Xây dựng và sử dụng bài tập định tính trong dạy học chương động lực học chất điểm vật lí 10 THPT (LV01412)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

VŨ XUÂN TÙNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG
BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC
CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”VẬT LÍ 10 THPT
Chun ngành: Lí luận & Phƣơng pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thế Khôi

HÀ NỘI, 2015


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Vật lí, phịng Sau đại
học Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2, cùng các thầy, cô giáo đã tận tình
giảng dạy quan tâm tạo điều kiện giúp tơi hồn thành khóa học.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS.Nguyễn Thế Khơi đã tận
tình giúp đỡ tơi trong suốt q trình nghiên cứu và hồn thiện luận văn.
Xin cảm ơn GV, HS trường THPT Thuận Thành số 1, THPT Thuận
Thành số 3 (Thuận Thành – Bắc Ninh), gia đình, bạn bè cùng các học viên
lớp K16 LL&PPDH bộ môn VL đã ủng hộ động viên và tạo mọi điều kiện
trong thời gian học tập, nghiên cứu để hồn thành luận văn.
Chúng tơi xin chân thành cảm ơn mọi sự giúp đỡ vô cùng quý báu ấy!
Hà Nội, tháng 12 năm 2014
Tác giả
Vũ Xuân Tùng

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài "Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập định
tính trong dạy học chƣơng "Động lực học chất điểm" – Vật lí 10 THPT"
là đề tài do bản thân tôi nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của thầy giáo –
TS. Nguyễn Thế Khơi, Khoa Vật lí trường Đại học sư phạm Hà Nội 2. Đề tài
không hề sao chép từ bất cứ một tài liệu nào, kết quả nghiên cứu không trùng
với tác giả khác.
Hà Nội, tháng 12 năm 2014
Người cam đoan
Vũ Xuân Tùng


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt

Viết đầy đủ

BT

Bài tập

BTĐT

Bài tập định tính

BTVL

Bài tập vật lí

ĐC

Đối chứng

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

SGK

Sách giáo khoa

SBT

Sách bài tập

TN

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

VL

Vật lí


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU..................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY
DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC
VẬT LÍ........................................................................................................ 6
1.1. Dạy học giải BTĐT về vật lí................................................................. 6
1.1.1. BTVL................................................................................................. 6
1.1.2. BTĐT về VL...................................................................................... 8
1.2. Tính tích cực và năng lực sáng tạo trong học tập và giải BTVL của
HS................................................................................................................

19

1.2.1. Tính tích cực trong học tập của HS................................................

19

1.2.2. Phát triển năng lực sáng tạo của HS trong dạy học Vật lí...............

23

1.3. Thực trạng dạy học giải BT chương " Động lực học chất điểm"- Vật
lí 10 THPT...................................................................................................

26

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1........................................................................... 31
CHƢƠNG 2. HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY
HỌC CHƢƠNG " ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM" – VẬT LÍ 10
THPT....................................................................................................

32

2.1. Nội dung và mục tiêu dạy học chương "Động lực học chất điểm" Vật lí 10 THPT...........................................................................................

32

2.1.1. Nội dung kiến thức chương "Động lực học chất điểm"..............

32

2.1.2. Cấu trúc chương "Động lực học chất điểm"...................................

36

2.1.3. Mục tiêu dạy học chương "Động lực học chất điểm"......................

37

2.1.4. Phân loại bài tập chương "Động lực học chất điểm"........................

38

2.2.Hệ thống bài tập định tính chương "Động lực học chất điểm".............

39

2.3.Sử dụng hệ thống bài tập chương "Động lực học chất điểm"..........

42

2.3.1.Mục đích sử dụng bài tập trong hệ thống bài tập chương "Động lực


học chất điểm".......................................................................................

42

2.3.2.Sử dụng BTĐT trong dạy học hai bài "Ba định luật Niuton" và
"Lực hấp dẫn"........................................................................................

44

2.3.3. Hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương "Động lực học chất
điểm"......................................................................................................

46

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2.......................................................................

63

CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM...........................................

64

3.1. Mục đích TNSP..................................................................................... 64
3.2. Đối tượng và phạm vi TNSP...............................................................

64

3.3. Tiến hành TNSP.................................................................................... 65
3.4. Phân tích, đánh giá kết quả TNSP......................................................... 66
3.4.1. Xây dựng các tiêu chí đánh giá kết quả TNSP..................................

66

3.4.2. Phân tích về mặt định tính.................................................................

67

3.4.3. Phân tích về mặt định lượng............................................................

69

KẾT LUẬN CHƢƠNG 3..........................................................................

78

KẾT LUẬN...............................................................................................

79

TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................

