Khoá luận tốt nghiệp hình thành một số kiến thức mới bằng giải bài tập vật lí 10 THPT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s u PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ

NGUYỄN THỊ CHI

HÌNH TH ÀNH M ỘT SỔ KIẾN THỨC M ỚI BẰNG GIẢI BÀI
TẬP VẬT LÍ 10 THPT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

HÀ NỘI, 2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC s u PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ

NGUYỄN THỊ CHI

HÌNH TH À NH M ỘT SỐ KIÉN THỨC M ỚI BẰNG GIẢI BÀI
TẬP VẬT LÍ 10 THPT

Chuyên nghành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn V ật lí

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Người hướng dẫn khoa học:

ThS.Nguyễn Anh Dũng

HÀ NỘI, 2015

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Anh Dũng, người đã
tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này.
Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong tổ vật lí trường
THPT Lý Thái Tổ thuộc thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh đã tạo điều kiện thuận
lợi để tôi tiến hành thực nghiệm của đề tài.
Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho
tôi hoàn thành được khóa luận.
Mặc dù bản thân đã nỗ lực và cố gắng, xong do thời gian nghiên círu
còn hạn chế, thực nghiệm chưa được trên diện rộng nên khóa luận vẫn còn
nhiều hạn chế, thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp của thầy cô và các bạn.

Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Sinh viên

Nguyễn Thị Chi


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình của riêng tôi, số liệu và kết quả
nghiên cún trong khóa luận này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài
khác.
Neu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Sinh viên

Nguyễn Thị Chi

BẢ N G CÁC C H Ữ CÁI V IẾ T TẮT

Viết đầy đủ

Viết tắt

Trung học phổ thông

THPT

Kiến thức mới

KTM

Nghiên cứu tài liệu mới

NCTLM

Bài tập vật lí

BTVL

Trung học cơ sở

THCS

Giáo viên

GV

Học sinh

HS

Thực nghiệm sư phạm

TNSP

Thực nghiệm

TN

Đối chứng

ĐC

Sách giáo khoa

SGK

Tiến sĩ

TS

Nhà xuất bản

NXB

MỤC LỤC
Phụ bìa.
Lời cảm ơn.
Lời cam đoan.
Bảng chữ cái viết tắt.

PHẦN MỞ ĐẦU

Trang

1. Lí do chọn đề tài..........................................................................................

1

2. Mục đích nghiên cứu...................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cún................................................................. 2
4. Giả thuyết khoa h ọ c ....................................................................................... 2
5. Nhiệm vụ nghiên cú n ..................................................................................... 3
6. Phương pháp nghiên cứu............................................................................

3

7. Đóng góp của đề tài.....................................................................................

4

8. Cấu trúc của khóa luận...............................................................................

4

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỤC TIỄNCỦA VIỆC HÌNH
THÀNH KIẾN THỨC MỚI BẰNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ................... 5
1.1. Quan niệm về bài tập vật l í .....................................................................
1.2. BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng, đạo

5

đức,kĩ thuật tổng hợp và

hướng nghiệp...........................................................................................................6
1.3. Phân loại bài tập vật lí.....................................................................................7
1.4. Sơ đồ định hướng khái quát giải BTVL........................................................ 9
1.5. Sử dụng BTVL trong các loại bài h ọ c ................................................. 11
1.5.1. Tiết học NCTLM........................................................................................ 11
1.5.2. Bài tập đề xuất vấn đ ề ................................................................................ 11
1.5.3. Bài tập giải quyết vấn đề............................................................................11
1.5.4. Bài tập củng cố........................................................................................... 12


1.5.5. Tiết học luyện tập giải bài tập.................................................................... 12
1.6. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống BTVL.......................................................13
1.7. Hướng dẫn HS tìm kiếm lời giải bài tập vật lí nhằm hình thành KTM... 14
1.8. Mối quan hệ giữa giải BTVL với nắm vững kiến thứcvà phát triển năng
lực giải quyết vấn đ ề ..............................................................................................16
1.8.1. Mối quan hệ giữa giải BTVL với nắm vững kiến thức......................... 16
1.8.2. Mối quan hệ giữa giải BTVL với phát triển năng lực giải quyết vấn đề 19
1.9. Điều tra cơ bản thực trạng dạy học giải bài tập vật lí ở trường phổ thông22
1.9.1. Mục đích điều tr a ..................................................................................... 22

