MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã khẳng định:“Đổi mới căn
bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội
hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó, đổi mới cơ chế quản lý giáo dục,
phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục là khâu then chốt” và “Giáo
dục và đào tạo có sứ mệnh nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng
nhân tài, góp phần quan trọng xây dựng đất nước, xây dựng nền văn hóa và con
người Việt Nam”. Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội 2011 – 2020 đã định
hướng:“Phát triển và nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, nhất là nhân lực chất
lượng cao là một đột phá chiến lược”. Chiến lược phát triển giáo dục 2011 – 2020
nhằm quán triệt và cụ thể hóa các chủ trương, định hướng đổi mới giáo dục và đào
tạo, góp phần thực hiện thắng lợi Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI và
Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội 2011 – 2020 của đất nước.
Mục tiêu phát triển giáo dục đến năm 2020 là nền giáo dục nước ta được đổi
mới căn bản, toàn diện theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa
và hội nhập quốc tế; chất lượng giáo dục được nâng cao một cách toàn diện, gồm:
Giáo dục đạo đức, kỹ năng sống, năng lực sáng tạo, năng lực sáng thực hành, năng
lực ngoại ngữ và tin học; đáp ứng nhu cầu nhân lực, nhất là nhân lực chất lượng cao
phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và xây dựng nền kinh tế
tri thức; đảm bảo công bằng xã hội trong giáo dục và cơ hội học tập suốt đời cho mỗi
người dân, từng bước hình thành xã hội học tập.
Một trong những mục tiêu quan trọng của giáo dục phổ thông hiện nay là
“Chất lượng giáo dục toàn diện được nâng cao, đặc biệt là chất lượng giáo dục văn
hóa, đạo đức, kỹ năng sống, pháp luật, ngoại ngữ, tin học. Đến năm 2020, tỉ lệ đi
học đúng độ tuổi ở tiểu học là 99%, trung học cơ sở là 95% và 80% thanh niên trong
độ tuổi đạt trình độ học vấn trung học phổ thông và tương đương; có 70% trẻ em
khuyết tật được đi học”. Điều đó được khẳng định trong chiến lược phát triển giáo
dục 2011-2020, ban hành kèm theo quyết định số 711/QĐ-TTg ngày 13/6/2012 của
Thủ tướng Chính phủ. Định hướng quan trọng nêu trên cũng được quy định tại điều
28 của Luật giáo dục: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực,
1
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, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ
năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn …”.
Trước tình hình đó, nhiệm vụ quan trọng đề ra cho các môn học trong trường
phổ thông là phải làm sao cho đến khi vào đời, bắt tay tham gia vào lao động sản
xuất hoặc làm việc trong một ngành khoa học kỹ thuật nào đó, học sinh có thể nhanh
chóng tiếp thu được cái mới, mau chóng thích ứng với trình độ hiện đại của khoa học
và kỹ thuật. Để làm được điều đó, ngoài việc trang bị cho học sinh vốn kiến thức, kỹ
năng cần thiết, thông qua các môn học cần phải tạo ra cho họ một tiềm lực để họ có
thể đi xa hơn những hiểu biết mà họ đã được trang bị trong nhà trường. Tiềm lực đó
chính là khả năng giải quyết những vấn đề mà sản xuất và đời sống đặt ra cho họ, là
khả năng tự vạch ra đường đi để đạt tới những nhận thức mới. Tiềm lực đó nằm trong
phương pháp tư duy và hành động một cách khoa học. Do đó, vấn đề bồi dưỡng cho
học sinh các phương pháp nhận thức khoa học đã trở thành nhiệm vụ quan trọng của
các môn học trong nhà trường phổ thông mà Vật lý là môn học có đóng góp rất quan
trọng.
Đối với dạy học môn vật lý ở trường phổ thông, mục tiêu được cụ thể trong
bốn nhiệm vụ: Giáo dưỡng, giáo dục, phát triển và giáo dục kỹ thuật tổng hợp. Để
quá trình dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông đạt hiệu quả cao thì ngoài việc
dạy kiến thức mới còn phải chú trọng đến việc rèn luyện bài tập vật lý. Bài tập vật lý
rất đa dạng, gồm bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ
thị, bài tập nghịch lý và ngụy biện …
Trong dạy học vật lý, bài tập vật lý từ trước đến nay vẫn giữ một vị trí quan
trọng bởi vì có thể sử dụng bài tập vật lý như một phương tiện để ôn tập, củng cố
kiến thức đã học một cách sinh động và có hiệu quả. Bài tập vật lý còn giúp rèn
luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, rèn luyện
cho học sinh tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì và tinh thần vượt khó…
Ngoài ra ta còn có thể dùng nó như một phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức,
kỹ năng của học sinh.
2
Tuy nhiên, các em còn gặp nhiều khó khăn trong việc giải bài tập vật lý như:
không tìm được hướng giải quyết vấn đề, chưa vận dụng được lý thuyết vào việc giải
bài tập, chưa tổng hợp được kiến thức thuộc nhiều phần của chương trình đã học để
giải quyết một vấn đề chung Hay khi giải các bài tập thì thường áp dụng một cách
máy móc các công thức mà không hiểu rõ ý nghĩa vật lý của chúng.
Thực tế giảng dạy cho thấy giáo viên thường tập trung vào các bài tập định
lượng mà chưa chú trọng đến các bài tập định tính mặc dù bài tập định tính có những
ưu điểm vượt trội đặc biệt trong việc bồi dưỡng tư duy, năng lực lập luận.Trong
những trường hợp dạy học các nội dung không có hay ít các công thức tính toán thì
việc sử dụng bài tập định tính trong dạy học là rất cần thiết.
Ngoài ra, còn một vấn đề khá quan trọng mang tính thời sự là hiện nay hình
thức trắc nghiệm khách quan được sử dụng cho thi tốt nghiệp trung học phổ thông và
tuyển sinh đại học môn vật lý. Mặc dù có những ưu điểm như tính khách quan trong
đánh giá, ngăn ngừa được tình trạng học tủ, học lệch do đề thi phủ kín toàn bộ
chương trình, nhưng do không phải viết câu trả lời nên kiểu kiểm tra đánh giá này
không chú trọng việc rèn luyện kỹ năng lập luận, phát triển ngôn ngữ cho học sinh.
Nếu trong quá trình dạy học môn vật lý, bài tập trắc nghiệm khách quan bị tuyệt đối
hóa sẽ dẫn đến tình trạng tư duy, năng lực lập luận, ngôn ngữ nói, viết của học sinh
rất hạn chế.Vấn đề đặt ra là cần thiết phải xây dựng một hệ thống bài tập định tính
hiện còn ít được quan tâm bên cạnh hệ thống bài tập định lượng, bài tập trắc nghiệm
khách quan… đã rất phong phú.Với những lý do nêu trên, tôi chọn đề tài luận văn
Thạc sĩ là: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập định tính dạy học chương “Chất
rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” vật lý 10 ban cơ bản trung học phổ thông.
2. Mục đích nghiên cứu
- Xây dựng được hệ thống bài tập định tính chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự
chuyển thể” vật lý 10 ban cơ bản trung học phổ thông.
- Sử dụng bài tập định tính trong dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự
chuyển thể” nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường trung học
phổ thông.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu.
Bài tập định tính trong dạy học vật lý ở trường phổ thông.