81

PHỤ LỤC


1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Thế kỉ XXI là thế kỉ của sự tiến bộ kĩ thuật, công nghệ và sự phát triển
của khoa học với trình độ cao mà con người được coi là yếu tố quyết định của
sự phát triển xã hội. Nghị quyết của Hội nghị lần thứ II BCHTW Đảng cộng
sản Việt Nam khóa VIII đã nhấn mạnh: “ Giáo dục là quốc sách hàng đầu, là
động lực phát triển nền kinh tế xã hội”[5]. Để đào tạo những con người phù
hợp với yêu cầu của xã hội, giáo dục phải trang bị cho HS hệ thống những
kiến thức phổ thông, cơ bản hiện đại phù hợp với thực tế của đất nước, xã hội.
Tuy nhiên, kết quả các kì thi quan trọng của mỗi HS là kì thi tốt nghiệp
THPT và tuyển sinh vào các trường ĐH-CĐ ở nước ta hiện nay cho thấy chất
lượng nắm vững kiến thức cơ bản nói chung, kiến thức VL nói riêng của họ bị
giảm sút nghiêm trọng. Thực tế này, đã đề ra cho ngành giáo dục một nhiệm
vụ cấp thiết là “Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học …. Áp
dụng các phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng học sinh có năng lực tư
duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”[3].
Trong dạy học VL, có thể nâng cao chất lượng học tập và phát triển
năng lực giải quyết vấn đề của học sinh bằng nhiều biện pháp, cách thức
khác nhau. Trong số đó, giải BTVL là phương pháp dạy học có tác dụng tích
cực tới việc giáo dục và phát triển học sinh, đồng thời là thước đo đúng đắn
về nắm vững kiến thức kĩ năng, kĩ xảo của học sinh.
Xu hướng hiện nay của lí luận dạy học là chú trọng nhiều đến hoạt
động và vai trị của học sinh trong q trình dạy học, đặc biệt trong phần
luyện tập là khâu đòi hỏi sự làm việc tích cực và sáng tạo. Bởi vậy, cần phải

nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập vật lí dựa trên những cơ sở lí luận, thực
tiễn xác thực, từ đó đề ra được cách hướng dẫn HS tự lực giải nó một cách
phù hợp.


2
Vật lí học trước hết là khoa học thực nghiệm, mọi kiến thức VL trong
chương trình THPT đều có liên hệ với đời sống và được ứng dụng trong nhiều
ngành kĩ thuật. Tuy vậy, thực tiễn cho thấy ngay cả các phương pháp dạy học
đã được xác định từ lâu, trong đó có BTVL cũng như BTĐT về VL chưa
được GV tận dụng hết chức năng của nó trong dạy học VL ở trường THPT,
quá trình đổi mới phương pháp dạy học còn chưa hiệu quả, phương pháp học
của HS còn thụ động, khả năng vận dụng kiến thức của họ vào thực tiễn còn
yếu kém. Bởi vậy, những hạn chế nêu trên chưa đáp ứng được những mục
đích dạy học hiện nay là nâng cao năng lực tư duy của HS trong học tập để
phù hợp với sự phát triển của đất nước trong tương lai. Vì vậy, người GV cần
phải có những hành động tích cực hơn, có những biện pháp cụ thể hơn giúp
HS điều chình phương pháp học và tạo sự hứng thú với môn Vật lí.
Trong lĩnh vực nghiên cứu các vấn đề về BTVL từ trước đến nay, đã có
rất nhiều cơng trình của tác giả như là Lê Văn Thông[15], Bùi Quang
Hân[8]...các tác giả hầu như quan tâm chủ yếu đến các bài tập về mặt định
lượng, hay như các tác giả Nguyễn Đức Thâm [13], Phạm Hữu Tòng [14]....
nghiên cứu đến phần lí luận và các phương pháp định hướng tư duy của học
sinh trong q trình giải BTVL nói chung và BTĐT nói riêng... Một số đề tài
khoa học nghiên cứu về các phương pháp giải bài tập như luận văn thạc sĩ:
Nguyễn Đức Sinh[12], Hoàng Thành Giang[6]... chủ yếu nghiên cứu về một
số phương pháp giải và xây dựng hệ thống các bài tập định lượng của một
chương nào đó trong dạy học. Tuy nhiên, chưa có đề tài nào nghiên cứu về
việc sử dụng BTĐT về VL trong dạy học một chương, phần của chương trình,
sách giáo khoa Vật lí THPT.

Từ những lí do trên, chúng tơi chọn đề tài nghiên cứu: “ Xây dựng và
sử dụng hệ thống bài tập định tính trong dạy học chƣơng "Động lực học
chất điểm" - Vật lí 10 THPT”


3
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và đề ra cách sử dụng hệ thống bài tập định tính trong dạy
học chương "Động lực học chất điểm"- Vật lí 10 THPT nhằm phát huy tính
tích cực và năng lực sáng tạo của HS
3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động của GV và HS trong dạy học giải
BTVL ở trường phổ thông.
- Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống bài tập định tính chương “Động lực
học chất điểm” - Vật lí 10 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 THPT
xây dựng được hệ thống BTĐT và đề ra kế hoạch hướng dẫn giải nó một
cách khoa học, phù hợp với mục tiêu dạy học thì có thể phát huy được tính
tích cực và năng lực sáng tạo, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng học
tập của HS.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc xây dựng và sử dụng BTVL nói
chung và BTĐT nói riêng trong dạy học bộ mơn Vật lí ở trường phổ thơng.
- Nghiên cứu các biện pháp phát huy tính tích cực học tập, năng lực
sáng tạo của HS trong dạy học VL ở trường THPT.
- Điều tra thực trạng việc dạy học giải BTĐT chương "Động lực học
chất điểm " - Vật lí 10 THPT.
- Nghiên cứu nội dung và xác định mục tiêu dạy học chương "Động lực
học chất điểm" - Vật lí 10 THPT.

- Xây dựng và đề ra cách sử dụng hệ thống BTĐT trong dạy học
chương “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 THPT nhằm phát huy tính tích
cực và năng lực sáng tạo của HS.