1.9.2. Các biện pháp điều tra chính................................................................... 22
1.9.3. Nội dung điều tra...................................................................................... 22
1.9.4. Kết q u ả.........................................................................................................22

KÉT LUẬN CHƯƠNG 1................................................................................. 26
CHƯƠNG 2: TÔ CHỨC DẠY HỌC HÌNH THÀNHMỘT SỐ KIẾN
THỨC MỚI BẰNG GIẢI BÀI TẬP VẶT LÍ 10 THPT.............................. 27
2.1. Mục tiêu dạy học một số bài học vật lí 10 THPT........................................27
2.1.1. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật H úc....................................................... 27
2.1.2. Lực hướng tâm ............................................................................................ 27
2.1.3. Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng......................................... 27
2.1.4. Công. Công suất....................................................................................... 28
2.1.5. Cơ năng........................................................................................................28
2.2. Hệ thống các BTVL nhằm hình thành KTM trong dạy học................. 28
2.2.1. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật H úc....................................................... 28
2.2.2. Lực hướng tâm ............................................................................................ 29
2.2.3. Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng......................................... 29
2.2.4. Công. Công suất....................................................................................... 29
2.2.5. Cơ năng........................................................................................................30


2.3. Tổ chức tiết học hình thành KTM bằng giải BTV L................................ 30
2.3.1. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật H úc......................................................30
2.3.2. Lực hướng tâm ...........................................................................................33
2.3.3. Động lượng, Định luật bảo toàn động lượng...........................................35
2.3.4. Công. Công suất.........................................................................................39
2.3.5. Cơ năng.......................................................................................................41

KÉT LUẬN CHƯƠNG 2................................................................................45
CHƯƠNG 3: THỤ C NGHIỆM s u PHẠM................................................ 48

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .....................................46
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ........................................................46
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư p hạm .......................................................46
3.2. Đối tượng TNSP..........................................................................................46
3.3. Tiến hành TNSP........................................................................................... 46
3.4. Kết quả T N SP...............................................................................................47
3.5. Phân tích kết quả TN SP...............................................................................50
3.5.1. Phân tích định tín h .....................................................................................51
3.5.2. Phân tích định lượng................................................................................. 52

KÉT LUẬN CHƯƠNG 3............................................................................... 53
KẾT LUẬN......................................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 56



M Ở ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Cuối thế kỉ XX đầu thế kỉ XXI, thế giới cũng như nước ta đã và đang
trải qua biết bao biến động, biến đổi chưa từng có trong lịch sử. Rất nhiều vấn
đề đặt ra trước mắt chúng ta, những con người vừa là chứng nhân, vừa là chủ
nhân lịch sử trên mọi lĩnh vực hoạt động. Bên cạnh đó, quá trình nhất thể hóa
và toàn cầu hóa đang diễn ra một cách nhanh chóng đến bất ngờ, khoa học và
công nghệ phát triển nhanh như vũ bão. Thời kì này, tri thức và trí tuệ sáng
tạo của con người được coi là yếu tố quyết định đến sự phát triển của xã hội.
Tình hình đó đòi hỏi giáo dục nước ta phải đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc toàn
diện nhằm tạo ra những con người có đủ tri thức, năng lực sáng tạo, phẩm
chất đạo đức để làm chủ đất nước và hòa nhập với thế giới trong nền kinh tế
thị trường đang quyết liệt. Theo tinh thần của Hội nghị Ban chấp hành Trung
ương Đảng cộng sản Việt Nam khóa VIII: “Đổi mới phương pháp dạy học ở

tất cả các cấp học, các bậc học. Từng bước áp dụng phương pháp dạy học tiên
tiến, phương tiện hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng
tạo, năng lực giải quyết vấn đề” và đổi mới mạnh mẽ giáo dục và đào tạo,
khắc phục lối truyền thục một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho
người học. Trong những năm gần đây, ngành giáo dục đã không ngùng đổi
mới nội dung sách giáo khoa, kèm theo đó là phương pháp dạy học theo
hướng phát huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh. Trước nhũng
thách thức to lớn này, để tránh nguy cơ tụt hậu, việc phát triển năng lực sáng
tạo cho học sinh là quan trọng. Vì vậy, ngay trong dạy học phổ thông, giáo
viên cần đặt cho học sinh trước nhũng tình huống cụ thế đế họ tụ’ lực tìm hiểu,
phân tích xử lí vấn đề và tìm ra kiến thức mới.
Đe thực hiện điều đó, trong việc dạy học nói chung và dạy học vật lí
nói riêng người ta sử dụng nhiều phương pháp, biện pháp khác nhau. Mỗi