3.2. Phạm vi nghiên cứu.
3
Sử dụng bài tập định tính trong quá trình dạy học chương “Chất rắn và chất
lỏng. Sự chuyển thể” vật lý 10 ban cơ bản trung học phổ thông.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được một hệ thống bài tập định tính chương “Chất rắn và chất
lỏng. Sự chuyển thể” vật lý 10 ban cơ bản trung học phổ thông và sử dụng nó bảo
đảm tính khoa học sẽ có thể góp phần nâng cao được hiệu quả học tập vật lý của học
sinh.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Tìm hiểu vai trò của bài tập định tính trong nghiên cứu và dạy học vật lý ở
trường trung học phổ thông.
5.2. Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa vật lý 10 ban cơ bản phần cơ học
và nhiệt học.
5.3. Tìm hiểu thực trạng về việc sử dụng bài tập định tính để dạy học vật lý ở
trường trung học phổ thông.
5.4. Thiết kế các phương án dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển
thể” có sử dụng bài tập định tính ở các mức độ khác nhau.
5.5. Thực nghiệm sư phạm.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
Nghiên cứu các tài liệu, phân tích lựa chọn nội dung liên quan đến đề tài.
6.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
- Sử dụng phương pháp điều tra, phương pháp chuyên gia để tìm hiểu thực trạng
sử dụng bài tập định tính trong dạy học vật lý ở trung học phổ thông.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng kết
quả nghiên cứu, giả thuyết khoa học của đề tài.
7. Đóng góp mới của luận văn
- Về mặt lý luận: Hệ thống được cơ sở lý luận về dạy học bài tập định tính ở
trung học phổ thông.
- Về mặt ứng dụng: Xây dựng hệ thống 100 bài tập định tính dạy học chương
“Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” và thiết kế được 6 giáo án sử dụng bài tập
định tính.
8. Cấu trúc của luận văn
• Mở đầu
Chương 1. Cơ sở lý luận về bài tập định tính trong dạy học vật lý.
Chương 2. Hệ thống bài tập định tính dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự
chuyển thể”, vật lý 10 trung học phổ thông.
4
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.
• Kết luận chung
• Tài liệu tham khảo
• Phụ lục
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY
HỌC VẬT LÝ
1.1. Khái niệm về bài tập định tính [4], [11], [13]
Bài tập định tính vật lý xuất hiện trên các sách báo về phương pháp giảng dạy
bằng tiếng Nga đã hơn 200 năm trước đây. Người ta đã từng đưa ra nhiều tên gọi
khác nhau về loại bài tập này như: “Câu hỏi thực hành”, “Câu hỏi để lĩnh hội”,
“Bài tập lôgic”, “Bài tập miệng”, “Câu hỏi định tính”, “Câu hỏi kiểm tra” Sự đa
dạng trong cách gọi tên như vậy phần nào cho thấy chúng có ưu điểm về phương
pháp ở nhiều mặt, vì mỗi một tên gọi đều phản ánh một khía cạnh nào đó về ưu điểm.
Có thể thấy rằng mặc dù có nhiều ý nghĩa khác nhau về tên gọi của loại bài tập
này nhưng nhìn chung lại, bài tập định tính là bài tập mà khi giải, học sinh không cần
thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ phải làm những phép tính đơn giản, có thể
tính nhẩm được, đồng thời phải thực hiện những phép suy luận lôgic trên cơ sở hiểu
rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lý và nhận biết được những biểu hiện của
chúng trong các trường hợp cụ thể. Bản chất của bài tập định tính chính là ở đó.
5
1.2. Phân loại bài tập định tính [4]
Trong mọi lĩnh vực, việc phân loại một vấn đề nào đó bao giờ cũng xuất phát
từ những mục tiêu và các tiêu chí nhất định. Việc phân loại bài tập định tính cũng
vậy, có thể dựa trên những mục đích khác nhau và những tiêu chí khác nhau làm cơ
sở phân loại. Tuy nhiên dù dựa trên những tiêu chí nào, mục đích nào đi nữa thì
những sự phân loại đó cũng chỉ mang tính tương đối, vì trong bất kỳ một loại bài tập
nào cũng chứa đựng những yếu tố của một loại bài tập khác.
Trong dạy học vật lý, quá trình đi tìm lời giải cho các bài tập định tính thực
chất là quá trình nhận thức của học sinh, vì thế ngoài các cách phân loại bài tập vật lý
nói chung như dựa trên các phân môn của vật lý học, dựa vào mức độ khó của bài
tập… việc phân loại bài tập định tính dựa vào phép phân loại các mức độ nhận thức
do Bloom đề xuất cũng là một phương án tốt và phù hợp với những yêu cầu về đổi
mới phương pháp dạy học ở các trường trung học phổ thông hiện nay.
Theo Bloom, lĩnh vực nhận thức liên quan đến các mục đích về kiến thức và
các kỹ năng trí tuệ, bao gồm sáu mức độ:
- Biết: là sự nắm bắt các dữ liệu đã học được trước đây.
- Hiểu: là khả năng nắm được ý nghĩa của tài liệu.
- Vận dụng: là khả năng sử dụng các tài liệu đã biết vào một hoàn cảnh cụ thể mới.
- Phân tích: là khả năng phân chia một tài liệu ra thành các phần sao cho có thể hiểu
được các cấu trúc tổ chức của nó.
- Tổng hợp: là khả năng sắp xếp các bộ phận lại với nhau để hình thành một tổng thể
mới.
- Đánh giá: là khả năng xác định giá trị của tài liệu dựa trên các tiêu chí nhất định.
Dựa trên cơ sở sáu mức độ nhận thức nêu trên, có thể chia bài tập định tính
làm ba loại: bài tập định tính cơ bản, bài tập định tính nâng cao và bài tập định tính
sáng tạo.
1.2.1. Bài tập định tính cơ bản (ứng với các mức độ biết và hiểu)
Bài tập định tính đơn giản là loại bài tập mà khi giải, ngoài những phép tính
đơn giản (nếu có), học sinh chỉ cần nhớ và áp dụng một định luật, một quy tắc hay
một phép suy luận lôgic là có thể giải quyết được.
6
1.2.2. Bài tập định tính nâng cao (ứng với các mức độ vận dụng, phân tích và tổng
hợp)
Bài tập định tính nâng cao là loại bài tập mà khi giải, ngoài những phép tính
đơn giản (nếu có), học sinh cần phải áp dụng một vài phép suy luận lôgic dựa trên cơ
sở của các khái niệm, định luật, quy tắc vật lý có liên quan mới có thể giải quyết
được.
1.2.3. Bài tập định tính sáng tạo (ứng với mức độ đánh giá)
Bài tập định tính sáng tạo là loại bài tập mà khi giải, ngoài những phép tính
đơn giản (nếu có), học sinh phải dựa vào kinh nghiệm thực tiễn, vào vốn kiến thức
của mình về các khái niệm, quy tắc, định luật để trên cơ sở các phép suy luận lôgic
mà tự lực tìm ra những phương án tốt nhất nhằm giải quyết những yêu cầu đặt ra.
