Lựa chọn và hướng dẫn học sinh lớp 10 THPT giải hệ thống bài tập chương động lực học chất điểm

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ

BÙI THỊ DIỀU

LỰA CHỌN VÀ HƢỚNG DẪN
HỌC SINH LỚP 10 THPT GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
Chuyên ngành: Lí luận và Phƣơng pháp
dạy học bộ môn Vật lí

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
Th.S NGUYỄN ANH DŨNG

HÀ NỘI, 2015


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong tổ
Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí - Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2,
đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới Thạc sĩ
Nguyễn Anh Dũng đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình nghiên cứu
và thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn Ban giám hiệu, tập thể giáo viên Vật lí ở trường THPT Lý
Nhân Tông - Bắc Ninh đã tạo điều kiện giúp em hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm
động viên và tạo mọi điều kiện giúp em trong suốt quá trình nghiên cứu và
hoàn thành khóa luận này.

Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Sinh viên

Bùi Thị Diều


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, nó không trùng
với bất kỳ tài liệu nghiên cứu nào.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, tháng 5 năm 2014
Sinh viên

Bùi Thị Diều


BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT
Viết tắt

Viết đầy đủ

BTVL

Bài tập vật lí

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

THPT

Trung học phổ thông

TNSP

Thực nghiệm sư phạm


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu . ................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 3
4. Giả thuyết khoa học ...................................................................................... 3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 3
6. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 3
7. Đóng góp của đề tài ...................................................................................... 4
8. Cấu trúc khóa luận . ...................................................................................... 4
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC
BÀI TẬP VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG. .......................................... 5
1.1. Quan niệm về bài tập vật lí ........................................................................ 5
1.2. Tác dụng của bài tập vật lí ........................................................................ 5
1.3. Phân loại bài tập vật lí ................................................................................ 8
1.4. Các bước chung giải bài tập vật lí .............................................................. 9
1.5. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống bài tập vật lí............................................. 10
1.6. Các kiểu hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí ....................................... 10

1.6.1. Hướng dẫn theo mẫu (Algorit) .......................................................... 10
1.6.2. Hướng dẫn tìm tòi (Ơrixtic) ............................................................. 11
1.6.3. Định hướng khái quát chương trình hóa ........................................... 11
1.7. Yêu cầu của câu hỏi định hướng tư duy học sinh trong quá trình tìm kiếm
lời giải bài tập vật lí......................................................................................... 12
1.8. Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và giải bài tập vật lí ................... 12
1.8.1. Khái niệm về kiến thức vật lí ............................................................ 12
1.8.2. Khái niệm kĩ năng, kĩ xảo vật lí ........................................................ 13


1.8.3. Các mức độ nắm vững kiến thức ...................................................... 13
1.8.4. Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và giải bài tập vật lí ............ 14
1.9. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong hoạt động giải bài tập của học
sinh ....................... .......................................................................................... 14
1.9.1. Khái niệm vấn đề, tình huống có vấn đề ........................................... 14
1.9.2. Khái niệm về năng lực ...................................................................... 15
1.9.3. Quan hệ giữa giải bài tập vật lí với phát triển năng lực giải quyết vấn
đề ..................................................................................................................... 16
1.10. Thực trạng dạy học giải bài tập vật lí chương “Động lực học chất điểm”
theo hướng giải quyết vấn đề ở trường phổ thông .......................................... 16
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .............................................................................. 19
CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 10 THPT
GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT
ĐIỂM” ........................................................................................................... 20
2.1. Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” .............................. 20
2.1.1. Vị trí của chương “Động lực học chất điểm” ................................... 20
2.1.2. Nhiệm vụ của chương “Động lực học chất điểm” ............................ 20
2.1.3. Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm”....................... 20
2.1.4. Sơ đồ cấu trúc chương “Động lực học chất điểm” ........................... 22
2.2. Phân loại hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” ................ 24

2.2.1. Loại 1. Xác định các lực cơ học và các đại lượng có liên quan ....... 24
2.2.2. Loại 2. Khảo sát chuyển động thẳng ................................................. 24
2.2.3. Loại 3. Khảo sát chuyển động tròn đều ............................................ 24
2.2.4. Loại 4. Khảo sát chuyển động của vật bị ném .................................. 25
2.3. Hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” ............................... 25
2.4. Hướng dẫn học sinh lớp 10 THPT giải hệ thống bài tập chương “Động
lực học chất điểm”........................................................................................... 30


2.5. Sử dụng hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” trong dạy
học Vật lí lớp 10 THPT ................................................................................... 50
2.5.1. Tiết 16. Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất
điểm ................................................................................................................. 50
2.5.2. Tiết 17 + 18. Ba định luật Niu - tơn .................................................. 50
2.5.3. Tiết 19. Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn .............................. 50
2.5.4. Tiết 20. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc ................................. 50
2.5.5. Tiết 21. Bài tập ................................................................................. 51
2.5.6. Tiết 22. Lực ma sát............................................................................ 51
2.5.7. Tiết 23. Lực hướng tâm..................................................................... 51
2.5.8. Tiết 24. Bài tập .................................................................................. 51
2.5.9. Tiết 25. Bài toán về chuyển động ném ngang ................................... 51
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .............................................................................. 52
CHƢƠNG 3. DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................. 53
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................... 53
3.2. Đối tượng và cơ sở thực nghiệm .............................................................. 53
3.3. Tiến hành thực nghiệm............................................................................. 53
3.3.1. Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm ........................................................ 54
3.3.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ....................................................... 55
3.4. Phân tích và xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm ..................................... 55
3.4.1. Phân tích định tính ............................................................................ 55