4
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để xác nhận tính hợp lí, khả thi, hiệu
quả của hệ thống BTĐT đã xây dựng và cách sử dụng nó trong dạy học
chương "Động lực học chất điểm " - Vật lí 10 THPT nhằm phát huy tính tích
cực và nâng cao năng lực sáng tạo của HS.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
Trong q trình hồn thành luận văn, chúng tơi sử dụng phối hợp các
phương pháp sau:
6.1. Nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng hệ
thống bài tập định tính về VL trong tổ chức hoạt động nhận thức cho HS.
- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa Vật lí THPT để xác định yêu
cầu về kiến thức, kĩ năng, thái độ làm cơ sở để xây dựng hệ thống BTĐT
trong dạy học chương " Động lực học chất điểm" - Vật lí 10 THPT.
6.2. Điều tra thực trạng về việc xây dựng và sử dụng BTĐT của GV nhằm
phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS trong dạy học chương
"Động lực học chất điểm" và chất lượng giải bài tập, kết quả học tập chương
này của HS lớp 10 THPT.
6.3. Thực nghiệm sư phạm: nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học của luận văn.
6.4.Thống kê tốn học: để xử lí kết quả thực nghiệm về mặt định lượng.
7. Đóng góp của đề tài
- Góp phần hồn thiện cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và
sử dụng hệ thống BTĐT trong dạy học VL.
- Đề ra cách phân loại BTĐT, phương pháp giải BTĐT chương "Động
lực học chất điểm".

- Hệ thống bài tập định tính và cách sử dụng nó đã soạn thảo có thể
được dùng làm tài liệu tham khảo cho GV, HS trong dạy học chương "Động
lực học chất điểm "- Vật lí 10 THPT.


5
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn
gồm ba chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng bài
tập định tính trong dạy học vật lí.
Chương 2. Hệ thống bài tập định tính chương "Động lực học chất
điểm" - Vật lí 10 THPT.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.


6
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1. Dạy học giải BTĐT về vật lí
1.1.1. BTVL
1.1.1.1. Quan niệm về BTVL
Trong thực tiễn dạy học cũng như trong nhiều tài liệu giảng dạy, tồn tại
đồng thời các thuật ngữ bài tập, bài toán, bài tập vật lí, bài tốn vật lí.
Trong Từ điển tiếng Việt [20], hai thuật ngữ bài tập và bài toán được
giải nghĩa khác hẳn nhau: Bài tập là bài ra cho học sinh làm để vận dụng
những điều đã học; Bài toán là vấn đề cần giải quyết bằng các phương pháp
khoa học. Bài tập vật lí dùng để cho học sinh tập vận dụng các kiến thức lí
thuyết đã học vào những trường hợp cụ thể, cịn bài tốn vật lí được sử dụng
để hình thành kiến thức mới trong khi giải quyết một vấn đề mới đặt ra.

Tuy nhiên, theo X.E.Camenetxki và V.P.Orekhôp: “Trong thực tiễn dạy
học, người ta thường gọi bài tập vật lí là một vấn đề không lớn mà trong
trường hợp tổng quát được giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép
tốn và thí nghiệm trên cơ sở các định luật và phương pháp vật lí…Thơng
thường, trong sách giáo khoa và tài liệu lí luận dạy học bộ môn, người ta hiểu
những bài tập 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 luyện kĩ năng vận dụng các
kiến thức của họ vào thực tiễn” [2,tr.5]. Theo hai tác giả này thì trong dạy
học, HS không phải tiếp thu kiến thức một cách thụ động mà phải tham gia
vào quá trình tìm hiểu kiến thức mới, khi ấy HS không chỉ đơn thuần tập vận
dụng kiến thức cũ mà cả tập hình thành kiến thức mới và nâng cao năng lực
giải quyết vấn đề. Vì vậy, cả hai thuật ngữ bài tập vật lí và bài tốn vật lí
đồng nghĩa và có thể gọi chung là BTVL. Và trong luận văn, chúng tôi dùng
khái niệm BTVL theo ý nghĩa như vậy.


7
1.1.1.2. Phân loại BTVL
Trong nhiều tài liệu về phương pháp giảng dạy VL như [4], [10],
[15]..., các tác giả đã đưa ra rất nhiều cách phân loại BTVL, như theo các đặc
điểm về nội dung, theo phương thức điều kiện đề bài, theo mục đích dạy
học…Ta có thể tổng hợp các cách phân loại ấy trong bảng 1.1[10] dưới đây.
BÀI TẬP VẬT LÍ

Theo mục
đích dạy
học

Theo

nội dung

Tài
liệu
vật
lí

Cụ
Kĩ
thể
thuật
trừu tổng
tượng

Theo
mức độ
khó dễ

Theo đặc điểm và
phương pháp
nghiên cứu vấn đề

Theo phương thức
giải hay phương thức
cho điều kiện

Đồ
Lịch Luyện Sáng Kiểm Đơn Phức Phối Định Định Bằng Tính Thí
tra
tập

tạo
tốn nghiệm thị
hợp tính lượng lời
sử
giản
tạp

hợp

Theo hình
thức lập
luận logic

Dự
Giải Tổng
đốn thích hợp
hiện hiện
tượng

tượng

Nghiên
cứu

Thiết
kế

Đơn
giản

Phức
tạp

Tập
dượt

Tổng
hợp

Bảng 1.1. Phân loại BTVL
Trong các cách phân loại kể trên, chúng tôi chú ý đến cách phân loại
dựa vào đặc điểm và phương pháp nghiên cứu vấn đề. Theo đó, BTVL được
chia ra làm hai loại là BT định lượng và BT định tính về vật lí.
1.1.1.3. Tác dụng của BTVL
Giải BTVL có ý nghĩa giáo dục rất lớn bởi nó là một trong những hình
thức luyện tập chủ yếu và được tiến hành nhiều nhất trong dạy học VL ở
trường phổ thông. BTVL được sử dụng trong tiết học với nhiều tác dụng khác
nhau là:


8
- BTVL giúp học hiểu sâu sắc hơn những quy luật VL, biết phân tích
và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn, vào việc tính tốn kỹ thuật.
- BTVL là một trong những phương tiện hình thành kiến thức mới bảo
đảm cho học sinh nắm được kiến thức mới một cách sâu sắc và vững vàng.
- BTVL là một phương tiện để phát triển tư duy, óc tưởng tượng. Bởi
trong quá trình giải quyết tình huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận
dụng các thao tác tư duy để tự lực giải quyết vấn đề do đó hình thành ở học
sinh tính độc lập trong suy luận, kiên trì khắc phục khó khăn.
- BTVL là phương tiện ôn tập, củng cố kiến thức đã học. Thông thường

khi giải bài tập, học sinh không chỉ đơn thuần vận dụng các kiến thức của bài
vừa học mà phải nhớ lại kiến thức cũ đã học có liên quan, có khi phải vận
đụng tổng hợp các kiến thức cũ đã học trong một chương, phần. Khi đó học
sinh sẽ nắm được mối liên hệ các kiến thức cơ bản đã học.
- BTVL là một trong những phương tiện kiểm tra đánh giá mức độ nắm
vững các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo và thói quen của học sinh một cách chính
xác. Khi vận dụng kiến thức để giải bài tập, HS khơng những phải hiểu kiến
thức có liên quan mà còn phải biết vận dụng sáng tạo vào tình huống cụ thể
để tìm ra lời giải. Vì vậy sẽ giúp phát hiện được trình độ trí tuệ, làm bộc lộ
những khó khăn, sai lầm của HS trong giải bài tập, giúp họ vượt qua khó
khăn, khắc phục sai lầm đó.
- BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng, đạo đức, kỹ thuật tổng hợp và
hướng nghiệp cho HS.
Như vậy, BTVL giúp GV hoàn thành các nhiệm vụ trong dạy học VL ở
trường phổ thông.
1.1.2. BTĐT về VL
1.1.2.1. Định nghĩa BTĐT
BTĐT về VL là những bài tập mà việc giải nó khơng địi hỏi nó phải
tính tốn hay chỉ làm những phép tính đơn giản có thể nhẩm được.


9
BTĐT là loại bài tập được đưa ra với nhiều tên gọi khác nhau: câu hỏi
thực hành, câu hỏi để lĩnh hội, bài tập logic, bài tập miệng, câu hỏi định tính,
câu hỏi kiểm tra. Đặc điểm của BTĐT là nhấn mạnh về mặt định tính của các
hiện tượng đang khảo sát thông qua bài tập giúp cho học sinh rèn luyện khả
năng tư duy logic, tiếp cận thực tiễn, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, tạo điều kiện
cho học sinh đào sâu và củng cố các kiến thức, phân tích hiện tượng, làm phát
triển khả năng phán đốn, mơ ước sáng tạo, kỹ năng vận dụng những kiến
thức lý thuyết để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên, trong đời sống,

trong kĩ thuật, thấy rõ hơn phạm vi áp dụng của kiến thức VL trong thực tiễn.
Thường thì loại BT này được giải bằng những suy luận logic dựa trên
cơ sở những khái niệm, quy tắc VL, hay các định luật VL... tùy thuộc vào nội
dung bài tập. Vì vậy, HS muốn giải được BTĐT thì cần phải nắm vững những
khái niệm, quy tắc, định luật vật lí.
1.1.2.2. Tác dụng của BTĐT trong dạy học VL ở trường phổ thơng
Ngồi các tác dụng của BTVL nói chung (mục 1.1.1.3), BTĐT về VL
cịn có những tác dụng nổi bật như sau:
- BTĐT được sử dụng để gợi mở, đặt vấn đề cho xây dựng kiến
thức mới
BTĐT có thể chứa đựng những tình huống có vấn đề, làm xuất hiện
trước HS mâu thuẫn giữa nhiệm vụ nhận thức và trình độ có sẵn, tạo ra nhu
cầu nhận thức ở HS, kích thích ở họ lịng ham muốn tìm hiểu, xây dựng kiến
thức mới trong q trình học trên lớp.
Ví dụ: GV đặt vấn đề nghiên cứu khái niệm " Lực hướng tâm" qua yêu
cầu HS giải BTĐT: "Tại sao những vệ tinh nhân tạo có thể quay quanh Trái
Đất mà khơng bị rơi xuống hay là thốt ra ngồi vũ trụ? Những lực nào tác
dụng lên vệ tinh gây ra hiện tượng này?"
- BTĐT giúp HS nắm vững kiến thức sâu sắc hơn.


10
Khác với việc giải bài tập định lượng nhiều khi mang tính hình thức,
dập khn máy móc, khơng phải lúc nào cũng thể hiện chính xác mức độ nắm
vững kiến thức của HS, việc giải BTĐT đòi hỏi người giải phải có kiến thức
sâu rộng, kĩ năng vận dụng và lập luận kiến thức, có khả năng phân tích các
dữ liệu và tổng hợp kiến thức… Vì vậy BTĐT chính là phương tiện kiểm tra
chính xác nhất mức độ sâu sắc của việc nắm vững kiến thức và kỹ năng, kỹ
xảo của HS.
- Việc giải BTĐT đòi hỏi HS phải phân tích bản chất của các hiện tượng