1.3. Các hình thức thể hiện bài tập định tính [4]
Bài tập định tính có thể được thể hiện dưới nhiều hình thức truyền tải thông tin
khác nhau. Vì việc phân loại bài tập chỉ mang tính tương đối, trong loại bài tập này
có thể chứa đựng hình thức hoặc nội dung của một số loại bài tập khác, nên trong các
hình thức thể hiện bài tập định tính cũng có thể có sự lồng ghép của các loại bài tập
khác như bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm, nhưng về bản chất, cho dù lồng ghép thế
nào dù chúng vẫn mang đậm tính chất “định tính” trong nội dung của bài tập.
Dưới đây là một số hình thức thể hiện bài tập định tính có thể sử dụng trong
điều kiện của các trường trung học phổ thông hiện nay.
1.3.1. Thể hiện bài tập định tính dưới dạng câu hỏi bằng lời
Thể hiện bài tập định tính dưới dạng câu hỏi bằng lời thực chất là cách dùng
lời nói để truyền tải các thông tin của bài tập đến học sinh.
Hình thức này được sử dụng khi thông tin của bài tập hoàn toàn có thể mô tả
bằng lời nói một cách ngắn gọn, súc tích và dễ hiểu. Khi nghe xong hoặc đọc xong
toàn bộ nội dung của bài tập, học sinh có thể hiểu và thu nhận được ngay một cách
chính xác những thông tin về điều kiện ban đầu của bài tập và nắm được ngay những
yêu cầu cần phải giải thích.
1.3.2. Thể hiện bài tập định tính thông qua mô hình, đồ thị, hình vẽ hay sơ đồ,
kèm theo các câu hỏi khai thác thông tin
7
Thực chất của việc thể hiện bài tập định tính thông qua mô hình, đồ thị, hình
vẽ hay sơ đồ, kèm theo các câu hỏi khai thác thông tin là cách truyền tải thông tin
của bài tập mà trong đó những điều kiện ban đầu được ẩn chứa trong các mô hình, đồ
thị, hình vẽ hay sơ đồ, còn các yêu cầu đặt ra được giáo viên trình bày bằng lời nói.
Hình thức này được sử dụng khi lượng thông tin cần khai thác thể hiện một
cách trực quan, đầy đủ ngay trên mô hình, đồ thị, hình vẽ hay sơ đồ, mà nếu chỉ dùng
lời thì không thể truyền tải hết nội dung của thông tin.
1.3.3. Thể hiện bài tập định tính bằng thí nghiệm đơn giản và yêu cầu giải thích
kết quả của thí nghiệm
Thể hiện bài tập định tính bằng những thí nghiệm đơn giản thực chất là thông
qua việc tiến hành một thí nghiệm đơn giản nào đó để học sinh quan sát toàn bộ diễn
biến của thí nghiệm, nhiệm vụ đặt ra đối với học sinh là sử dụng các kiến thức vật lý
đã biết để dự đoán và giải thích kết quả của thí nghiệm.
Hình thức này được sử dụng khi yêu cầu của bài tập gắn liền với kết quả của
thí nghiệm. Đó là những thí nghiệm thuộc loại đơn giản, dễ thực hiện và có thể thành
công ngay. Nội dung các điều kiện ban đầu của bài tập chính là các thao tác thí
nghiệm, diễn biến của thí nghiệm mà học sinh thu nhận từ việc quan sát các dụng cụ
thí nghiệm, cách bố trí và thực hiện thí nghiệm. Nội dung yêu cầu nhắm vào việc dự
đoán kết quả của thí nghiệm và giải thích kết quả đó. Đôi khi các bài tập dạng này
cũng có thể được thể hiện dưới dạng mô tả thí nghiệm bằng lời và cho trước kết quả
của thí nghiệm, phần yêu cầu chủ yếu nhằm vào cách giải thích kết quả của học sinh
có chính xác và hợp lý không. Đây chính là cách chuyển dạng thức từ các bài tập thí
nghiệm sang bài tập định tính và nên được thực hiện một cách hợp lý, tùy thuộc vào
khả năng và năng lực thực tế của học sinh.
1.3.4. Thể hiện bài tập định tính bằng các đoạn video clip ngắn, các ảnh động mô
phỏng về một hiện tượng; học sinh quan sát và giải thích theo câu hỏi gợi ý của
giáo viên
Tương tự như cách thể hiện bài tập định tính thông qua mô hình, đồ thị, hình
vẽ hay sơ đồ, thực chất của việc thể hiện bài tập định tính bằng các đoạn video clip
ngắn, các ảnh động mô phỏng cũng là cách dùng đoạn video clip ngắn, các ảnh động
mô phỏng về một hiện tượng nào đó để truyền tải nội dung các điều kiện ban đầu đến
8
học sinh, còn yêu cầu đặt ra của bài tập được truyền đạt thông qua lời nói của giáo
viên. Cách thể hiện này là tương đối phức tạp vì đòi hỏi phải có những phương tiện
hiện đại như máy vi tính và một số phần mềm mô phỏng, nhưng nó lại có hiệu quả
rất cao khi sử dụng trong dạy học, nhất là đối với những hiện tượng ít gặp hay những
hiện tượng có thời gian xảy ra rất nhanh hoặc rất chậm
1.4. Các phương pháp giải bài tập định tính [18]
Do đặc điểm của bài tập định tính chú trọng đến mặt định tính của hiện tượng,
nên đa số các bài tập định tính được giải bằng phương pháp suy luận, vận dụng
những định luật vật lý tổng quát vào những trường hợp cụ thể. Thông thường, để liên
hệ một hiện tượng đã cho với một số định luật vật lý, ta phải biết cách tách hiện
tượng phức tạp ra thành nhiều hiện tượng đơn giản hơn, tức là dùng phương pháp
phân tích, sau đó dùng phương pháp tổng hợp để kết hợp những hệ quả rút từ các
định luật riêng biệt thành một kết quả chung. Có thể nói, khi giải các bài tập định
tính, phương pháp phân tích, phương pháp tổng hợp thường gắn chặt với nhau, chúng
ta nên sử dụng ba phương pháp sau:
1.4.1. Phương pháp ơristic
Sử dụng khi nội dung bài tập định tính được phân tích thành nhiều câu hỏi
định tính nhỏ, đơn giản hơn, có liên quan với nhau mà các câu trả lời hoặc đã nằm
trong giả thiết, hoặc ở trong các định luật vật lý mà học sinh đã biết. Ưu điểm cơ bản
của phương pháp này là rèn luyện cho học sinh khả năng phân tích các hiện tượng
vật lý, biết tổng hợp các dữ kiện của bài tập với nội dung các định luật vật lý đã biết,
khả năng khái quát hoá các sự kiện và biết cách rút ra những kết luận cần thiết.
1.4.2. Phương pháp đồ thị
Sử dụng khi giải các bài tập định tính mà giả thiết được diễn đạt bằng cách
minh hoạ như: lập bảng, đồ thị, mô hình… Trong phương pháp này, việc diễn đạt giả
thiết của bài tập một cách chính xác, trực quan, là cơ sở làm toát lên những mối liên
quan giữa những hiện tượng đang khảo sát và các định luật vật lý tương ứng. Phương
pháp này đặc biệt có ý nghĩa khi nội dung của đề bài là một loạt các hình vẽ, thông
tin ghi lại các giai đoạn xác định trong tiến trình biến đổi của hiện tượng ưu điểm của
phương pháp này là tính trực quan và tính ngắn gọn của lời giải, nó giúp cho học sinh
phát triển tư duy hàm số, tập cho học sinh quen với tính chính xác, cẩn thận.