1


phương pháp, biện pháp có những ưu và nhược điểm nhất định. Trong đó, giải
bài tập vật lí là một phương pháp đóng vai trò quan trọng trong dạy học và
giáo dục học sinh. Bởi lẽ, nó không chỉ giúp học sinh phát triển tư duy vật lí
và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế mà còn tác động tích cực
trong việc hình thành kiến thức mới và làm phong phú khái niệm mới, định
luật vật lí. Nhưng hệ thống bài tập vật lí như nào sao cho phù họp tối ưu với
mục tiêu dạy học và thời gian dành cho học sinh ở lóp cũng như ở nhà và
cách hướng dẫn họ tụ’ lực giải bài tập có hiệu quả để tìm ra kiến thức mới là
một câu hỏi đang được đặt ra. Đã có nhiều luận văn, khóa luận nghiên cứu hệ
thống bài tập vật lí trong dạy học nhưng chỉ dừng lại ở khâu ôn tập, đánh giá
mà việc tổ chức hình thành kiến thức mới cho học sinh bằng cách hướng dẫn
họ giải bài tập vật lí vẫn chưa được nhều tác giả và giáo viên trường phổ
thông quan tâm đúng mức.

Chính vì thế, chúng tôi chọn đề tài “Hình thành một số kiến thức mới
bằng giải bài tập vật lí 10 THPT”.

2. Mục đích nghiên cứu
Trên cơ sở nghiên cún lí luận về bài tập vật lí, tìm hiểu thực trạng dạy
học giải bài tập vật lí 10 THPT, xác định mức độ nắm vũng kiến thức cơ bản
của học sinh mà lựa chọn hệ thống bài tập, hướng dẫn học sinh lớp 10 giải nó
và soạn thảo tiến trình dạy học hình thành kiến thức mới trong dạy học
chương trình vật lí 10 THPT nhằm giúp học nắm vững kiến thức cơ bản và
góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cửu
- Đối tượng: Hoạt động dạy học giải bài tập vật lí ở trường THPT.
- Phạm vi: Hệ thống bài tập trong chương trình vật lí lớp 10 THPT.

4. Giả thuyết khoa học
Trong dạy học vật lí 10 THPT, nếu giáo viên dựa trên cơ sở lí luận của
bài tập vật lí, mục tiêu dạy học các bài học để xác định được hệ thống bài tập

2


phù họp với mục đích hình thành kiến thức mới và đề ra cách hướng dẫn học
sinh lớp 10 THPT giải nó sẽ giúp họ nắm vững kiến thức cơ bản và góp phần
phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cún một số cơ sở lí luận về bài tập vật lí trong dạy học ở
trường THPT.
5.2. Điều tra thực trạng dạy học bài học hình thành kiến thức mới của

giáo viên và học sinh vật lí 10 THPT.
5.3. Xác định mục tiêu dạy học một số bài hình thành kiến thức mới
cho học sinh trong chương trình vật lí 10 THPT.
5.4. Lựa chọn hệ thống bài tập và đề ra tiến trình dạy học, cách hướng
dẫn học sinh giải hệ thống bài tập ấy nhằm hình thành một số kiến thức mới
trong dạy học chương trình vật lí 10 THPT.
5.5. Tiến hành thực nghiệm sư phạm, đánh giá tính khả thi, hiệu quả
của hệ thống bài tập vật lí và tiến trình dạy học trong một số bài học hình
thành kiến thức mới đã đề xuất nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức và
năng lực giải quyết vấn đề.

6. Phương pháp nghiên cứu
Trong quá trình hình thành khóa luận, chúng tôi sử dụng phối hợp các
phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau:
6.1. Nghiên cún lí luận về bài tập vật lí, các tài liệu liên quan đến đề tài
để xác định cơ sở lí luận của đề tài.
6.2. Nghiên círu cấu trúc, nội dung chương trình vật lí THPT nói chung
và chương trình vật lí 10 nói riêng.
6.3. Điều tra thực trạng dạy học bài tập vật lí 10 THPT.
6.4. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khoa học, khả thi, hiệu quả
của hệ thống bài tập đã lựa chọn và tiến trình dạy học một số bài học hình

3


thành kiến thức mới đã đề xuất nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ
bản và góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

7. Đóng góp của đề tài
- Bồi dưỡng cho học sinh kĩ năng tự nắm bắt vấn đề, từ đó thực hiện

được các mục tiêu dạy học đã đề ra.
- Bổ sung vào nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh trong
dạy học chương trình vật lí 10 THPT.

