 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 thực hiện gì xảy ra và xảy
ra như 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
- Xây dựng lập luận trong bài tập định lượng.
Có thể có hai phương pháp xây dựng lập luận:
- Phương pháp phân tích:
Tìm một định luật hoặc một quy tắc diễn đạt bằng một công thức có chứa đại lượng
cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết.
Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối liên hệ giữa các đại lượng
chưa biết ở trên với các đại lượng đã cho.
Suy luận toán học, đưa đến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm với các đại lượng đã
cho.
- Phương pháp tổng hợp:

Từ những đại lượng đã cho ở đề bài. Dựa vào các định luật, quy tắc vật lý, 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.
Suy luận toán học, đưa đến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm với các đại lượng đã
cho.
Bước 3: Luận giải
Từ các mối liên hệ cần thiết đã xác lập được, tiếp tục luận giải, tính toán để rút ra kết
quả cần tìm.
Bước 4: Kiểm tra, xác nhận, kết quả.
- Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi, xét hết các trường hợp chưa.
- Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không.
- Kiểm tra thứ nguyên xem có phù hợp không.
- Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế xem có phù hợp không.
- Kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm xem có phù hợp không.

- 18 -
- Giải bài toán theo một cách khác xem có cho cùng kết quả không.
Trong thực tế giải các bài tậpvật lý ta thấy không nhất thiết có sự tách bạch một cách
cứng nhắc giữa bước thứ ba với bước thứ hai đã trình bày ở trên. Không phải bao giờ người ta
cũng xác lập xong xuôi hệ phương trình rồi mới bắt đầu luận giải với hệ phương trình để rút
ra kết quả cần tìm. Có thể là sau khi xác lập được mối liên hệ vật lý 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 lại
xác lập các mối liên hệ (các phương trình) cần thiết tiếp theo. Tuy nhiên như đã nói ở mục
trước, ở đây vẫn thể hiện hai hoạt động kế tiếp nhau. Đó là việc vận dụng kiến thức vật lý vào
điều kiện cụ thể của bài tập để xác lập một mối liên hệ cơ bản cụ thể nào đó và việc luận giải
này có thể cho phép xác lập được các mối liên hệ mới, xem như là hệ quả của các mối liên hệ
đã xác lập được trước đó. Tất cả các mối liên hệ này hợp thành hệ thống các mối liên hệ (hệ
phương trình) cần thiết cho việc rút ra cái cần tìm. Vì vậy là nếu khái quát hóa phương pháp
giải bài toán đã cho thì ta vẫn có thể chỉ ra được đâu là hệ thống những mối liên hệ (hệ
phương trình) cần xác lập được (để rồi sự luận giải từ đó sẽ cho phép rút ra được kết quả cần

tìm) và đâu là bản thân sự luận giải tính toán xuất phát từ hệ thống, các mối liên hệ (hệ
phương trình) đã xác lập để rút ra kết quả cần tìm.
1.2.5. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý
1.2.5.1. Định hƣớng hành động của học sinh giải bài tập vật lý
Muốn hướng dẫn học sinh giải một bài toán cụ thể nào đó thì dĩ nhiên là giáo viên
phải giải được bài toán đó, nhưng như vậy chưa đủ. Muốn cho việc hướng dẫn giải bài toán
được định hướng một cách đúng đắn giáo viên phải phân tích được phương pháp giải bài toán
cụ thể, bằng cách vận dụng những hiểu biết về tư duy logic giải bài toán vật lý để xem xét
việc giải bài toán cụ thể này. Mặt khác phải xuất phát từ mục đích sư phạm cụ thể của việc
cho học sinh giải bài toán để xác định kiểu hướng dẫn phù hợp. Nói cách khác, cơ sở khoa
học để suy nghĩ xác định phương pháp hướng dẫn học sinh giải một bài toán vật lý cụ thể nào
đó là những hiểu biết khoa học về tư duy giải bài toán vật lý cụ được vận dụng vào việc phân
tích phương pháp giải bài toán cụ thể này và những hiểu biết về đặc điểm của các kiểu hướng
dẫn giải toán, tương ứng với các mục đích sư phạm khác nhau. Ta có thể minh họa bằng sơ đồ
sau:

Tư duy giải
bài toán vật lý
Phân tích phương pháp
giải bài toán cụ thể
Mục đích sư phạm
Xác định kiểu
hướng dẫn
Phương pháp hướng dẫn
giải bài toán cụ thể


1.2.5.2. Các kiểu hƣớng dẫn học sinh giải bài tập vật lý
a. Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn angôrit)
Sự hướng dẫn hành động theo một mẫu đã có thường được gọi là hướng dẫn angôrit.

Ở đây thuật ngữ angôrit được dùng với nghĩa là một quy tắc hành động được xác định một
cách rõ ràng, chính xác và chặt chẽ, trong đó chỉ cần chỉ rõ thực hiện những hành động nào và
theo trình tự nào để đi đến kết quả [22].