9
1.4.3. Phương pháp thực nghiệm
Sử dụng trong trường hợp nội dung của bài tập định tính có liên quan đến thí
nghiệm, bằng cách bố trí và tiến hành thí nghiệm theo đúng giả thiết của bài tập để
trả lời câu hỏi của bài tập đó. Trong các bài tập như vậy, bản thân thí nghiệm không
thể giải thích được vì sao hiện tượng xảy ra như thế này mà không phải như thế khác,
việc chứng minh bằng lời thông qua giải quyết các câu hỏi như “cái gì sẽ xảy ra?”,
“làm thế nào?” … sẽ là cơ sở để có lời giải thích chính xác và quan trọng hơn là câu
trả lời tìm được có sức thuyết phục cao, không gây nghi ngờ cho học sinh. Ưu điểm
nổi bật của phương pháp này là đưa học sinh vào vị trí tựa như các nhà nghiên cứu,
phát huy tính tích cực, tính ham học hỏi, rèn luyện kỹ năng kỹ xảo trong việc sử
dụng các dụng cụ thí nghiệm vật lý.
1.5. Quy trình giải bài tập định tính [4]
Bước 1. Tìm hiểu đầu bài, nắm vững những điều kiện cho trước của bài tập
Đọc kỹ yêu cầu của bài tập để tìm hiểu các các thuật ngữ chưa biết, tên gọi các
bộ phận của cấu trúc… xác định ý nghĩa vật lý 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 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 lý. Trong nhiều trường hợp, ngôn ngữ dùng trong đề bài
không hoàn toàn trùng hợp với ngôn ngữ dùng trong phát biểu của các định nghĩa,
định luật, các quy tắc vật lý thì chúng ta nên chuyển sang ngôn ngữ vật lý tương ứng
để thấy được mối lien quan giữa hiện tượng đã nêu trong bài với nội dụng các kiến
thức vật lý tương ứng.
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 lý.
Xác định các giai đoạn, diễn biến của hiện tượng, khảo sát xem trong mỗi giai đoạn
diễn biến đó bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào… từ đó hình dung
được toàn bộ diễn biến của hiện tượng và các định luật, quy tắc chi phối nó.
10
Bước 3. Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Đối với loại bài tập 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 lý, tức là phải
thực hiện được phép suy luận lôgic, trong đó cơ sở kiến thức phải là một đặc tính
chung của sự vật hoặc định luật vật lý có tính tổng quát áp dụng vào điều kiện cụ thể
của bài mà kết quả cuối cùng chính là hiện tượng đã được nêu ra trong bài. Thực tế
cho thấy, khi giải thích hiện tượng nhiều khi trong lời giải thích có chỗ sai mà không
xác định được mình sai ở điểm nào. Vì vậy, cần thận trọng khi phát biểu định luật,
các quy tắc dùng làm cơ sở cho cho lập luận (việc phát biểu đầy đủ, chính xác về nội
dung có tác dụng tránh được những sai sót trong lời giải thích hiện tượng).
Đối với loại bài tập dự đoán hiện tượng, trước hết cần phải “khoanh vùng”
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 liên quan đến những quy tắc nào, định luật vật lý nào đã biết. Kết quả của
việc “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 đoán sai về bản chất hiện tượng.
Với những 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 lý ở mỗi giai đoạn diễn biến tương ứng. Cuối cùng, từ những phân tích về
diễn biến của các quá trình và việc vận dụng các kiến thức vật lý liên quan đã tìm
được cho phép ta có thể dự đoán hiện tượng một cách chính xác.
Bước 4. Kiểm tra tính chính xác của 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 không. Ngoài ra, việc
biện luận cũng là một trong những cách kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận.
Đối với các bài tập định tính, có nhiều cách kiểm tra, trong đó có 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 hoặc đối chiếu câu trả lời với các nguyên lý hay định luật
vật lý tổng quát tương ứng xem chúng có thỏa mãn hay không.
1.6. Vị trí và vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật lý [4]
1.6.1. Vị trí của bài tập định tính trong hệ thống bài tập vật lý
11
Trong quá trình dạy học vật lý, bài tập giữ vai trò quan trọng, nó là phương
tiện giúp giáo viên hoàn thành các chức năng giáo dưỡng, giáo dục và phát triển tư
duy cho học sinh. Việc giải bài tập giúp học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức
một cách vững chắc; giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lý thuyết vào
thực tiễn, thói quen vận dụng kiến thức khái quát; giúp học sinh làm việc với tinh
thần tự lực cao, đồng thời phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.
Vì tầm quan trọng của bài tập đối với quá trình dạy học mà các thầy giáo
thường hết sức quan tâm đến việc lựa chọn và xây dựng cho mình hệ thống bài tập để
sử dụng có hiệu quả trong quá trình dạy học. Trên thực tế, đã có rất nhiều hệ thống
bài tập vật lý được biên soạn dưới nhiều hình thức rất đa dạng, phong phú và không
ngừng được hoàn thiện. Việc phân loại hệ thống bài tập vật lý đa dạng như vậy là rất
khó khăn, đồng thời cũng chỉ mang tính tương đối mà thôi.
Tuy nhiên, có thể hình dung hệ thống bài tập vật lý được phân loại theo một số
cách sau:
- Dựa theo các phân môn của vật lý, có bài tập cơ học, bài tập nhiệt học, bài
tập điện học, bài tập quang học và bài tập về phản ứng hạt nhân.
- Dựa vào các phương tiện giải bài tập; có bài tập định tính, bài tập tính toán,
bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị.
- Dựa theo mức độ khó; có bài tập cơ bản, bài tập nâng cao.
- Dựa theo đặc điểm của hoạt động nhận thức; có bài tập tái hiện, bài tập sáng
tạo.
- Dựa theo các bước của tiến trình dạy học; có bài tập để mở bài, bài tập vận
dụng khi xây dựng kiến thức mới, bài tập củng cố hệ thống hoá kiến thức, bài tập về
nhà, bài tập kiểm tra
Cho tới nay, trong lý luận dạy học việc phân loại bài tập vật lý chưa có sự
thống nhất còn tùy thuộc cách tiếp cận, mục đích, phương tiện giải bài tập, mức độ
hoạt động nhận thức.
Từ những cách phân loại bài tập vật lý nêu trên, có thể thấy ngay vị trí và tầm
quan trọng của bài tập định tính trong hệ thống bài tập vật lý. Sơ đồ 1 cho ta một
cách nhìn về vị trí của bài tập định tính.
12
Trong sơ đồ 1 ta thấy bài tập định tính có thể được sắp xếp theo đặc điểm của
hoạt động nhận thức dưới dạng bài tập cơ bản, nâng cao và sáng tạo. Một điểm đáng
chú ý là bài tập định tính có thể được xây dựng theo các bước của tiến trình dạy học,
theo đó nó có thể được sử dụng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học.