8. Cấu trúc của khóa ỉuận
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phục lục, khóa luận
gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc hình thành kiến thức mới
bằng giải bài tập vật lí.
Chương 2: Tổ chức dạy học hình thành một số kiến thức mới bằng giải
bài tập vật lí 10 THPT.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

4


NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỤC TIỄN CỦA VIỆC HÌNH
THÀNH KIẾN THỨC MỚI BẲNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ
1.1. Quan niệm về bài tập vật ỉí
Trong thực tiễn dạy học cũng như trong các tài liệu giảng dạy, các thuật
ngữ “bài tập”, “bài tập vật lí” được sử dụng cùng các thuật ngữ “bài toán”,
“bài toán vật lí”. Trong cuốn Đại từ điển tiếng Việt [7, tr. 142-143], “bài tập”
và “bài toán” được giải nghĩa khác hắn nhau: Bài tập là bài ra để luyện tập,
vận dụng kiến thức đã học; bài toán là vấn đề cần giải quyết, tìm ra lời giải
bằng các quy tắc, định lí. Cũng như vậy, một số ý kiến cho rằng cần phân biệt
hai thuật ngữ “bài tập vật lí” và “bài toán vật lí”. BTVL có nghĩa là bài tập
vận dụng đon giản kiến thức lí thuyết đã học về vật lí vào những trường họp
cụ thể. Còn bài toán vật lí được sử dụng để hình thành KTM trong khi giải
quyết một vấn đề được đặt ra chưa có câu trả lời, hoặc đề ra một cách giải quyết,

phương pháp hành động mới. Nhưng bên cạnh đó, trong một số tài liệu [6], [13],
[18], [ 2 2 ] , . . các tác giả lại dùng hai thuật ngữ đó như một với cách hiểu giải bài
tập (bài toán) vật lí là vận dụng các khái niệm, qui tắc, định luật vật lí,.. .đã được
học vào giải quyết nhũng vấn đề thực tế trong đời sống, lao động.
Hiện nay, do quan niệm bài tập chỉ đơn thuần là vận dụng ken thức đã
biết nên nhiều GV đã sử dụng bài tập chủ yếu để rèn luyện kĩ năng vận dụng
kiến thức cũ mà coi nhẹ chức năng tìm kiếm KTM, giải quyết vấn đề mới.
Theo quan điểm hiện đại, việc NCTLM cũng là một bài tập đối với HS. Trong
quá trình tìm kiếm KTM, HS không phải là thụ động tiếp thu cách giải quyết
vấn đề một cách máy móc mà chính họ cũng tập cách giải quyết vấn đề đó.
HS cũng tập các hành động, các phương pháp hoạt động để chiếm lĩnh KTM
như quan sát, phân tích hiện tượng, đo lường, so sánh, khái quát hóa, tìm mối
quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng,...Điều đó có nghĩa là HS phải chủ

5


động chiếm lĩnh KTM thông qua chính các hoạt động của mình dưới sự
hướng dẫn của GV. Khi ấy, họ không chỉ đơn thuần là vận dụng kiến thức cũ
mà còn tập tìm ra KTM.
Trong cuốn sách dùng cho GV “Phương pháp giải bài tập vật lí”, [24]
X.E.Camenetki và V.p.ồrêkhôv quan niệm: “Trong thực tế dạy học, người ta
thường gọi bài tập vật lí là một vấn đề không lớn, được giải quyết nhờ những
suy luận logic, nhũng phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và
các phương pháp vật lí. Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu
phương pháp bộ môn, người ta thường hiểu những bài tập luyện tập được lựa
chọn một cách phù họp với mục đích chủ yếu là nghiên CÚ01 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 kiến thức của họ vào thực tiễn là bài tập vật lí”. Đồng

thời, các tác giả cũng nhấn mạnh rằng: Sự tư duy định hướng một cách tích
cực luôn là việc giải bài tập vật lí.

về

thực chất, mỗi vấn đề xuất hiện do

nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các bài học vật lí đều là một bài tập đối
với HS. Định nghĩa BTVL như trên được nhiều nhà lí luận dạy học bộ môn
và các GV tán thành, chấp nhận. Theo định nghĩa đó, BTVL có hai chức năng
chính là tập vận dụng những kiến thức cũ và tìm kiếm KTM. Vì thế, theo
chúng tôi, không nên phân biệt khái niệm BTVL hay bài toán vật lí và gọi
chung là BTVL.