3.4.2. Phân tích định lượng ......................................................................... 56
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .............................................................................. 57
KẾT LUẬN CHUNG .................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 60


MỞ ĐẦU
1. L do chọn đề tài.
Cả thế giới đang bước vào thế k XXI - Thế k của trí tuệ, của nền kinh
tế tri thức, sự phát triển kinh tế - xã hội đòi hỏi con người phải có trình độ
hiểu biết, có năng lực hành động ngày càng cao. Điều này có ảnh hưởng rất
lớn tới sự nghiệp giáo dục nói chung và nhà trường phổ thông nói riêng. Nó
đòi hỏi nhà trường phổ thông góp phần đào tạo cho xã hội những con người
làm chủ, thông minh, sáng tạo, có năng lực độc lập giải quyết những vấn đề
của cuộc sống, c ng như năng lực tự học để nâng cao trình độ khoa học và
nhận thức nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội.
Trong quá trình dạy học Vật lí, để đào tạo và bồi dư ng cho học sinh
năng lực sáng tạo, tư duy và phát triển. Cách giải quyết các vấn đề với nhiều
phương pháp khác nhau, trong đó giải BTVL là một bộ phận không thể thiếu
được. Giải BTVL thể hiện khả năng vận dụng những kiến thức đã có vào thực
ti n, biến đổi phối hợp chúng để tìm được nhiều giải pháp và giải quyết các
vấn đề đó, t đó chọn được những giải pháp hữu hiệu nhất. Thông qua việc
giải bài tập học sinh biết vận dụng những kiến thức lí thuyết vật lí hình thành
những phương án thí nghiệm cụ thể để tạo ra các hiện tượng tương ứng, biết
xây dựng chu i lập luận chặt ch , t những dữ kiện ban đầu đến kết luận cuối
cùng. T đó học sinh s

hiểu sâu hơn về những mối quan hệ có tính quy luật

một số hiện tượng nhất định trong tự nhiên.

Mặt khác, số lượng BTVL trong sách giáo khoa, sách bài tập và các sách
tham khảo là rất nhiều. Điều này gây khó khăn cho các GV trong việc lựa
chọn, phân loại, sắp xếp bài tập theo một hệ thống phù hợp với mục tiêu dạy
học và thời gian hướng dẫn cho học sinh làm bài tập ở trên lớp c ng như ở
nhà.

1


Bởi vậy rất cần có một sự phân loại, sắp xếp bài tập theo một hệ thống tối
ưu nhằm hướng dẫn học sinh giải quyết một lượng bài tập không nhiều các dạng
bài tập cơ bản nhưng vẫn đảm bảo tính tự lực của học sinh, giải quyết được bài
tập đồng thời rút ra được những phương pháp giải cho t ng loại bài tập.
Bản thân là sinh viên sư phạm, chuyên nghành sư phạm Vật lí nên không
chỉ d ng lại ở việc học tập và nghiên cứu chương trình phổ thông mà cần đi
sâu vào nghiên cứu các hiện tượng cơ học của chuyển động, đồng thời khám
phá ra nội dung quan trọng của phần “Động lực học chất điểm”, mở rộng sự
hiểu biết và tiếp cận vấn đề mới. Hiểu rõ được tầm quan trọng c ng như sự
cần thiết của phần “ Động lực học chất điểm” đối với người học nên chúng
tôi chọn việc đi sâu nghiên cứu lí thuyết và phương pháp giải bài tập chương
“ Động lực học chất điểm”.
Đã có một số luận án, luận văn nghiên cứu về đề tài “ Động lực học chất
điểm” như:[11], [12],…nhưng hầu hết chỉ d ng lại ở khâu ôn tập, kiểm tra
đánh giá hay bồi dư ng năng lực sáng tạo, phát huy tính tích cực và năng lực
tự chủ,… gần như chưa có công trình nào nghiên cứu sâu sắc, cụ thể việc xây
dựng, phân loại, đề ra phương pháp giải và hướng dẫn giải một hệ thống bài
tập chương này nhằm rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức, giải quyết vấn đề
học tập.
Chính vì thế, việc nghiên cứu đề tài: “Lựa chọn và hướng dẫn học sinh
lớp 10 THPT giải hệ thống bài tập chương Động lực học chất điểm” là rất

cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu.
Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về BTVL tìm hiểu thực trạng dạy học giải
bài tập chương “Động lực học chất điểm” , xác định mức độ nắm vững kiến
thức cơ bản chương này mà lựa chọn hệ thống bài tập và đề ra cách hướng
dẫn giải nó trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” nhằm nâng cao
năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
2