vật lý, khả năng liên tưởng với thực tiễn một cách linh hoạt từ đó phát huy ở
học sinh tư duy logic, khả năng phán đốn, suy luận và năng lực sáng tạo.
Ví dụ: Sau khi học xong bài " Ba định luật Niuton", GV yêu cầu HS
giải thích BTĐT: "Tại sao khi xe ơ tơ đang chuyển động về phía trước đột
ngột dừng lại thì hành khách đứng trên ơ tơ có xu hướng lao về phía trước ?"
Để giải được bài tập này, HS cần phải xác định:
+ Vấn đề nghiên cứu: Khi ơ tơ dừng lại đột ngột thì người lại lao về
phía trước. Qua phân tích hiện tượng: "Khi xe ơ tơ đang chuyển động đều về
phía trước thì người cũng chuyển động về phía trước so với các vật đứng yên
bên đường. Khi ô tô dừng lại đột ngột thì phần thân dưới của người cũng
dừng lại", để thu được lời giải họ phải suy luận: Cơ thể người có thể coi làm
hai phần: phần thân người phía trên và chân người. Khi ô tô dừng lại đột ngột,
phần chân của người tiếp xúc trực tiếp với sàn ôtô sẽ dừng lại nhưng do quán
tính, phần thân người tại thời điểm ấy vẫn có xu hướng chuyển động về phía
trước nên người sẽ bị lao về phía trước.
- BTĐT giúp phát hiện trình độ phát triển trí tuệ, góp phần khắc phục
những khó khăn và những sai lầm phổ biến, mà học sinh thường mắc phải
trong quá trình học tập mơn VL.
Ví dụ như GV hỏi HS: "Lực hấp dẫn giữa hai vật có thay đổi khơng nếu


11
ta đặt xen vào giữa hai vật này một vật thứ ba ?". HS thường trả lời cảm tính
là lực hấp dẫn có phụ thuộc vào vật thứ ba, và độ lớn của lực hấp dẫn sẽ giảm
đi. Đây là sai lầm phổ biến mà HS hay mắc phải vì thế GV cần nhắc lại và
khắc phục lỗi sai của HS là lực hấp dẫn là lực tương tác gần, không phụ thuộc
vào vật thứ ba.
- BTĐT tạo điều kiện cho GV hướng dẫn luyện tập những chương chỉ
được khảo sát về mặt định tính trong chương trình vật lí phổ thơng như là:
cảm ứng điện từ, dịng điện trong các môi trường,…

- BTĐT giúp cho HS hiểu rõ hơn những ứng dụng và phạm vi của các
công thức, định luật vật lí trong thực tiễn.
1.1.2.3. Phân loại bài tập định tính theo mức độ phức tạp của hoạt động
tư duy
Trong dạy học vật lí, q trình tìm lời giải cho các BTĐT thực chất là
quá trình nhận thức của HS, gồm hai giai đoạn: định hướng hoạt động giải và
thực hiện các hành động theo định hướng đó.
+ Phần việc chủ yếu của định hướng là xác định rõ mục đích giải bài tập,
dự kiến tất cả các mối quan hệ có giữa cái đã cho và cái phải tìm, phác thảo
cách thức trình tự các mối quan hệ đó để đi tới kết quả, tránh khỏi mị mẫm.
+ Kết thúc giai đoạn xây dựng các lập luận chặt chẽ theo định hướng
ban đầu là xác lập được mối quan hệ giữa những cái đã cho và cái phải tìm.
Có bài tập chỉ cần một lần lập luận logic là có thể xác lập được mối quan hệ
trên. Có những bài tập đòi hỏi phải thực hiện một chuỗi những suy luận logic
mới xác lập được. Từ tập hợp những mối liên hệ này, ta sẽ rút ra được mối
quan hệ trực tiếp tường minh giữa những cái đã cho và cái phải tìm, nghĩa là
thu được lời giải.
Như vậy dựa vào mức độ hoạt động tư duy trong tiến trình tìm kiếm lời
giải BTĐT, ta có thể chia BTĐT làm hai loại:


12
- BTĐT đơn giản là loại bài tập mà khi giải, ngồi những phép tính đơn
giản HS chỉ cần áp dụng một định luật, quy tắc hay thực hiện một phép suy
luận logic. Chẳng hạn để giải BTĐT "Cho hai chất điểm có khối lượng m như
nhau cách nhau một khoảng là r. Cần thay đổi khoảng cách giữa hai chất điểm
đi bao nhiêu để lực hấp dẫn giữa chúng tăng lên 4 lần?", HS chỉ cần áp dụng
định luật vạn vật hấp dẫn. Từ phương trình định luật rút ra: lực tỉ lệ nghịch
với bình phương khoảng cách giữa hai vật khi khối lượng các vật không đổi,
do vậy để F tăng lên 4 lần thì phải giảm r đi 2 lần.

- BTĐT phức tạp là loại bài tập mà khi giải có thể ngồi những phép
tính đơn giản, HS cần phải áp dụng một vài phép suy luận logic dựa trên cơ
sở của các khái niệm, định luật, quy tắc VL có thể giải quyết được bài tập. Có
thể xét bài tập sau: "Tại sao viên bi thép lại có thể nảy lên khi rơi xuống sàn
lát gạch nhưng lại nằm yên khi rơi xuống cát ?". Để giải bài tập này, HS phải
áp dụng những kiến thức về lực đàn hồi, sự va chạm mềm và va chạm đàn
hồi. Từ nguyên nhân xuất hiện lực đàn hồi khi nào sẽ đưa ra được cách giải
thích hợp lí: Lực đàn hồi xuất hiện ở bề mặt khi có lực tác dụng vào các vật
làm nó biến dạng. Va chạm giữa hịn bi với sàn nhà mang đặc tính biến dạng
đàn hồi nên sinh ra lực đàn hồi và làm cho viên bi nảy lên. Còn va chạm giữa
viên bi và lớp cát là va chạm mềm mang đặc tính biến dạng khơng đàn hồi
nên khơng có lực đàn hồi xuất hiện và viên bi không thể nảy lên được.
1.1.2.4. Phương pháp giải bài tập định tính
Do đặc điểm của BTĐT là chú trọng đến mặt định tính của hiện tượng,
nên đa số các BTĐT được giải bằng suy luận logic, vận dụng những khái
niệm, quy tắc, định luật VL tổng quát vào những trường hợp cụ thể. Thông
thường, để liên hệ một hiện tượng đã cho với các kiến thức đã biết, phải phân
tích hiện tượng phức tạp ra thành nhiều hiện tượng đơn giản hơn, sau đó dùng
phương pháp tổng hợp những nhận xét rút ra từ các định luật riêng biệt thành