1.2. Bài tập vật lí có tác dụng giáo dục tư tưởng, đạo đức, kĩ thuật tổng
hợp và hướng nghiệp
BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng rất lớn, nhờ nó ta có thể giới thiệu
cho HS sự xuất hiện nhũng tư tưởng, quan điểm tiên tiến, hiện đại, những
phát minh lớn của nhân loại, có thể lưu ý HS những thành tim của nền khoa
học nước nhà. BTVL cũng là phương tiện hiệu quả để giáo dục đạo đức, tình
yêu lao động, đức tính kiên trì, ý chí và tình cảm của HS. Việc giải BTVL có

6


thể đem lại cho HS niềm vui sáng tạo đối với những thành công, tăng thêm sự
yêu thích, hứng thú với môn học.
Thông qua việc giải BTVL, GV cũng có thế thường xuyên theo dõi
thành tích học, tinh thần học tập của HS.
Bên cạnh đó, các BTVL có nội dung kĩ thuật tổng hợp (hiện đại, gắn

liền với chương trình) còn có tác dụng rất lớn đến việc giáo dục kĩ thuật tổng
họp cho HS. Nó cũng là một phương tiện thuận lợi để HS liên hệ lí thuyết với
thực hành, học tập với đời sống sản xuất. Từ đó góp phần giáo dục hướng
nghiệp cho HS.
Các BTVL về các hiện tượng vật lí thường gặp trong sinh hoạt hàng
ngày giúp cho HS thấy khoa học vật lí ngay trong cuộc sống xung quanh, góp
phần bồi dưỡng cho HS khả năng quan sát, sáng tạo.

1.3. Phân loại bài tập vật lí
Trong nhiều tài liệu về phương pháp giảng dạy vật lí [6], [12], [18],...,
các tác giả đưa chia BTVL theo nhiều dấu hiệu khác nhau. Có thể tổng kết
các cách phân loại ấy như sau:

1.3.1. Theo nội dung
- Tài liệu vật lí.
- Nội dung cụ thế, trùn tượng.
- Nội dung kĩ thuật tổng hợp.
- Nội dung lịch sử.

1.3.2. Theo mục đích dạy học
- Bài tập sáng tạo (bài tập nghiên cún và bài tập thiết kế).
- Bài tập kiểm tra.
- Bài tập luyện tập.

1.3.3. Theo mức độ khỏ dễ
- Bài tập đơn giản.

7

- Bài tập phức họp.
- Bài tập phối họp.

1.3.4. Theo đặc điếm và phương pháp nghiên cứu đề
- Bài tập định tính (bài tập đơn giản và bài tập phức tạp).
- Bài tập định lượng (bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp).

1.3.5. Theo phương thức giải hay cho điều kiện
- Bài tập định tính.
- Bài tập định lượng.
- Bài tập đồ thị.
- Bài tập thí nghiệm.

1.3.6. Theo hình thức lập luận logỉc
- Bài tập dự đoán hiện tượng.
- Bài tập giải thích hiện tượng.
- Bài tập tổng hợp.
Đa số các cách trên chưa cho thấy sự thống nhất về tiêu chuẩn phân
loại BTVL, vì trong bất kì loại nào cũng chứa đựng một vài yếu tố của một
hay một vài loại khác. Ví dụ trong cách gần như phổ biến nhất là phân loại
theo phương thức giải hay cho điều kiện thì để giải bài tập định lượng buộc
phải lập luận logic; có bài tập thí nghiệm, đồ thị, định tính hoặc định lượng.
Đặc biệt, là cách phân loại bài tập chỉ mang tính chất bề ngoài chưa đề cập gì
đến chủ thể giải BTVL là HS. Đẻ khắc phục tình trạng trên, TS. Nguyễn Thế
Khôi [6] đã đưa ra cách phân loại bài tập dựa vào mức độ phức tạp của hoạt
động tư duy trong quá trình tìm kiếm lời giải.

1.3.7. Theo mức độ phức tạp của hoạt động tư duy trong tiến trình tìm kiếm
lời giải
- Bài tập cơ bản.

- Bài tập phức họp.