3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.
3.1. Đối tượng:
Hoạt động dạy học giải BTVL ở trường THPT.
3.2. Phạm vi:
Hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT.
4. Giả thuyết khoa học.
Khi dạy học chương “Động lực học chất điểm” ( Vật lí 10 THPT) nếu
GV lựa chọn và xây dựng được hệ thống bài tập thích hợp và hướng dẫn HS
tự lực, tích cực hoạt động tư duy khi giải nó thì s giúp HS nắm vững kiến
thức đồng thời phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu.
5.1. Nghiên cứu một số cơ sở lí luận về BTVL.
5.2. Nghiên cứu về năng lực giải quyết vấn đề.
5.3. Xác định mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí
10 THPT.
5.4. Điều tra thực trạng dạy học giải bài tập chương “Động lực học chất
điểm” của GV và HS lớp 10 THPT.
5.5. Phân loại, đề ra phương pháp giải t ng loại bài tập chương “Động
lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT.
5.6. Lựa chọn và hướng dẫn HS giải hệ thống bài tập chương “Động lực

học chất điểm” Vật lí 10 THPT.
5.7. Dự kiến thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi, hiệu quả của hệ
thống bài tập đã lựa chọn.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu các tài liệu lí luận về BTVL trong dạy học ở trường phổ
thông.
- Nghiên cứu kiến trúc, nội dung chương trình Vật lí THPT nói chung và
chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT nói riêng.
3


- Điều tra quan sát thực tế về hoạt động dạy học giải BTVL chương
“Động lực học chất điểm” ở trường THPT nhằm thu thập thông tin làm rõ cơ
sở thực ti n của đề tài.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của đề tài.
7. Đóng góp của đề tài.
7.1. Đóng góp về mặt lí luận:
Hệ thống hóa cơ sở lí luận về việc dạy học BTVL, khẳng định vai trò của
BTVL trong việc giúp HS nắm vững kiến thức cơ bản, phát triển năng lực giải
quyết vấn đề.
7.2. Đóng góp về mặt thực tiễn:
- Phân loại, đề ra phương pháp giải t ng loại bài tập, lựa chọn hệ thống
bài tập chương “Động lực học chất điểm” và đề ra cách hướng dẫn HS giải
nó nhằm giúp các em nắm vững kiến thức cơ bản và góp phần phát triển năng
lực giải quyết vấn đề.
- Bổ sung vào nguồn tài liệu tham khảo cho GV và HS trong dạy học
chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT.
8. Cấu trúc khóa luận.
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và mục lục, cấu trúc
khóa luận gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực ti n của việc dạy học BTVL ở trường
phổ thông.
Chương 2: Xây dựng và hướng dẫn HS lớp 10 THPT giải hệ thống bài
tập chương “Động lực học chất điểm”.
Chương 3: Dự kiến thực nghiệm sư phạm.

4


CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC
DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Quan niệm về BTVL
Định nghĩa đầy đủ, rõ ràng về BTVL được nêu lên trong cuốn sách
dung cho GV “Phương pháp giải bài tập vật lí ở trường phổ thông” của
X.E.Camenetxki và V.P.Ôrêkhôv: “Trong thực ti n dạy học, người ta thường
gọi BTVL là một vấn đề không lớn mà trong trường hợp tổng quát được giải
quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm trên cơ sở
các định luật và phương pháp vật lí… Thông thường, trong sách giáo khoa và
tài liệu lí luận dạy học bộn 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 tuy duy vật lí
của học sinh và rèn luyện kĩ năng vận dụng các kiến thức của họ vào thực
ti n” [ 2,tr5].
Đồng thời, nếu hiểu theo nghĩa rộng thì sự tư duy định hướng tích cực
luôn luôn là giải bài tập, về thực chất thì m i một vấn đề mới xuất hiện trong
quá trình nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong việc dạy học vật lí chính là một
bài tập đối với HS.
Định nghĩa BTVL nêu trên được các nhà lí luận dạy học và giáo viên
bộ môn tán thành, chấp nhận. Như vậy BTVL có hai chức năng chủ yếu khác
nhau là vận dụng kiến thức đã học và tìm ra kiến thức mới. Do đó, BTVL với

tư cách là một phương pháp dạy học giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong việc
hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở trường phổ thông.
1.2. Tác dụng của BTVL.
Trong việc dạy học vật lí ở trường phổ thông, BTVL có những tác dụng
chủ yếu sau:

5


Hình thành và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

-

Thông qua việc giải BTVL, người học có thể nắm vững một cách sâu
sắc, chính xác và toàn diện hơn về các quy luật vật lí, biết cách phân tích, giải
thích các hiện tượng vật lí xảy ra và ứng dụng chúng vào các vấn đề thực ti n
làm cho kiến thức trở thành vốn riêng của người học.
Đồng thời, kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực ti n là thước đo mức
độ sâu sắc và vững vàng của những kiến thức HS thu nhận được.
Hình thành kiến thức mới.