13
một kết quả chung. Nghĩa là để giải một BTĐT phức tạp, cịn phải phân tích
nó thành các bài tập đơn giản, giải từng bài tập đơn giản và tổng hợp các lời
giải. Có thể nói, khi giải các BTĐT, phương pháp phân tích và phương pháp
tổng hợp thường gắn chặt với nhau.
Khi giải các BTĐT, có thể vạch ra một dàn bài chung gồm những bước
chính sau:
Bước 1. Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
– Đọc kĩ đề bài tập để tìm hiểu các thuật ngữ chưa biết, tên gọi các bộ

phận của cấu trúc... xác định ý nghĩa vật lí của các thuật ngữ, tóm tắt đầy đủ
các giả thiết và nêu bật câu hỏi chính của bài tập (cần xác định cái gì? mục
đích cuối cùng của bài giải là gì?). Khảo sát chi tiết các đồ thị, sơ đồ, hình
vẽ... đã cho trong bài tập hoặc nếu cần thiết phải vẽ hình để diễn đạt những
điều kiện của đề bài, điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc nhận biết diễn
biến của hiện tượng hay nhận biết mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí.
– Trong nhiều trường hợp, thuật ngữ dùng trong đề bài khơng hồn tồn
trùng với ngơn ngữ dùng trong lời phát biểu của các định nghĩa, định luật, các
quy tắc vật lí thì phải chuyển chúng sang ngơn ngữ vật lí tương ứng để dễ
dàng liên tưởng tới các khái niệm, quy tắc, định luật vật lí... đã học dùng để
giải bài tập.
Bước 2. Phân tích hiện tượng
– Nghiên cứu các dữ kiện ban đầu của bài tập (những hiện tượng gì, sự
kiện gì, những tính chất gì của vật thể, những trạng thái nào của hệ...) để nhận
biết chúng có liên quan đến những khái niệm nào, quy tắc nào, định luật nào
đã học trong vật lí.
– Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, khảo
sát xem mỗi giai đoạn diễn biến đó bị chi phối bởi những đặc tính nào, định
luật nào... Hình dung tồn bộ diễn biến của hiện tượng và cuối cùng liên
tưởng tới các khái niệm, định luật, quy tắc... chi phối nó.


14
Bước 3. Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Mặc dù có thể phân loại các BTĐT theo nhiều cách khác nhau, tuy nhiên
về cơ bản ta thường gặp hai dạng, đó là giải thích hiện tượng và dự đốn hiện
tượng sẽ xảy ra. Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng
vật lí và yêu cầu được giải thích vì sao hiện tượng lại xảy ra như thế, tức là
giải thích nguyên nhân của hiện tượng. Dự đốn hiện tượng là q trình
ngược lại, HS phải căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đề bài, xác định

những định luật chi phối hiện tượng, từ đó dự đốn hiện tượng gì sẽ xảy ra và
xảy ra như thế nào.
Đối với loại câu hỏi giải thích hiện tượng, phải thiết lập được mối quan
hệ giữa một hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay định luật vật
lí, tức là phải thực hiện được phép suy luận lơgic, trong đó cơ sở kiến thức
phải là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lí có tính tổng qt áp
dụng vào điều kiện cụ thể của đề bài mà kết quả cuối cùng chính là hiện
tượng đã được nêu ra trong đề bài.
Những hiện tượng thực tế thường rất phức tạp, trong khi đó các định luật
vật lí lại khá đơn giản, nên thoạt nhìn thì khó có thể phát hiện ngay được mối
quan hệ giữa hiện tượng đã cho với những định luật vật lí đã biết. Trong
những trường hợp như thế, cần phân tích hiện tượng phức tạp ra các hiện
tượng đơn giản, sao cho mỗi hiện tượng đơn giản chỉ tuân theo một định luật
hay một quy tắc nhất định.
Thực tế cho thấy, khi giải thích hiện tượng, vì trong đề bài đã nêu rõ diễn
biến và kết quả của hiện tượng, nên nhiều khi trong lời giải thích của người
giải có chỗ sai mà khơng xác định được sai ở điểm nào. Nên cần thận trọng
khi phát biểu các định luật, các quy tắc dùng làm cơ sở cho lập luận, vì việc
phát biểu đầy đủ, chính xác về nội dung có tác dụng tránh được những sai sót
trong lời giải thích hiện tượng.