Sơ đồ 1: Vị trí của bài tập định tính sử dụng trong dạy học
1.6.2. Vai trò của bài tập định tính trong tổ chức hoạt động nhận thức cho học
sinh
13
Bài tập định tính
Bài tập cơ bản Bài tập nâng cao Bài tập sáng tạo
Bài tập để mở bài, tạo tình huống học tập
Bài tập vận dụng khi xây dựng kiến thức mới
Bài tập củng cố, hệ thống hóa kiến thức
Bài tập về nhà
Bài tập kiểm tra
Bài tập định tính với tư cách là một bộ phận của hệ thống bài tập vật lý, nên về
nguyên tắc chúng có đầy đủ các vai trò của bài tập vật lý nói chung. Ngoài ra, xuất
phát từ những cơ sở lý luận và thực tiễn của việc đổi mới phương pháp dạy học nói
chung và việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý nới
riêng, đồng thời căn cứ vào đặc điểm của bài tập định tính có thể thấy vai trò của bài
tập định tính trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh còn có một số
điểm đáng chú ý khác nữa.
Trong dạy học vật lý, muốn tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh có hiệu
quả, trước hết cần phải nắm được những hành động phổ biến, những thao tác cần
dùng trong hoạt động nhận thức của họ, trên cơ sở đó người giáo viên biết phải vận
dụng loại kiến thức nào và vận dụng như thế nào để những hành động và thao tác ấy
ngày càng thành thạo, linh hoạt và chính xác. Có thể thấy hầu hết các hành động
nhận thức vật lý nêu trên, ở mức độ này hay mức độ khác đều nằm trong hệ thống
những hành động cần có khi giải các bài tập định tính. Như vậy, thông qua việc giải
bài tập định tính có thể rèn luyện cho học sinh khả năng thực hiện những hành động
trong hoạt động nhận thức của mình. Rõ ràng, bài tập định tính đóng vai trò là
phương tiện để rèn luyện cho học sinh ngày càng hoàn thiện hơn những hành động
nhận thức vật lý của họ.
Trên cơ sở những hành động phổ biến, để hoạt động nhận thức có hiệu quả học
sinh còn phải thực hiện những thao tác cần thiết, đó là các thao tác vật chất và các
thao tác tư duy. Vì giáo viên không quan sát được trực tiếp quá trình học sinh thực
hiện các thao tác tư duy nên không thể rèn luyện cho học sinh trong một thời gian
ngắn, cách rèn luyện có hiệu quả là giáo viên thường xuyên sử dụng những bài tập
định tính ở những mức độ khác nhau, trên cơ sở đó giúp cho khả năng thực hiện các
thao tác tư duy ngày một chính xác hơn và tốc độ cũng nhanh dần lên. Như vậy, bài
tập định tính còn đóng vai trò là phương tiện hữu hiệu để rèn luyện cho học sinh các
thao tác phổ biến, cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lý.
Đối với giáo viên, hoạt động chính trong các giờ học vật lý là tổ chức, hướng
dẫn, tạo điều kiện cho học sinh thực hiện thành công các hoạt động nhận thức vật lý,
để họ tái tạo được kiến thức, kinh nghiệm xã hội và biến chúng thành “vốn liếng” của
mình, hình thành và phát triển những phẩm chất, năng lực ở họ. Các nhà nghiên cứu
14
về phương pháp dạy học vật lý đều thống nhất cho rằng, trong quá trình dạy học vật
lý, sử dụng các bài tập định tính làm sự kiện mở đầu có thể đạt hiệu quả rất cao, đồng
thời có thể được sử dụng ở các khâu khác nhau trong tiến trình dạy học, thông qua đó
giáo viên thường xuyên thu được những tín hiệu ngược từ phía học sinh về mức độ
lĩnh hội của họ đối với vấn đề nghiên cứu, sự phát triển tư duy lôgic, năng lực sáng
tạo… Như vậy, bài tập định tính còn có vai trò là công cụ để giáo viên có thể sử
dụng hiệu quả trong tiến trình tổ chức và kiểm tra các hoạt động nhận thức của học
sinh trong giờ lên lớp.
Tóm lại, xét ở những khía cạnh khác nhau của quá trình tổ chức hoạt động
nhận thức cho học sinh, bài tập định tính có những vai trò quan trọng nhất định. Sử
dụng bài tập định tính như thế nào và vào lúc nào là tùy theo mục đích, nội dung của
vấn đề cần nghiên cứu, tùy theo yêu cầu về mức độ lĩnh hội tri thức của học sinh.
Một cách khái quát, có thể nói bài tập định tính có thể được sử dụng trong tất cả các
bước của quá trình dạy học vật lý, từ khâu mở bài để tạo tình huống học tập, xây
dựng kiến thức mới, để củng cố, mở rộng một kiến thức nào đó hoặc dùng để kiểm
tra mức độ thông hiểu kiến thức của học sinh
1.7. Xây dựng bài tập định tính trong dạy học vật lý [4]
1.7.1. Một số điểm cần chú ý khi xây dựng bài tập định tính
Cũng như các loại bài tập vật lý khác, việc xây dựng các bài tập định tính
trong dạy học vật lý là hết sức quan trọng, nếu không làm tốt khâu này, quá trình dạy
học chắc chắn không thể đạt được hiệu quả cao.
Khi xây dựng các bài tập vật lý nói chung, cần đảm bảo rằng chúng phải phù
hợp với nội dung dạy học, phù hợp với khả năng nhận thức của học sinh và phải phục
vụ ý đồ về mặt phương pháp của giáo viên, kiến thức trong mỗi bài tập phải nằm
trong hệ thống kiến thức được quy định trong chương trình. Đồng thời cũng phải xác
định đúng vị trí của các bài tập trong tiến trình dạy học để chúng trở thành một bộ
phận hữu cơ của hệ thống kiến thức cần truyền thụ.
Bài tập định tính với tư cách là một loại bài tập trong hệ thống bài tập vật lý,
nên cũng phải đạt được những yêu cầu chung như đã nêu trên. Ngoài ra, do bài tập
định tính có những đặc thù riêng và có những cách thể hiện khá đặc biệt, nên việc
15
xây dựng các bài tập định tính và câu hỏi thực tế cần phải thoả mãn thêm một số yêu
cầu khác nữa. Cụ thể là:
- Về nội dung
Mỗi bài tập định tính có thể chứa đựng một hay nhiều đơn vị kiến thức khác
nhau của bài học, hay nói cách khác, chúng phải thể hiện rõ mối liên hệ chặt chẽ giữa
các đơn vị kiến thức riêng lẻ trong bài học với nhau. Nội dung các bài tập định tính
cần có sự liên quan đến một vấn đề cụ thể nào đó trong thực tế đời sống hay trong lao
động sản xuất.
- Về hình thức cung cấp thông tin
Nếu bài tập định tính được diễn tả bằng lời thì ngôn ngữ phải được diễn đạt
chính xác cả về ngữ pháp và nội dung khoa học. Ngôn ngữ Việt Nam là hết sức
phong phú, có những đặc trưng khác nhau ở các vùng miền khác nhau, trong khi đó
rất nhiều bài tập định tính lại không thường dùng những thuật ngữ thuần vật lý, mà
chủ yếu là những thuật ngữ hay dùng trong đời sống, do đó nếu dùng những thuật
ngữ không có tính phổ biến thì khó có thể truyền tải được nội dung một cách hoàn
chỉnh và dễ hiểu cho học sinh ở các vùng miền khác nhau.
Nếu dữ liệu bài tập định tính thể hiện qua hình ảnh, đồ thị, bảng biểu hay các
đoạn video clip ngắn, thì chúng phải làm toát lên được diễn biến chính của hiện
tượng hay quá trình vật lý cần hỏi, đồng thời phải kèm theo nội dung kiến thức cần
hỏi bằng lời để học sinh biết tập trung quan sát và tìm ra những dữ kiện quan trọng
nhất, thông qua những hình ảnh hay các đoạn video clip ấy.