-

Tiết học nghiên cứu kiến thức mới là tiết học trong đó HS thu được cái
mà họ chưa biết t trước tới nay hoặc chưa biết một cách rõ ràng, chính xác.
Hay là tiết học mà HS thu được kiến thức mới hoặc không thu được kiến
thức mới nhưng có một cách hiểu mới về kiến thức đã học hay thấy rõ phạm
vi áp dụng của kiến thức đó.
Yêu cầu các BTVL dùng để hình thành kiến thức mới:
+ Bài tập có chứa vấn đề học tập cần giải quyết phải v a sức HS

+ M i bài tập phải chứa đựng một yếu tố mới mà để giải quyết nó HS
cần thực hiện những lập luận phức tạp hoặc phải tìm câu trả lời ở thiên nhiên
+ M i bài tập phải chú ý tới các mặt sau: tình huống đưa ra bài tập, nội
dung bài tập (đề bài), cách giải, kết luận để rút ra kiến thức mới.
Ôn tập những kiến thức đã học, củng cố kiến thức cơ bản của bài

giảng.

Yêu cầu của GV trong một tiết luyện tập giải BTVL bao gồm:
+ Nêu ra các loại bài tập cơ bản ôn tập chủ yếu về t ng kiến thức cơ
bản.
+ Yêu cầu HS giải một vài bài tập cơ bản minh họa cho t ng loại.
+ Ra bài tập về nhà, gợi ý cách giải quyết những khó khăn và yêu cầu
HS rút ra phương pháp giải t ng loại, t ng kiểu bài tập đã cho và mới gặp lần
đầu.
6


-

Phát triển tư duy vật lí của HS.
Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra HS

phải phân tích đề bài, xem đề bài đã cho cái gì, yêu cầu gì, HS phải tái hiện
kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, tr u
tượng hóa, khái quát hóa… để xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng, lập
luận, tính toán, có khi phải tiến hành thí nghiệm, đo đạc, kiểm tra kết luận. Vì
vậy, BTVL s là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, bồi
dư ng hứng thú học tập cho HS, đặc biệt là khi khám phá ra bản chất của các
hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề.

-

Kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo đặc biệt là giúp phát hiện

trình đô phát triển trí tuệ làm bộc lộ những khó khăn chủ yếu, những sai lầm
phổ biến của HS trong học tập, đồng thời giúp họ vượt qua những khó khăn
và khắc phục những sai lầm ấy.
-

Giáo dục tư tưởng, đạo đức, kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp học

sinh. Nhờ BTVL ta có thể giới thiệu cho HS về sự xuất hiện của những tư
tưởng và quan điểm tiên tiến, hiện đại, phát minh và thành tựu của nền khoa
học. BTVL còn là phương tiện hiệu quả để giáo dục tình yêu lao động, đức
tính kiên trì, ý chí và tính cách của HS.
Giải BTVL không phải là một công việc nhẹ nhàng, nó đòi hỏi ở HS sự
tích cực vận dụng tổng hợp những kiến thức, kinh nghiệm đã có để tìm lời
giải nêu ra trong bài tập. Khi giải được một bài tập nó s đem đến cho HS
niềm phấn khởi và sẵn sang đón nhận những bài tập mới ở mức độ cao hơn.
Tuy nhiên, BTVL chỉ phát huy tác dụng to lớn của nó trong những điều
kiện sư phạm nhất định. Kết quả rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo giải bài tập phụ
thuộc rất nhiều vào việc lựa chọn và sắp xếp hệ thống bài tập một cách phù
hợp với mục đích dạy học, với yêu cầu rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho người
học.

7


1.3. Phân loại BTVL.
BTVL ở trường phổ thông rất đa dạng và phong phú nên có thể chia

thành nhiều loại khác nhau tùy theo nội dung; mục đích dạy học; mức độ d
khó; đặc điểm và phương pháp nghiên cứu vấn đề; theo phương thức giải hay
phương thức cho điều kiện; theo hình thức lập luận logic; theo mức độ phức
tạp của hoạt động tư duy.
Tuy nhiên có hai cách phân loại BTVL chủ yếu nhất được thể hiện qua
sơ đồ sau:
Hình 1.1. Phân loại bài tập vật lí.
Tài liệu học tập