15
Đối với loại BT dự đoán hiện tượng, trước hết cần phải “khoanh vùng”
phạm vi áp dụng kiến thức bằng cách căn cứ vào những dấu hiệu ban đầu (các
dụng cụ thí nghiệm, dạng đồ thị, cấu tạo vật thể, trạng thái ban đầu của hệ...)
để liên tưởng, phán đoán chúng có thể liên quan đến những quy tắc nào, định
luật vật lí nào đã biết. Kết quả của việc “khoanh vùng” ban đầu là hết sức
quan trọng, bởi lẽ nếu “khoanh vùng” quá rộng thì quá trình giải sẽ càng thêm
phức tạp, còn nếu sai lầm ở khâu này thì chắc chắn sẽ dẫn đến những dự đốn

sai về bản chất của hiện tượng.
Với các trường hợp có quá trình diễn biến phức tạp, cần phân tích rõ các
giai đoạn diễn biến của cả quá trình, phải tìm được mối liên hệ gắn kết giữa
các quy tắc, định luật vật lí với mỗi giai đoạn diễn biến tương ứng. Cuối cùng,
từ những phân tích về diễn biến của quá trình và việc vận dụng các kiến thức
vật lí liên quan đã tìm được cho phép ta có thể dự đốn hiện tượng một cách
chính xác.
Bước 4. Kiểm tra kết quả tìm được
Kiểm tra kết quả tìm được thực chất là phân tích kết quả cuối cùng để
xem kết quả tìm được có phù hợp với điều kiện nêu ra ở đầu bài tập hay
khơng. Ngồi ra, việc kiểm tra lại kết quả cũng là một trong những cách kiểm
tra lại sự đúng đắn của quá trình lập luận. Đối với các BTĐT, có nhiều cách
để kiểm tra, trong đó hai cách thường dùng: là thực hiện các thí nghiệm cần
thiết có liên quan để đối chiếu với kết luận về dự đoán hiện tượng; đối chiếu
câu trả lời với các nguyên lí hay định luật vật lí tổng quát tương ứng xem
chúng có thoả mãn hay khơng.
Sau đây chúng tơi dẫn ra hai ví dụ về cách phân tích hiện tượng VL nêu
lên trong đề bài và xây dựng lập luận trong quá trình tìm kiếm lời giải BTĐT
về VL.
Ví dụ 1: Vì sao khi bút máy bị tắc mực, nếu ta vẩy mạnh bút thì mực
trong bút sẽ văng ra?


16
Đây là loại bài tập định tính giải thích hiện tượng. Trong nội dung đề bài
có thuật ngữ “vẩy bút”, tuy thuật ngữ này rất quen thuộc với HS trong đời
sống hàng ngày nhưng trong học tập bộ môn lại khơng có khái niệm "vẩy",
định luật hay quy tắc vẩy nên cần thiết phải chuyển thành ngơn ngữ vật lí: Bút
mực gồm hai bộ phận liên kết với nhau là bút và mực trong bút, vì “vẩy bút”
là quá trình làm cho bút chuyển động từ lúc bút đứng yên với vận tốc tăng rất

nhanh trong một đoạn đường ngắn, sau đó dừng lại đột ngột. Ở đây đã xuất
hiện hai thuật ngữ thay thế là “chuyển động” và “dừng lại đột ngột”, điều đó
khiến học sinh dễ dàng phân tích diễn biến của hiện tượng làm hai giai đoạn:
– Giai đoạn 1: Bút chuyển động do “vẩy bút”. Trong giai đoạn này mực
chuyển động cùng với bút mà chưa bị văng ra.
– Giai đoạn 2: Bút dừng lại đột ngột thì mực văng ra ngồi.
Vấn đề cịn lại ở đây là việc giải thích câu hỏi: Tại sao khi bút dừng lại
đột ngột, thì mực lại văng ra?. Học sinh dễ dàng liên tưởng đến kiến thức về
về quán tính để đưa ra lời giải thích xác đáng.
Ví dụ 2: Một ống thủy tinh AB đặt nằm
ngang, kín hai đầu và đã được rút hết khơng khí,
bên trong có một giọt thủy ngân T nằm cân bằng

Hình 1.1

như hình 1.1. Điều gì sẽ xảy ra đối với giọt thủy ngân nếu dùng ngọn nến
nung nóng một chút ở đúng vị trí của giọt thủy ngân.
Đây là loại bài tập định tính dự đốn hiện tượng.
Tìm hiểu đầu bài ta thấy: Do có giọt thủy ngân nằm ở giữa mà ống thủy
tinh được chia làm hai phần, thể tích ban đầu của mỗi phần là khác nhau
(VA < VB), bên trong mỗi phần là chân không. Chi tiết đáng lưu ý trong đầu
bài là ngọn nến nung nóng ở đúng vị trí của giọt thủy ngân và các thuật ngữ
“nung nóng”, “một chút”.
Chỉ riêng việc “nung nóng” đã có thể đó làm ta liên tưởng đến một loạt
các hiện tượng vật lí xảy ra như ống thủy tinh và giọt thủy ngân thu nhiệt bị


17
dãn nở; giọt thủy ngân bị bay hơi. Trạng thái của hệ (ống thủy tinh và giọt
thủy ngân) trước và sau khi “nung nóng một chút” chắc chắn có sự khác biệt.