- 19 -
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 kết quả mong muốn.
Kiểu hướng dẫn angôrit 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, cứ theo đó học sinh sẽ đạt được kết quả, sẽ giải được bài tập đã
cho.
Kiểu hướng dẫn angôrit đòi hỏi giáo viên phải phân tích một cách khoa học việc giải
bài toán, để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ của các hành động cần thực hiện để
giải được một bài toán và phải đảm bảo cho các hành động đó là những hành động sơ cấp đối
với học sinh. Nghĩa là, kiểu hướng dẫn giải bài toán này đòi hỏi phải xây dựng được angôrit
giải bài toán.
Kiểu hướng dẫn angôrit thường được áp dụng khi cần dạy cho học sinh phương pháp
giải một loại bài toán điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho học sinh kỹ năng giải một loại bài
toán xác định nào đó. Người ta xây dựng các angôrit giải cho từng loại bài toán cơ bản, điển
hình và luyện tập cho học sinh kỹ năng giải các loại bài toán đó dựa trên việc làm cho học
sinh nắm được các angôrit giải.
Kiểu hướng dẫn angôrit có ưu điểm là nó đảm bảo cho học sinh giải được bài toán đã
được giao một cách chắc chắn, nó giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giải toán của học sinh có
hiệu quả. Tuy nhiên, nếu việc hướng dẫn học sinh giải bài toán luôn áp dụng kiểu hướng dẫn
angôrit thì học sinh chỉ quen chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn theo một mẫu đặc
điểm có sẵn, do đó ít có tác dụng rèn luyện cho học sinh khả năng tìm tòi, sáng tạo, sự phát
triển tư duy sáng tạo của học sinh bị hạn chế.
Việc truyền đạt cho học sinh angôrit giải một bài toán xác định có thể theo những cách
khác nhau. Có thể chỉ dẫn cho học sinh angôrit giải dưới dạng có sẵn. Qua việc giải một bài
toán mẫu giáo viên phân tích phương pháp giải và chỉ dẫn cho học sinh angôrit giải loại bài

toán đó rồi cho học sinh tập áp dụng để giải các bài toán tiếp theo. Đối với những lớp học sinh
khá thì để tăng cường rèn luyện tư duy học sinh trong quá trình giải bài toán, người ta có thể lôi
cuốn học sinh tham gia vào quá trình xây dựng angôrit chung để giải loại bài toán đã cho.
Thông qua việc phân tích những bài toán đầu tiên có thể yêu cầu học sinh tự vạch ra angôrit giải
loại bài toán rồi áp dụng vào việc giải các bài toán tiếp theo. Trong trường hợp lớp học sinh
yếu, có thể là học sinh chưa áp dụng được ngay angôrit đã được đưa ra cho học sinh thì giáo
viên cần đưa ra những bài luyện tập riêng nhằm đảm bảo cho học sinh thực hiện được những
chỉ dẫn riêng lẻ trong angôrit giải này (đảm bảo cho học sinh nắm vững những hành động sơ
cấp) để tạo điều kiện cho học sinh có thể áp dụng được angôrit đã cho [22].
b. Hướng dẫn tìm tòi (Hướng 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 xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết
quả.
Kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn để
giải được bài toán, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy học sinh, muốn tạo điều
kiện để học sinh tự lực tìm tòi cách giải quyết.
Ưu điểm của kiểu hướng dẫn này là tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh
trong việc giải toán. Nhưng vì kiểu hướng dẫn này đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm tòi cách
giải quyết chứ không phải là học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu đã được chỉ

- 20 -
ra, nên không phải bao giờ cũng có thể đảm bảo cho học sinh giải được một bài toán một cách
chắc chắn.
Khó khăn của kiểu hướng dẫn này chính là ở chỗ hướng dẫn của giáo viên phải sao
cho không được đưa học sinh đến chỗ chỉ còn việc thực hành các hành động theo mẫu, nhưng
đồng thời sự hướng dẫn đó lại không thể là một sự hướng dẫn 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 [22].
c. Định hướng khái quát chương 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
vấn đề. Nếu học sinh không được áp dụng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự
phát triển định hướng khái quát 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 với sức học sinh. Nếu học
sinh vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi giải quyết thì hướng dẫn của giáo viên chuyển
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 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.
Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình hoạt động
giải bài toán của học sinh , nhằm giúp cho học sinh tự giải một bài toán đã cho, đồng thời dạy
cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trình giải bài toán. Kiểu hướng dẫn này có ưu điểm là
kết hợp được việc thực hiện các yêu cầu như:
- Rèn luyện tư duy của học sinh trong quá trình giải bài toán vật lý.
- Đảm bảo cho học sinh giải được bài toán đã cho.Tuy nhiên, sự hướng dẫn như
vậy đòi hỏi phải theo sát tiến trình hoạt động giải bài toán của học sinh . Không thể chỉ
dựa vào những lời hướng dẫn có 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 học sinh [22].
1.3. Vai trò, ý nghĩa của công nghệ thông tin trong dạy học
Thế giới bước vào kỷ nguyên mới nhờ tiến bộ nhanh chóng của việc ứng dụng
CNTT vào tất cả các lĩnh vực. Trong giáo dục – đào tạo, CNTT đã góp phần hiện đại
hóa phương tiện, thiết bị dạy học góp phần đổi mới phương pháp dạy học.
1.3.1. Dạy và học theo quan điểm công nghệ thông tin
Theo quan điểm thông tin, học là một quá trình thu nhận thông tin có định
hướng, có sự tái tạo và phát triển thông tin; dạy là phát thông tin và giữ người học thực
hiện quá trình trên một cách có hiệu quả [16].
Trong quan niệm CNTT, đổi mới PPDH, người ta tìm những “phương pháp làm

tăng giá trị lượng tin, trao đổi thông tin nhanh hơn, nhiều hơn và hiệu quả hơn”.