8


Loại BTVL mà để tìm được lời giải nó chỉ cần xác lập mối quan hệ trục
tiếp, tường minh giữa những cái đã cho và một cái phải tìm chỉ dựa vào một
kiến thúc mới học (vào một tính chất, một mối quan hệ, một phương pháp
hoạt động mới) mà HS chỉ tái hiện chứ không thể tự tạo ra được gọi là bài tập
cơ bản.
Kiến thức vật lí cơ bản mà HS mới học là kiến thức chứa đựng một mối
quan hệ về mặt định tính hay định lượng giữa các đại lượng vật lí, hoặc chứa
đựng một mối quan hệ mới giữa các đặc điểm định tính, định lượng của cùng
một đại lượng vật lí, hoặc là một biện pháp, phương pháp giải quyết mới. Chẳng
hạn, các công thức của chuyển động biến đổi đều có chứa tường minh thời gian
cho phép đủ giải bài tập động học. Từ chúng, có thể rút ra công thức liên hệ gia
tốc, vận tốc và đường đi không chứa thời gian. Công thức này chứa đụng một
mối quan hệ mới giữa các đại lượng đã biết (gia tốc, vận tốc, đường đi).
Còn các BTVL mà trong đó, việc tìm lời giải phải thực hiện một chuỗi
lập luận lôgic, biến đổi toán học qua nhiều mối quan hệ giữa những cái đã
cho, cái phải tìm và nhũng cái trung gian không cho trong đầu bài gọi là bài
tập phức tạp. Việc xác lập được một bài tập phức hợp, buộc phải giải thành
thạo các bài tập cơ bản, ngoài ra còn phải biết cách phân tích bài tập phức họp
để nó quy về các bài tập cơ bản đã biết.

1.4. Sơ đồ định hướng khái quát giải BTVL
Sơ đồ định hướng giải BTVL là một bản chỉ dẫn về việc thực hiện các
hành động hay các thao tác cần thiết để giải BTVL đó.
Sơ đồ định hướng khái quát giải BTVL còn gọi là phương pháp chung,
quy tắc chung, kế hoạch, dàn bài giải BTVL...NÓÌ chung, tiến trình giải một

BTVL trải qua các bước: Nghiên cứu đề bài; phân tích hiện tượng, quá trình
vật lí và lập kế hoạch giải; trình bày lời giải; kiểm tra và biện luận kết quả.
Mỗi bước lại bao gồm các thao tác, hành động.

9


Bước thứ nhất: Nghiên cứu đề bài:
- Đọc kĩ đầu bài;
- Mã hóa đầu bài bằng những kí hiệu quen dùng;
- Đổi đơn vị của các đại lượng trong cùng một hệ thống nhất (thường
trong hệ SI);
- Vẽ hình hoặc sơ đồ;
- Neu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu
được các dữ liệu cần thiết.
Bước thứ 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 lên
trong đề bài;
- Vạch ra các quy tắc, quy luật chi phối hiện tượng, quá trình này;
- Dự kiến nhũng lập luận, biến đổi toán học cần thực hiện nhằm xác lập
được mối quan hệ giữa cái đã cho và cái phải tìm.
Bước thứ 3: Trình bày lời giải:
- Viết phương trình của các định luật và giải hệ phương trình có được
để tìm ẩn số dưới dạng tổng quát, biểu diễn các đại lượng cần tìm qua các đại
lượng đã cho;
- Thay giá trị bằng số của các đại lượng đã cho đểtìm ấn số, thực hiện
các phép tính với độ chính xác cho phép.
Bước thứ 4: Kiểm tra và biện luận kết quả:
Đe có thể xác nhận kết quả cần tìm, cần kiểm tra lại việc giải, theo một
hoặc một số cách sau đây:

Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi, xét các trường hợp chưa;
Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không;
Kiểm tra thứ nguyên xem có phù họp không;
Xem xét lời giải thu được về ý nghĩa thực tế có phù hợp không.

10


1.5. Sử dụng BTVL trong các loại bài học
Giải BTVL là một bộ phận của đa số các tiết học như NCTLM, luyện
tập, ôn tập, kiểm tra. Nó có thể chiếm một phần hoặc toàn bộ tiết học. Đồng
thời nó cũng được sử dụng trong cả chương trình ngoại khóa. Trong các hình
thức ấy, BTVL được sử dụng nhiều hơn cả trong hai loại tiết học là NCTLM
và luyện tập giải bài tập.

1.5.1. Tiết học NCTLM
Như đã nói ở trên, tiết học NCTLM là tiết học trong đó HS thu được
cái họ chưa biết từ trước hoặc chưa biết một cách rõ rằng, chính xác. Trong
các tiết học này, BTVL được sử dụng ở một khâu đề xuất vấn đề, giải quyết
vấn đề, củng cố hoặc ở tất cả các khâu đó.