Câu hỏi phụ thứ nhất được đặt ra là: Ống thủy tinh và giọt thủy ngân bị
dãn nở đến mức nào? giọt thủy ngân bị bay hơi đến mức nào? Đến đây, thuật
ngữ “một chút” có ý nghĩa quan trọng, nó chỉ ra rằng: sự dãn nở vì nhiệt của
ống thủy tinh là không đáng kể, giọt thủy ngân (do tác động bị nung nóng)
bay hơi một phần nhỏ, đủ làm cho trong các phần A và B của ống thủy tinh
có hơi thủy ngân, đồng thời việc “nung nóng một chút” khơng đủ làm cho
giọt thủy ngân có thể hóa hơi hồn tồn. Như vậy khi nung nóng, diễn biến
đáng chú ý của hiện tượng là ở hai phần A và B của ống thủy tinh có chứa
hơi thủy ngân.
Câu hỏi phụ thứ hai được đặt ra là: Lượng hơi thủy ngân xuất hiện ở hai
phần A và B của ống thủy tinh có gì khác nhau? Dữ kiện của đầu bài cho biết
ngọn nến được nung nóng ở đúng vị trí của giọt thủy ngân, điều đó làm lộ ra
sự giống nhau về tác động làm bay hơi thủy ngân ở cả hai phía nên có thể kết
luận trong cùng một khoảng thời gian ngắn, lượng thủy ngân bay hơi ở hai
phía là như nhau.
Cuối cùng, căn cứ vào các điều kiện về lượng hơi, thể tích hơi thủy ngân
ở hai phần A và B của ống, học sinh dễ dàng liên tưởng đến việc sử dụng kiến
thức về các định luật chất khí để suy luận ngay sau khi nung giọt thủy ngân bị
bay hơi đồng thời sau thời gian ngắn sẽ bị dịch chuyển một đoạn về phía đầu
B của ống (là phía thể tích lúc đầu lớn hơn )
Việc phân tích lời giải hai BTĐT giải thích và dự đốn hiện tượng nói
trên cho thấy: Đối với HS phổ thơng, việc giải hồn chỉnh, chính xác các
BTĐT khơng phải là một việc đơn giản, mà cần phải có thời gian và sự định
hướng về mặt phương pháp của GV. Vì phương pháp giải các BTĐT bao gồm
việc xây dựng những suy luận lôgic dựa trên các định luật vật lí nên chúng là


18
phương tiện rất tốt để phát triển tư duy HS, không những rèn luyện cho HS
hiểu rõ được bản chất của các hiện tượng vật lí và những quy luật của chúng

mà còn giúp HS biết cách vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn.
Có thể thấy ngay rằng, xét về thực chất thì các bài tập tính tốn cũng
nhằm mục đích làm sáng tỏ nội dung vật lí của các định luật, quy tắc diễn đạt
dưới dạng các cơng thức tốn học. Tuy nhiên trên thực tế, khi giải các bài tập
tính tốn, HS thường áp dụng máy móc các cơng thức mà khơng chú ý đến ý
nghĩa vật lí của chúng. Trong trường hợp này, chính việc giải các BTĐT này
rèn luyện cho HS chú ý hơn đến việc phân tích nội dung, ý nghĩa vật lí của
các bài tập tính tốn và do vậy tạo tiền đề cho việc giải bài tập định lượng.
1.1.2.5. Nguyên tắc và quy trình xây dựng hệ thống bài tập định tính trong
dạy học vật lí.
Trong dạy học vật lí, hệ thống BTĐT đáp ứng được mục tiêu dạy học
thì phải thỏa mãn những yêu cầu nguyên tắc cơ bản nhất định.
- Mỗi BTĐT phải chứa đựng một mâu thuẫn, một vấn đề hoặc một yêu
cầu và những điều kiện đặt ra được diễn đạt rõ ràng.
- Mỗi BTĐT trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề có tác dụng kích
thích tính tư duy, tích cực của HS.
- Hệ thống BTĐT phải gắn với nội dung dạy học, việc giải BTĐT phải
đem lại cho HS một hiểu biết mới, đồng thời sau khi HS giải xong hệ thống
BTĐT thì khả năng giải quyết vấn đề của HS sẽ được dần hình thành và phát
triển tốt hơn.
- Hệ thống BTĐT phải đa dạng, có các bài tập đơn giản, các bài tập
phức tạp ở các mức độ khác nhau dưới nhiều dạng hình thức. Số lượng bài tập
hợp lí và phù hợp với HS.
Đối với hệ thống BTĐT của một chương, một phần hay một khối lớp,
cần chú ý đảm bảo sao cho hệ thống bài tập ấy phải góp phần thực hiện mục


19
tiêu mơn học, đảm bảo tính hệ thống , đa dạng về nội dung, hình thức và mức
độ nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của HS. Việc xây dựng hệ thống

BTĐT trong một chương có thể theo quy trình sau:
Bước 1: Căn cứ vào nội dung của chương trình và SGK để phân tích
nội dung kiến thức VL cả chương, từ đó xác định cấu trúc nội dung, trong đó
xác định rõ những kiến thức trọng tâm, cơ bản và mối liên hệ với giữa chúng
Bước 2: Xác định cấu trúc của hệ thống BTĐT. Phân loại bài tập thành
từng dạng, sau đó phân tích nội dung cần có của từng loại bài tập (BTĐT đơn
giản, BTĐT phức tạp), chỉ rõ những bài tập ấy rèn luyện cho HS kĩ năng gì,
từ đó xác định số lượng bài tập cho cả chương.
Bước 3: Thu thập thông tin để xây dựng hệ thống BTĐT. Đầu tiên soạn
thảo từng dạng bài tập và xây dựng các phương án giải bài tập, sau đó lựa
chọn và tổ hợp các bài tập thành một hệ thống.
Bước 4: Sắp xếp các BTĐT trong hệ thống đã biên soạn để đảm bảo sự
cân đối giữa các loại bài tập, đảm bảo sự hợp lí về số lượng các bài tập được
sử dụng trong thời gian trên lớp và ở nhà.
1.2. Tính tích cực và năng lực sáng tạo trong học tập và giải BTVL của
học sinh
1.2.1. Tính tích cực trong học tập của học sinh
1.2.1.1. Khái niệm tính tích cực học tập
Tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người, bởi vì để tồn tại
và phát triển con người ln phải chủ động, tích cực cải biến mơi trường tự
nhiên, cải tạo xã hội. Vì vậy, hình thành và phát triển tính tích cực xã hội là
một trong những nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục. Tính tích cực học tập - về
thực chất là tính tích cực nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu biết, cố gắng
trí lực và có nghị lực cao trong qúa trình chiếm lĩnh tri thức. Tính tích cực
nhận thức trong hoạt động học tập liên quan trước hết với động cơ học tập.