Cụ thể, tr u tượng

Theo
nội dung

Kỹ thuật tổng hợp

Theo lịch sử

Bài
tập
vật
lí

Bài tập định tính

Bài tập định lượng

Theo
phương thức
giải

Bài tập đồ thị

Bài tập thí nghiệm
8


1.4. Các bƣớc chung giải BTVL.
Giải BTVL là một quá trình phức tạp. Việc HS không giải được hoặc
giải sai bài tập không đủ cơ sở để kết luận họ không hiểu biết gì về vật lí, mà
do nhiều nguyên nhân. Trong đó nguyên nhân chủ yếu là: không hiểu điều
kiện bài tập; hiểu điều kiện nhưng không biết vận dụng những kiến thức vật lí
nào để giải nó; hiểu điều kiện bài tập, biết vận dụng kiến thức nào để giải
nhưng không biết cách giải; hiểu điều kiện bài tập, biết vận dụng kiến thức
nào, biết giải như thế nào nhưng không thể giải nó vì không nắm vững được
phép toán, biến đổi toán học. Cho nên, để rèn luyện kĩ năng giải BTVL và
c ng là nhằm nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức vật lí của HS, một
trong các biện pháp quan trọng là dạy cho các em phương pháp giải BTVL
nói chung và giải t ng loại bài tập nói riêng.
Phương pháp giải BTVL nói chung phụ thuộc vào nhiều điều kiện như:
nội dung bài tập, vào trình độ HS, vào mục đích dạy học… Tuy nhiên, trong
dạy học về BTVL, tiến hành hướng dẫn HS giải một BTVL nói chung bao
gồm bốn bước sau:
Bước 1: Nghiên cứu đề bài:
- Đọc kĩ đề bài để hiểu rõ vấn đề của bài tập và sơ bộ nhận dạng được bài
tập.
- Tìm hiểu những thuật ngữ mới quan trọng có trong đề bài.
- Mã hóa đề bài bằng những kí hiệu quen thuộc.
- Đổi đơn vị của các đại lượng trong cùng một hệ thống thống nhất
(thường là hệ SI).

- V hình hoặc sơ đồ.
Bước 2: Phân tích hiện tượng, quá trình vật lí và lập kế hoạch giải:
- Mô tả hiện tượng, quá trình vật lí xảy ra trong tình huống nêu trong đề
bài.
- Vạch ra các quy tắc, định luật chi phối hiện tượng, quá trình ấy.
9


- Dự kiến những lập luận, biến đổi toán học cần thực hiện nhằm xác lập
mối quan hệ giữa cái đã cho và cái phải tìm.
Bước 3: Trình bày lời giải:
- Viết phương trình của các định luật và giải phương trình tìm được để
tìm ẩn dưới dạng tổng quát, biểu di n các đại lượng cần tìm qua các đại lượng
đã cho để tìm ẩn số, thực hiện các phép tính với độ chính xác cho phép.
Bước 4: Kiểm tra và biện luận kết quả:
Kiểm tra xem kết quả tìm được đã chính xác và phù hợp hay chưa. Có
các cách kiểm tra phổ biến như: kiểm tra thứ nguyên, làm lại t đầu hay thử
lại kết quả. Đây là khâu cuối cùng để hoàn thiện việc giải một bài tập, nó giúp
người đọc có thể phát hiện những sai sót mắc phải khi giải và có thói quen rút
ra giá trị thực tế của kết quả, phạm vi, ứng dụng của bài tập…
1.5. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống BTVL.
-

Bao gồm cả bài tập cơ bản lẫn bài tập phức hợp đồng thời các bài tập

phải được sắp xếp t d đến khó, t đơn giản đến phức tạp.
-

Số lượng bài tập trong hệ thống phải phù hợp với thời gian quy định

của chương trình và thời gian học ở nhà của HS.
-

Hệ thống bài tập phải góp phần khắc phục những khó khăn chủ yếu,

những sai lầm phổ biến của HS trong giải bài tập, m i bài tập phải đóng góp
một phần nào đó vào việc nắm vững kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo
vận dụng kiến thức đã chiếm lĩnh được, phát triển năng lực của HS trong việc
giải quyết các vấn đề về học tập và thực ti n, m i bài tập sau phải đem lại cho
HS một điều mới lạ nhất định và một khó khăn v a sức. Đồng thời, việc giải
bài tập trước là cơ sở cho việc giải bài tập sau.
1.6. Các kiểu hƣớng dẫn HS giải BTVL.
1.6.1. Hướng dẫn theo mẫu (Algorit)
Algorit được hiểu là một bản chỉ dẫn bao gồm các thao tác (hay hành
động sơ cấp) được HS hiểu một cách đơn giá và nắm vững được một cách rõ
10


ràng, chính xác và chặt ch trong đó chỉ rõ cần thực hiện những thao tác nào
và theo trình tự nào để đi đến kết quả.
Hướng dẫn Algorit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho HS những thao tác cần
thực hiện và trình tự thực hiện các thao tác ấy để đạt kết quả mong muốn.
Hướng dẫn theo mẫu được áp dụng khi cần dạy cho HS phương pháp
giải t ng loại bài tập cơ bản, điển hình và luyện tập cho họ kĩ năng giải bài
tập dựa trên cơ sở HS đã nắm được các bước giải.
Ưu điểm: Hướng dẫn Algorit đảm bảo cho HS giải được bài tập một
cách chắc chắn và rèn kĩ năng giải bài tập.
Nhược điểm: Tuy nhiên hướng dẫn Algorit lại ít có tác dụng rèn cho
HS khả năng tìm tòi, sáng tạo.
1.6.2. Hướng dẫn tìm tòi (Ơrixtic)