- Về mức độ khó
Các bài tập định tính phải thể hiện được mức độ khó tăng dần nhưng không
vượt quá mức giới hạn yêu cầu về kiến thức của chương trình. So với các dạng bài
tập khác như bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm thì việc đảm bảo yêu cầu về độ
khó như đã nêu của bài tập định tính là khó khăn hơn nhiều, vì trong nội dung của
chúng có sự gắn kết nhiều mối quan hệ, nhiều đại lượng, đồng thời phần lớn các bài
tập định tính gắn liền với sự đa dạng, phong phú của thực tế cuộc sống.
Để xây dựng được các bài tập định tính thoả mãn những yêu cầu trên, giáo
viên cần chú ý một số điểm về kỹ thuật xây dựng sau đây:
16
+ Thứ nhất, điểm khởi đầu cho việc xây dựng một bài tập định tính phải xuất
phát từ nội dung kiến thức cần nghiên cứu, coi đó là căn cứ quan trọng nhất để tìm ra
những vấn đề, những hiện tượng có liên quan, tìm kiếm và khai thác các dữ liệu hỗ
trợ khác như hình ảnh, video clip, mô hình thích hợp. Thực tế, đã có những trường
hợp, do có trước những hình ảnh, những đoạn video clip (sưu tầm trước đó) mà giáo
viên đã cố tình “lái” nội dung của bài tập định tính theo hướng phù hợp với những dữ
liệu đã có. Cách làm này dẫn đến hiệu quả sử dụng thấp vì giữa nội dung của bài tập
với nội dung kiến thức cần nghiên cứu có sự khập khiễng, thậm chí là khác biệt đáng
kể.
+ Thứ hai, về mức độ khó của bài tập định tính ngoài việc căn cứ trên sáu mức
độ nhận thức của Bloom, cần phải chú ý đến mức độ vận dụng nhiều hay ít các kiến
thức vật lý để giải quyết vấn đề đặt ra. Để làm tốt việc này, giáo viên cần chú ý đến
cách đặt câu hỏi ở các khía cạnh khác nhau của vấn đề cần nghiên cứu cho thật hợp
lý, đôi khi với cùng một vấn đề nhưng khi hỏi ở các khía cạnh khác nhau thì mức độ
khó của câu hỏi vì thế cũng sẽ khác nhau.
+ Thứ ba, khi xây dựng các bài tập định tính liên quan đến các hiện tượng vật
lý, hiện tượng tự nhiên hoặc những sự kiện xảy ra trong đời sống, giáo viên thường
tìm kiếm những hình ảnh, đoạn phim phù hợp với nội dung của bài tập định tính.
Việc tìm kiếm đó chủ yếu là khai thác từ Internet, tự chụp, tự quay video, lấy các
hình ảnh trong sách báo Tuy nhiên, một vấn đề cần hết sức lưu ý là các hình ảnh,
đoạn phim khai thác được, phần lớn được xây dựng phục vụ cho các mục đích riêng
của tác giả, nên ít hoặc thậm chí là không ẩn chứa bên trong mục tiêu sư phạm.
Ngoài những chi tiết chính phù hợp với nội dung nghiên cứu, còn có khá nhiều các
chi tiết thừa khác có thể gây “nhiễu”, làm phân tán sự chú ý của học sinh. Để hạn chế
tối đa những chi tiết thừa, giáo viên có thể sử dụng máy vi tính với các phần mềm
thích hợp để chỉnh sửa, loại bỏ những thông tin gây nhiễu.
1.7.2. Nguyên tắc xây dựng bài tập định tính
Trong dạy học vật lý, để có một hệ thống bài tập định tính tốt thì mỗi bài tập
định tính phải được biên soạn và thoả mãn được những yêu cầu nhất định. Trong đó
mỗi bài tập phải có một nhiệm vụ và vị trí nhất định trong bài học, phải chứa đựng
những kiến thức cơ bản, đảm bảo được tính chính xác, khoa học. Bài tập định tính
17
phải chứa đựng một mâu thuẫn vừa sức, gây được hứng thú đối với học sinh, cách
diễn đạt phải rõ ràng, súc tích các yêu cầu đặt ra, ngôn ngữ phải chính xác, uyển
chuyển, phản ánh được sự vận động của hiện tượng hay quá trình vật lý.
Đối với hệ thống bài tập định tính cho một giờ lên lớp phải đảm bảo được tính
hệ thống, các bài tập phải có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và gắn chặt với mục
đích, yêu cầu của giờ lên lớp, phục vụ tốt cho nội dung mỗi bước của quá trình dạy
học, góp phần phát huy tư duy tích cực, sáng tạo cho học sinh.
Số lượng bài tập cho mỗi giờ lên lớp không quá nhiều, phải đảm bảo được sự
cân bằng với các loại bài tập vật lý khác, đồng thời phải phù hợp với lôgic của bài
học, đảm bảo để học sinh có điều kiện học tập tập trung, nhưng nhẹ nhàng, thư thái,
tư duy của các em không rơi vào tình trạng bị động bởi những câu hỏi lặt vặt.
Khi xây dựng hệ thống bài tập định tính cho một giờ lên lớp, cần đảm bảo một
số nguyên tắc cơ bản, đó là:
- Bài tập định tính phải chứa đựng một mâu thuẫn, một vấn đề hoặc một yêu
cầu với những điều kiện đặt ra và được diễn đạt rõ ràng, súc tích và dễ hiểu.
- Bài tập định tính trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề khi mở bài hay
khi giải quyết một vấn đề nào đó phải có tác dụng kích thích tính tích cực của học
sinh.
- Hệ thống bài tập định tính phải gắn với nội dung dạy học, việc giải một bài
tập định tính phải đem lại cho học sinh một hiểu biết mới, đồng thời phải làm sao để
khi hoàn thành xong hệ thống bài tập định tính và các loại bài tập khác thì có thể xem
là học sinh đã hoàn thành nhiệm vụ học tập ở một mức độ nào đó.
- Hệ thống bài tập định tính phải đa dạng, có loại cơ bản, nâng cao, sáng tạo và
ở nhiều mức độ khác nhau. Số lượng các bài tập định tính cần vừa phải, không ôm
đồm quá mức cần thiết.
Ngoài ra cũng cần chú ý rằng, trong dạy học theo hướng tổ chức hoạt động
nhận thức cho học sinh, phương tiện quan trọng để giáo viên định hướng hành động
nhận thức của học sinh là câu hỏi. Để cho câu hỏi thực hiện được chức năng định
hướng hành động nhận thức của học sinh, nó phải đáp ứng được những yêu cầu cơ
bản nhất định. Bao gồm:
18
- Câu hỏi phải được diễn đạt chính xác về ngữ pháp và nội dung khoa học. Chỉ
khi đó câu hỏi mới có nội dung xác định.
- Câu hỏi phải diễn đạt được nội dung của điều định hỏi. Chỉ khi đó mới có thể
hy vọng câu hỏi thực hiện được chức năng định hướng hành động của học sinh theo
ý định của giáo viên và cũng chỉ khi đó giáo viên mới có thể dùng đáp án của mình
làm căn cứ xem xét câu trả lời của học sinh là đúng hay sai.