/.5.2. Bài tập đề xuất vấn đề
Mỗi kiến thức khoa học đều là lời giải đáp cho một câu hỏi. Neu không
có việc nảy sinh câu hỏi thì sẽ không có nhu cầu giải đáp câu hỏi. Và vì thế sẽ
không có kiến thức khoa học để giải đáp câu hỏi đó. Cho nên việc NCTLM
thường được bắt đầu bằng việc đặt vấn đề. Theo I.Ia.Lemer, vấn đề trong dạy
học là một câu hỏi xuất hiện hay được đặt ra đối với người chưa hề biết trước
câu trả lời mà phải tìm tòi sáng tạo và để tìm ra câu trả lời đó, người ta phải
có nhũng tài liệu nào đó làm cơ sở xuất phát. Có nhiều cách để làm xuất hiện
vấn đề cần nghiên cứu tìm cách giải quyết. Một trong số đó là sử dụng bài tập

đề xuất vấn đề. Việc xây dựng các vấn đề trong dạy học bằng bài tập sẽ kích
thích được húng thú học tập của HS, tạo ra được khả năng củng cố kiến thức
đã có và xây dựng mối quan hệ giữa kiến thức đã có và cả KTM. Bài tập đề
xuất vấn đề được sử dụng ở đầu giờ học. Nó không những có tác dụng xây
dựng vấn đề dạy học mà còn có thể chuẩn bị cho việc nghiên círu nó.

1.5.3. Bài tập giải quyết vấn đề

11


Trong dạy học, có không ít vấn đề được giải quyết bằng bài tập. Thông
thường, sau khi nêu vấn đề, GV sẽ đưa ra một bài tập phức tạp hơn, chia nó
thành các bài tập bộ phận mà qua việc giải các bài tập đó, HS sẽ thu được
KTM. Dựa vào phương thức giải, có thể chia bài tập giải quyết vấn đề ra làm
hai loại:
1) Giải bài tập bằng lập luận logic và các biến đổi toán học trên cơ sở
các kiến thức đã biết.
2) Buộc phải quan sát, tiến hành thí nghiệm. Tức là trong quá trình giải
bài tập loại này, việc sử dụng các lập luận logic và biến đổi toán học không
đưa đến câu trả lời cuối cùng hoặc tuy dẫn đến kết quả cuối cùng nhung
không rõ có phù họp với thực tiễn hay không thì người giải buộc phải quan
sát, làm thí nghiệm mới thu được câu trả lời của bài tập.
Ví dụ: Bài tập thuộc loại thứ nhất là bài tập rút ra định luật bảo toàn
động lượng từ định luật II, III Niutơn; bài tập rút ra định luật Ôm cho toàn
mạch từ định luật Jun - Lenxơ, định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
và kiến thức về năng lượng do nguồn cung cấp, năng lượng tiêu thụ trên máy
thu.
Bài tập thuộc loại thứ hai là bài tập xác định các đặc điểm (phương,
chiếu, độ lớn) và điều kiện xuất hiện của lực đàn hồi của lò xo, lực ma sát

trượt hay lực ma sát lăn,...

1.5.4. Bài tập củng cố
Thông thường, GV sử dụng bài tập củng cố ở cuối tiết học hay cuối
phần học của mỗi bài giảng nhằm củng cố KTM, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo
cho HS tùy theo yêu cầu từng tiết học.

/.5.5. Tiết học luyện tập giải bài tập
Trong các tiết học này, có hai hình thức tổ chức làm việc chủ yếu của
lóp:

12


GV hay một HS giải bài tập trên bảng để HS toàn lóp theo dõi; HS tự
giải bài tập.
Hình thức đầu được áp dụng khi GV hướng dẫn HS giải các bài tập loại
mới gặp lần đầu hoặc khi cần giới thiệu định hướng giải bài tập mới. Để cả
lóp tập trung, chủ động theo dõi và tích cực tham gia vào tìm kiếm lời giải bài
tập trên bảng, cần lun ý: Khi giải thích sơ đồ định hướng, GV phải trình bày
sao cho các em hiểu rõ từng thao tác, hành động và trật tự của chúng để tạo
điều kiện giải các bài tập cùng loại.
Hình thức sau thường dùng để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo và kiểm tra kết
quả học tập của HS. Tính độc lập, tích cực của HS phụ thuộc rất nhiều vào
mức độ phức tạp của bài tập. Vì thế, bài tập đề ra phải vừa sức, đủ phức tạp
và gây được hứng thú cho HS. Trong khi HS tụ’ lực giải, GV theo dõi tùng em
và nếu cần, giúp họ quy một bài tập phức tạp thành các bài tập cơ bản, áp
dụng các sơ đồ định hướng đã biết để giải từng kiểu, phân kiểu bài tập.