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS suy
nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực
hiện để thu được kết quả.
Hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đ HS vượt qua khó
khăn để giải được bài tập đồng thời vẫn đảm bảo được yêu cầu phát triển tư
duy và rèn cho HS tính tự lực, tìm tòi để giải được bài tập.
Ưu điểm: Tránh tình trạng GV giải thay bài tập cho HS.
Nhược điểm: Không phải bao giờ c ng đảm bảo cho HS giải được bài
tập một cách chắc chắn, sự hướng dẫn của GV sao cho không được đưa HS
vào ch th a hành động mà có tác dụng định hướng tư duy của các em vào
phạm vi có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết.
1.6.3. Định hướng khái quát chương trình hóa.
Định hướng khái quát chương trình hóa c ng là kiểu hướng dẫn HS tìm
tòi cách giải quyết, nhưng GV định hướng giải quyết vấn đề (tức là theo
phương pháp chung giải BTVL) ngay sự đinh hướng ban đầu đã đòi hỏi sự tự
lực tìm tòi giải quyết của HS, nếu học không đáp ứng được thì sự giúp đ tiếp
11


theo của GV là cụ thể hóa bốn bước bằng cách gợi ý thêm cho họ để thu hẹp
hơn phạm vi tìm tòi giải quyết cho v a sức HS. Nếu HS vẫn không tìm tòi
giải quyết được thì sự hướng dẫn của GV chuyển dần thành hướng dẫn theo
mẫu để đảm bảo cho HS hoàn thành yêu cầu một bước. Sau đó yêu cầu HS
tiếp tục tự lực tìm tòi cách giải quyết ở bước tiếp theo, nếu cần thì GV lại
hướng dẫn thêm. Cứ như vậy cho đến khi nào giải quyết được bài tập đặt ra.
Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn toàn bộ
tiến trình hoạt động giải bài tập của HS nhằm giúp HS tự giải quyết được bài
tập đã cho, đồng thời rèn cho các em cách suy nghĩ trong quá trình giải bài tập
và tự rút ra một phương pháp giải một loại bài tập nào đó.
Ưu điểm: Rèn luyện tư duy của HS trong quá trình giải bài tập đảm bảo

cho họ giải quyết được bài tập v a cho.
Nhược điểm: Đòi hỏi sự hướng dẫn phải theo sát quá trình giải bài tập
của HS nghĩa là không thể chỉ dựa vào những lời hướng dẫn đã soạn sẵn mà
kết hợp với trình độ của HS để điều chỉnh sự giúp đ cho thích hợp.
1.7. Yêu cầu của câu hỏi định hƣớng tƣ duy HS trong qúa trình tìm kiếm
lời giải BTVL.
-

Câu hỏi phải được di n đạt chính xác về ngữ pháp, về nội dung khoa học

và về điều muốn hỏi.
-

Câu hỏi phải v a sức HS.

-

Câu hỏi phải định hướng đúng đắn tư duy của HS trong tình huống cụ

thể đang xét, nghĩa là nội dung của câu hỏi phải định hướng đúng suy nghĩ
của HS theo đường lối của việc giải quyết vấn đề đang xét và áp dụng được
những đòi hỏi t ng bước của quá trình giải quyết vấn đề.
1.8. Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và giải BTVL.
1.8.1. Khái niệm về kiến thức vật lí.
Kiến thức của HS là kết quả của quá trình nhận thức là tiền đề của hoạt
động và sáng tạo trong quá trình tìm hiểu và cải tạo thế giới của họ. Kiến thức
12


bao gồm một tập hợp nhiều mặt về số lượng và chất lượng của các biểu hiện

và khái niệm lĩnh hội được, nó được ghi nhớ và tái tạo khi có đòi hỏi tương
ứng.
Kiến thức vật lí là kết quả phản ánh trong đầu óc con người về các tính
chất, mối quan hệ quy luật của sự vật hiện tượng vật lí và về cách nhận thức,
vận dụng kết quả phản ánh đó của con người [3, tr19]. Kiến thức cơ bản về
vật lí có thể chia làm năm nhóm: 1).Khái niệm; 2).Định luật, nguyên lí;
3).Thuyết; 4).Phương pháp nghiên cứu; 5).Ứng dụng trong sản xuất, đời sống.
1.8.2. Khái niệm kĩ năng, kĩ xảo vật lí.
Kĩ năng chính là kiến thức trong hành động. Kĩ xảo là hành động mà
những phần hợp thành của nó do luyện tập mà trở thành tự động hóa. Kĩ xảo
là mức độ cao của sự nắm vững kĩ năng [6, tr17]. Theo quá trình luyện tập mà
một số kĩ năng có thể trở thành kĩ xảo.
-

Những kĩ năng vật lí được chia làm bốn nhóm:
+ Quan sát, đo lường, sử dụng dụng cụ và máy đo phổ biến, thực hiện

những thí nghiệm đơn giản;
+ Giải BTVL;
+ Vận dụng các kiến thức vật lí để giải thích các hiện tượng vật lí trong
đời sống và sản xuất;
+ Sử dụng các thao tác tư duy logic và các phương pháp nhận thức vật lí.
-

Những kĩ xảo vật lí được chia làm hai nhóm:
+ Thực nghiệm;
+ Áp dụng các phương pháp toán học và các phương tiện phụ trợ.