- Nội dung câu hỏi phải đáp ứng đúng đòi hỏi của sự định hướng hành động
của học sinh trong tình huống đang xét. Khi đó câu hỏi mới có ý nghĩa là câu hỏi
định hướng hành động nhận thức của học sinh theo mục tiêu dạy học cụ thể.
- Câu hỏi phải vừa sức với học sinh. Khi đó câu hỏi mới có thể đưa đến sự
hưởng ứng của học sinh.
Các câu hỏi thực tế sử dụng trong dạy học vật lý cũng phải đáp ứng được
những nguyên tắc cơ bản nêu trên, đồng thời có thể coi đó như là những tiêu chuẩn
chung để đánh giá chất lượng câu hỏi thực tế. Quan điểm bao trùm khi xây dựng câu
hỏi thực tế luôn phải nhớ đến là câu hỏi thực tế nhất định phải gắn liền với những sự
kiện, những hiện tượng thường gặp, thường xảy ra trong thực tế cuộc sống.
1.7.3. Quy trình xây dựng bài tập định tính cho một bài học vật lý
Đối với việc xây dựng các bài tập định tính cho một giờ lên lớp, xuất phát từ
những yêu cầu và nguyên tắc xây dựng như đã nêu ở trên, có thể thực hiện theo quy
trình gồm 4 bước sau:
Bước 1: Căn cứ vào nội dung chương trình và sách giáo khoa để phân tích nội
dung kiến thức vật lý của giờ học, từ đó làm bộc lộ cấu trúc của nội dung. Trong đó
chỉ rõ trình tự xây dựng các đơn vị kiến thức cụ thể, những kiến thức nào là trọng
tâm, chúng có mối liên hệ gì với những kiến thức của những giờ học trước và những
giờ học kế tiếp.
Bước 2: Xác định vị trí, nhiệm vụ của các bài tập định tính trong tiến trình dạy
học, chỉ rõ chúng sẽ được sử dụng những hoạt động cụ thể nào, nhằm rèn luyện cho
học sinh những kỹ năng gì trong tổng thể chung của các hoạt động nhận thức sẽ tiến
hành trong giờ dạy, từ đó xác định số lượng các bài tập định tính cho từng hoạt động
đó.
19
Bước 3: Thu thập thông tin và biên soạn các bài tập định tính. Trong bước
này, giáo viên phải đọc nhiều tài liệu, tham khảo nhiều sách bài tập vật lý đã được
biên soạn, suy nghĩ tìm tòi những yếu tố, những mối liên hệ cơ bản đang bị che lấp,
từ đó tổng hợp lại để biên soạn được những bài tập định tính hay và thích hợp.
Bước 4: Sắp xếp lại các bài tập định tính trong hệ thống đã biên soạn. Chú ý
xác định những bài tập chính và phụ để sử dụng chúng đúng mục đích đề ra. Rà soát
lại hệ thống các bài tập định tính để đảm bảo sự cân đối giữa các loại đơn giản, nâng
cao và sáng tạo.
Trong quá trình thực hiện, cần chú ý thêm một số vấn đề sau:
- Các bài tập định tính được trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề, nhất
thiết phải chứa đựng các mâu thuẫn nhận thức nhằm kích thích tính tích cực trong
hoạt động nhận thức của học sinh. Với mỗi bài tập đặt ra giáo viên phải dự kiến được
học sinh sẽ không trả lời được một cách đầy đủ, chính xác và muốn hoàn thiện câu
trả lời thì cần phải lĩnh hội thêm những kiến thức mới nào sẽ được học trong bài mới.
Các bài tập định tính đã đặt ra nhất thiết phải được trả lời vào những thời điểm khác
trong tiến trình bài giảng (có thể là sau mỗi mục hoặc khi kết thúc bài).
- Các bài tập định tính phải được lựa chọn và xây dựng sao cho chúng có tính
tiêu biểu, để khi học sinh hoàn thành được việc trả lời các bài tập này, có thể tự mở
rộng và vận dụng được vào thực tiễn cuộc sống với những vấn đề tương tự. Số lượng
các bài tập định tính đặt ra không quá nhiều (khoảng từ 4 đến 6 bài) để cân đối với
các dạng bài tập khác trong một bài dạy học vật lý.
- Nên có sự phối hợp, lồng ghép các bài tập tính định tính vào trong nội dung
của các dạng bài tập khác, vì về nguyên tắc ngay cả việc giải các bài tập tính toán thì
bước đầu tiên bao giờ cũng là sự phân tích bài tập về mặt định tính.
- Thực tiễn dạy học cho thấy, khi giải các bài tập vật lý mà học sinh không biết
cách phân tích bài tập về mặt định tính ban đầu, chỉ chú tâm vào việc lựa chọn công
thức, hì hục tính toán để tìm đáp số, thì điều đó chẳng khác nào là những “thợ làm
toán” mà không thấy được ý nghĩa vật lý hay ý nghĩa vận dụng thực tiễn chứa đựng
trong các bài tập vật lý.
1.7.4. Quy trình xây dựng bài tập định tính cho một chương hay một phần của
chương trình vật lý
20
Đối với hệ thống bài tập định tính 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 tiêu
môn học đảm bảo tính hệ thống, đa dạng cả về nội dung, hình thức và mức độ, đảm
bảo tính vừa sức và phát huy được tính tích cực nhận thức của học sinh. Việc xây
dựng hệ thống bài tập định tính có thể thực hiện theo quy trình sau:
Bước 1: Căn cứ vào nội dung chương trình và sách giáo khoa để phân tích nội
dung kiến thức vật lý của cả chương (hoặc phần), từ đó làm bộc lộ cấu trúc của nội
dung. Trong đó cần xác định rõ những đơn vị kiến thức trong từng bài học cụ thể có
trong chương, chúng có một liên hệ với nhau như thế nào.
Bước 2: Xác định cấu trúc của hệ thống bài tập định tính. Phân tích nội dung
cần có của từng loại bài tập (cơ bản, nâng cao và sáng tạo), chỉ rõ những bài tập định
tính ấy nhằm rèn luyện cho học sinh những kỹ năng gì, từ đó xác định số lượng các
bài tập định tính cho từng bài và cho cả chương (hoặc phần).
Bước 3: Thu thập thông tin để biên soạn hệ thống bài tập.
Trong bước này, giáo viên phải đọc nhiều tài liệu, tham khảo nhiều sách bài
tập vật lý đã được biên soạn. Số lượng tài liệu, thông tin thu thập được càng nhiều và
càng đa dạng thì việc biên soạn sẽ càng nhanh chóng và chất lượng. Tiến hành soạn
thảo hệ thống bài tập định tính. Đầu tiên soạn thảo từng 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 bài
tập.
Bước 4: Sắp xếp lại các bài tập định tính trong hệ thống đã biên soạn. Rà soát
lại hệ thống các bài tập định tính để đảm bảo sự cân đối về số lượng bài tập theo đơn
vị kiến thức và cân đối giữa các loại bài tập cơ bản, nâng cao và sáng tạo.
Kết luận chương 1
21
Trong chương 1, chúng tôi đã hệ thống cơ sở lý luận của đề tài luận văn, có
những nội dung chính: Về khái niệm bài tập định tính; phân loại bài tập định tính và
các hình thức về bài tập định tính; chiến lược giải bài tập định tính và đưa ra quy
trình chung giải bài tập định tính. Bài tập định tính vật lý, với tư cách là một bài tập
vật lý, nó có vai trò và chức năng chung của một bài tập vật lý, ngoài ra nó có vị trí
và chức năng riêng quan trọng; đó là rèn luyện các thao tác tư duy, rèn luyện kỹ năng
phân tích, lập luận,…
Dạy học vật lý hướng đến sự phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo
cho học sinh là một trong những nhiệm vụ quan trọng đối với giáo dục phổ thông.
Bài tập vật lý nói chung và bài tập định tính nói riêng là một phương tiện dạy học
truyền thống được sử dụng vào mọi giai đoạn của quá trình dạy học. Tổ chức hoạt
động giải bài tập là một trong những phương pháp dạy học tích cực nếu giáo viên
biết vận dụng một cách sáng tạo.
Bài tập định tính sử dụng trong quá trình dạy học có lợi thế bồi dưỡng tư duy
khoa học của học sinh. Muốn thực hiện được mục tiêu đó phải sử dụng bài tập định
tính một cách thường xuyên, đa dạng, phải bồi dưỡng phương pháp giải các bài tập
định tính cho học sinh bằng việc xây dựng những phương pháp dựa trên những định
luật. Bài tập định tính không chỉ là phương tiện tốt để phát triển tư duy học sinh, giúp
học sinh hiểu rõ được bản chất các hiện tượng vật lý và các quy luật của chúng mà
còn giúp học sinh vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn.
Để xây dựng một bài tập định tính cũng như để có một hệ thống bài tập định
tính sử dụng dạy học một chương của chương trình vật lý, nội dung lý luận đã nêu
lên những nguyên tắc và quy trình cần quan tâm.
Chương 2
22
HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH DẠY HỌC CHƯƠNG
“CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ”,
VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
2.1. Vị trí của chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” trong chương
trình vật lý phổ thông
2.1.1. Quan điểm phát triển chương trình vật lý phổ thông
- Các kiến thức được lựa chọn để đưa vào chương trình chủ yếu là của vật lý
học cổ điển. Đó là những kiến thức phổ thông và cơ bản, cần thiết cho việc nhận thức
đúng các hiện tượng tự nhiên, cho cuộc sống hàng ngày và cho việc lao động trong
nhiều ngành kỹ thuật.
Tuy nhiên, cần lựa chọn để đưa vào chương trình một số kiến thức của vật lý
học hiện đại liên quan tới nhiều dụng cụ và thiết bị kỹ thuật hiện đang được sử dụng
phổ biến trong cuộc sống và sản xuất.
- Nội dung kiến thức của chương trình môn vật lý cần được trình bày một
cách tinh giản, thời lượng dành cho việc dạy và học phải phù hợp với khả năng tiếp
thu của học sinh.
Khối lượng kiến thức và kỹ năng của mỗi tiết học cần được lựa chọn phù hợp
với việc thực hiện các nhiệm vụ của dạy học vật lý, đặc biệt là việc tổ chức các hoạt
động học tập tích cực, tự lực và đa dạng của học sinh.
- Các kiến thức của chương trình vật lý được cấu trúc theo hệ thống xoáy ốc.
Trong đó, kiến thức của cùng một phân môn cần được lựa chọn, phân chia để dạy và
học ở nhiều lớp khác nhau nhưng đảm bảo không trùng lặp, mà luôn có sự kế thừa và
phát triển từ các lớp dưới lên các lớp trên, từ cấp học dưới lên cấp học trên và có sự
phối hợp chặt chẽ với các môn học khác. Ở lớp 6 và 7, các kiến thức được trình bày
chủ yếu theo cách khảo sát hiện tượng luận. Từ lớp 8 trở lên, ngoài cách khảo sát
hiện tượng luận, các kiến thức còn được trình bày theo phương pháp vi mô (quan
điểm cấu trúc phân tử) và phương pháp vĩ mô (quan điểm năng lượng).
23
2.1.2. Vị trí của chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” trong chương
trình vật lý 10 cơ bản
Sách giáo khoa vật lý 10 cơ bản có 2 phần: Phần một – Cơ học, có 4 chương;
Phần hai – Nhiệt học, có 3 chương. Có 40 bài học gồm 27 bài cơ học và 13 bài nhiệt
học.
Chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” tổng số tiết là 12, gồm 8 tiết lý
thuyết và 2 tiết bài tập, 2 tiết thực hành.
Chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” hoàn tất những tri thức về chất
rắn, chất lỏng và sự chuyển thể đã được giới thiệu ở các lớp trung học cơ sở.
Mặt định tính:
- Hai loại chất rắn: Kết tinh (đơn, đa tinh thể) và chất rắn vô định hình.
- Hai loại biến dạng: Cơ (đàn hồi, không đàn hồi) và biến dạng nhiệt (nở vì nhiệt).
- Bốn hiện tượng bề mặt của chất lỏng: Căng bề mặt, dính ướt, không dính ướt,
mao dẫn.
- Hai loại hơi: Hơi khô và hơi bão hòa.
Mặt định lượng:
- Biến dạng tỉ đối, ứng suất, độ cứng (hệ số đàn hồi); độ nở dài, nở khối.
- Định luật Hooke, lực đàn hồi, lực căng bề mặt, độ chênh của mức chất lỏng
bên trong so với bề mặt bên ngoài ống mao dẫn.
- Nhiệt nóng chảy, nhiệt hóa hơi.
- Độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm cực đại, độ ẩm tỉ đối.
- Tiếp cận kiến thức từ thực nghiệm, ít tính toán, coi trọng tư duy.
- Phân tích chương trình vật lý phổ thông, phần nhiệt học với nội dung liên quan
đến đề tài luận văn, có thể thấy trong sơ đồ lôgic (sơ đồ 2.1).
24
- Cập nhật việc bảo vệ môi trường và sức khỏe con người, độ ẩm của không khí.
Sử dụng thí nghiệm thật, thí nghiệm ảo.
2.2. Mục tiêu dạy học của chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”
Trong chương này học sinh phải đạt được các mục tiêu về kiến thức, kỹ năng
và thái độ sau:
2.2.1. Kiến thức
- Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình về cấu trúc vi mô và
những tính chất vĩ mô của chúng.
- Phân biệt được biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo.
- Phát biểu và viết biểu thức định luật Hooke đối với biến dạng của vật rắn.
25
THPT
Cơ 10 Nhiệt 10
Điện
từ 11
Quang
11
Cơ Lớp
6
L 6
Nhiệt
Lớp 6
Quang
Lớp 7
Điện
Lớp 7
Âm
Lớp 7
Vòng 2 Cơ Lớp
8
L 8
Nhiệt
Lớp 8
L 8
Quang
Lớp 9
Điện từ
Lớp 9
Hạt
nhân
12
Vật lý phổ thông
THCS Vòng 1
Cơ 12
Lượng
tử AS
12
Sóng
AS
12
Từ vi
mô đến
vĩ mô
12
Chất rắn và
chất lỏng.
Sự chuyển
thể
Định tính
Định lượng
Định tính
Định luật Hooke
Lực đàn hồi
Lực căng bề mặt
Sơ đồ 2.1: Vị trí của chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” trong cấu
trúc chương trình vật lý phổ thông