1.8.3. Các mức độ nắm vững kiến thức.
Một trong những nhiệm vụ chủ yếu nhất của dạy học là đảm bảo cho HS

nắm vững kiến thức cơ bản. Nắm vững kiến thức không những là hiểu đúng
nội hàm, ngoại diên của nó, xác định được vị trí, tác dụng của kiến thức ấy

13


trong hệ thống kiến thức cơ bản đã tiếp thu t trước, mà còn biết quá trình
hình thành nó và vận dụng được nó vào thực ti n.
Sự nắm vững kiến thức có thể phân biệt ở ba mức độ: nhận biết, thông
hiểu, vận dụng. Dựa trên các mức độ đã nêu trên thì khi HS tự lực, tích cực,
chủ động, lịnh hoạt, vận dụng thành thạo để giải quyết các nhiệm vụ học tập,
thể hiện kiến thức được nắm vững hoàn toàn.
1.8.4. Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và giải BTVL.
Kiến thức vật lí mà HS chiếm lĩnh và nắm vững được thể hiện thông qua
các kĩ năng, kĩ xảo vật lí. Mặt khác, như ta đã biết một trong những tác dụng
của việc giải BTVL là rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo. Bởi vậy, muốn nâng cao hiệu
quả của việc chuẩn bị cho HS nắm vững kiến thức trong dạy học cần phải sử
dụng BTVL, cần cho HS giải nhiều bài tập, nhiều dạng bài và được sắp xếp
khoa học. Tùy theo trình độ của t ng HS mà việc hình thành cùng một kĩ
năng ở họ có thể nhanh chậm khác nhau. Vì vậy, việc sử dụng bài tập phải
chú ý đến đặc điểm này, t đó giao cho HS các bài tập bổ sung, đào sâu, mở
rộng hay chi tiết hóa kiến thức cần nắm vững.
1.9. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong hoạt động giải bài tập của
học sinh.
1.9.1. Khái niệm vấn đề, tình huống có vấn đề.
Khái niệm vấn đề dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức
mà HS không thể giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một
khuôn mẫu có sẵn, nghĩa là không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần các kiến
thức, kĩ năng, cách thức hành động đã có mà phải tìm tòi sáng tạo mới giải
quyết được và khi giải quyết được thì HS thu được kiến thức, kĩ năng, cách

thức hành động mới.
Tình huống có vấn đề là tình huống trong đó xuất hiện vấn đề cần giải
quyết mà HS tham gia thì gặp một khó khăn, họ ý thức được vấn đề, mong
muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có
14


thể giải quyết được, nên bắt tay vào giải quyết vấn đề đó. Nghĩa là tình huống
này kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS đề xuất vấn đề và giải
quyết vấn đề đã đề xuất. Có nhiều cách tạo tình huống có vấn đề như: t kinh
nghiệm sống, quan sát tự nhiên, thí nghiệm, giải BTVL…
1.9.2 Khái niệm về năng lực.
Theo Ph.N.Gônôbôlin: "Trong khoa học tâm lí, người ta coi năng lực là
những thuộc tính tâm lí riêng lẻ của cá nhân, nhờ những thuộc tính ấy mà con
người hoàn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó mà mặc dù bỏ ra ít sức lao
động vẫn đạt kết quả cao" [3,tr.61]. Còn P.A.Ruđich đưa ra định nghĩa: "Năng
lực - đó là tính chất tâm lí của con người chi phối trong quá trình tiếp thu kiến
thức, kĩ năng và kĩ xảo c ng như hiệu quả thực hiện một hành động nhất
định" [9,tr.382].
Khi xem xét bản chất của năng lực, cần chú ý tới ba dấu hiệu chủ yếu
của nó:
+ Sự khác biệt các thuộc tính tâm lí cá nhân, làm cho người này khác
người kia.
+ Sự khác biệt có liên quan đến hiệu quả của việc thực hiện một hoạt
động nào đó.
+ Được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động của cá nhân.
Các nhà tâm lí học thường chia năng lực thành ba mức độ phát triển:
năng lực, tài năng, thiên tài. Trong đó, năng lực v a là danh t chung nhất,
v a chỉ mức độ nhất định biểu thị sự hoàn thành có kết quả một hoạt động
nào đó và chúng tôi chỉ quan tâm đến mức độ này trong hoạt động giải BTVL

của HS.
Mức độ phát triển của năng lực phụ thuộc vào mức độ nắm vững kiến
thức, kĩ năng, kĩ xảo. Muốn phát triển năng lực phải nắm vững và vận dụng
một cách sáng tạo những kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo đã tích l y được về một

15


lĩnh vực nhất định. Mặt khác, năng lực giúp cho việc nắm vững kiến thức, kĩ
năng, kĩ xảo được d dàng và nhanh chóng hơn.
1.9.3. Quan hệ giữa giải BTVL với phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
Giải bài tập là một hình thức tự lực giải quyết một vấn đề nào đó nêu ra
trong đề bài. Ở trình độ thấp là nhận biết những điều kiện có thể áp dụng một
giải pháp đã biết vào một tình huống tương tự với các tình huống quen thuộc.
Ở trình độ cao hơn, phải thể hiện một loạt những phân tích và biến đổi có thể
áp dụng được giải pháp cơ bản đã biết. Cuối cùng ở trình độ sáng tạo, phải
tìm ra giải pháp mới mà trước đây chưa biết. Với đa số HS phổ thông hiện
nay, cần cố gắng đạt đến trình độ thứ hai.
Năng lực giải quyết vấn đề của HS được hình thành và phát triển trong
giải BTVL. Sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề khi giải BTVL được biểu
hiện như sau:
+ Xác định chính xác vấn đề cần giải quyết, những cái đã cho và những
cái phải tìm.
+ Nhanh chóng phát hiện ra cái quen thuộc đã biết, cái mới phải tìm
trong khi giải BTVL.
+ Phác thảo, dự kiến con đường chung có thể có t đầu đến cuối trước
khi tính toán, xây dựng lập luận cụ thể.
+ Hoàn thành công việc theo t ng giải pháp đã dự kiến trong một thời
gian ngắn, lựa chọn trong số đó giải pháp tối ưu nhất.
+ Nhanh chóng qua một số ít bài, tự rút ra sơ đồ định hướng giải các bài

tập cùng loại.
1.10. Thực trạng dạy học giải BTVL chƣơng "Động lực học chất điểm"
theo hƣớng giải quyết vấn đề ở trƣờng phổ thông.
Thực trạng dạy học BTVL chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10
theo hướng giải quyết vấn đề ở trường phổ thông được rút ra t việc điều tra
cơ bản.
16


*

Mục đích điều tra:

-

Tìm hiểu tình hình dạy học và sử dụng bài tập của GV trong dạy học

chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10.
-

Tìm hiểu chất lượng nắm vững kiến thức và những khó khăn chủ yếu,

những sai lầm phổ biến của HS trong học tập chương này.
*

Tiến hành điều tra:

-

Đối tượng:

+ GV và HS ở trường THPT Lý Nhân Tông (Yên Phong - Bắc Ninh).
+ Thời gian t tháng 10 đến tháng 12 của học kì I năm học 2014 - 2015.

-

Cách thức: để đạt được mục đích đặt ra chúng tôi đã sử dụng các cách

sau
+ Dự giờ các tiết học và các giờ bài tập.
+ Trao đổi, trò chuyện trực tiếp với các GV (dạy khối 10) và các em HS
(thuộc các lớp khác nhau trong cùng một khối) về tình hình dạy và học BTVL
chương "Động lực học chất điểm".
+ Xem xét vở ghi lí thuyết và vở bài tập của HS.
*

Kết quả:

-

Tình hình dạy học và sử dụng bài tập của GV:
+ Các GV đều áp đặt HS suy nghĩ và giải bài tập theo cách của mình chứ

không hướng dẫn họ độc lập suy nghĩ tìm kiếm lời giải.
+ Trong tiết học nghiên cứu tài liệu mới các GV đều sử dụng phương
pháp di n giải kết hợp với hình v và thí nghiệm minh họa.
+ Việc sử dụng bài tập để hình thành kiến thức mới cho HS gần như
không được quan tâm mà BTVL chỉ được sử dụng ở khâu vận dụng, củng cố
và trong các tiết học luyện tập giải bài tập rèn kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến
thức đã học vào thực ti n. Các bài tập này chủ yếu là các bài tập trong sách
giáo khoa và sách bài tập.

-

Tình hình học tập của HS:
17


+ Nhiều HS lười hoạt động, suy nghĩ trong giờ học, các em thường chỉ
ngồi nghe giảng và trông chờ các thầy cô đọc để chép, không có hứng thú tìm
tòi và rất ít khi đặt câu hỏi với GV về vấn đề đang và đã học.
+ Nhiều HS chưa nắm vững kiến thức đã học trên lớp, không làm bài tập
về nhà mà chỉ chép bài chữa của GV hoặc bài giải của bạn trên bảng một cách
máy móc, thụ động.
+ Nhiều HS không nhớ các công thức, khái niệm, định luật vật lí. Các
em còn gặp nhiều khó khăn khi tiếp thu các hiện tượng, khái niệm, định luật
vật lí mới.
+ Hầu như HS không có thói quen tổng hợp, phân tích, suy luận, vận
dụng, so sánh,… các kiến thức trong t ng tiết học. Do đó, kiến thức các em
thu được còn hời hợt, không chắc chắn và rất nhanh quên.
-

Những khó khăn chủ yếu của HS:
+ Chưa biết cách phân tích đầy đủ các lực tác dụng.
+ Đa số HS không hiểu rõ bản chất của các hiện tượng vật lí.
+ HS không biết phân loại và tự rút ra phương pháp giải cho t ng loại

bài tập.
+ Kĩ năng tính toán còn yếu.
-

Những sai lầm phổ biến của HS:

+ Lực là nguyên nhân gây ra chuyển động và nó duy trì chuyển động của

vật.
+ Lực ma sát chỉ tác dụng lên vật chuyển động.
+ Phản lực và áp lực luôn bằng trọng lực.
+ Lực hướng tâm là một loại lực mới.

18