1.6. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống BTVL

BTVL hình thành KTM phải tạo hành một hệ thống xác định, phù họp
với phương pháp lựa chọn và đáp ứng được một mục đích dạy học nhất định.
Hệ thống BTVL hình thành KTM được chọn phải thỏa mãn các yêu cầu
sau:
+ Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp. Tính
phức tạp tăng dần của mối quan hệ giữa những đại lượng và khái niệm đặc
trung cho quá trình hoặc hiện tượng mô tả trong các BTVL.
+ Số lượng bài tập phải phù họp với thời gian quy định của chương
trình học, thời gian học ở nhà của HS.
+ Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp
một phần khắc phục nhũng khó khăn chủ yếu, nhũng sai lầm phổ biến của HS
trong học tập.

13


+ Mỗi bài tập phải đóng góp một phần nào đó trong việc nắm bắt kiến
thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, thói quen vận dụng kiến thức, phát triển năng
lực HS trong việc giải quyết các vấn đề học tập và thực tiễn. Mỗi bài tập sau
phải đem lại cho HS một điều mới lạ nhất định và một khó khăn vừa sức,
đồng thời việc giải bài tập trước là cơ sở cho việc giải bài tập sau.

1.7. Hướng dẫn HS tìm kiếm lời giải BTVL nhằm hình thành KTM
KTM chỉ có thể tìm kiếm được trong thiên nhiên nhung nhiều khi thiên
nhiên không trả lời trục tiếp câu hỏi cho người nghiên cún đặt ra vì nhiều tính
chất, mối quan hệ không trục tiếp thấy được bằng các giác quan. Trong
trường họp này, buộc phải dùng nhũng suy luận lôgic hay toán học để thiết
lập mối quan hệ giữa những tính chất bên trong và những biểu hiện bên ngoài
thấy được bằng các giác quan.
Muốn tìm được câu trả lời quyết định của thiên nhiên, HS phải hiếu

được mối quan hệ giữa những tính chất, quan hệ bên trong của các sự vật hiện
tượng và những biểu hiện bên ngoài của chúng thấy được bằng các giác quan,
đồng thời biết sử dụng các máy đo để thực hiện các phép đo cần thiết [6,
tr.29].
Do đó, BTVL tìm kiếm thông tin ở tự nhiên trong khi hình thành KTM
thường được giải quyết bắt đầu bằng suy luận lôgic hay toán học, kết thúc
bằng sự quan sát tự nhiên hay phép đo nhằm khẳng định hay bác bỏ những
suy luận trên, hoặc thu thập tài liệu chuẩn bị cho một suy luận mới.
BTVL có hai chức năng chính là tập vận dụng kiến thức cũ và tìm ra KTM.
Đe BTVL có thể thực hiện chúc năng thứ hai, GV phải làm xuất hiện ở HS
các vấn đề cần giải quyết hay cao hơn là cách thức giải quyết các vấn đề ấy,
tù’ đó hình thành KTM cho họ. Đó là các bài tập mà sau khi giải, HS thu được
nhũng tính chất, quy tắc, định luật mới,...của các sự vật, hiện tượng mà họ

14


chưa biết. Trong quá trình HS tìm kiếm lời giải, GV tổ chức hoạt động tự lực
giải quyết vấn đề của HS nhằm rút ra kiến thức cần chiếm lĩnh.
Trong khi đưa ra hệ thống bài tập đó, GV cần phải phân tích và xuất phát từ
mục đích sư phạm là hình thành KTM cho HS mà xác định kiểu hướng dẫn
cho phù họp.
Theo lí luận dạy học, có thế xác định hai kiểu hướng dẫn HS tự lực giải
bài tập hình thành KTM [20] :
1) Hướng dẫn tìm tòi (ơrixtic) là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý
cho HS suy nghĩ tìm tòi để phát hiện cách giải quyết và tự xác định các hành
động cần thực hiện để thu được kết quả.
2) Hướng dẫn định hướng khái quát chương trình hóa cũng là kiểu
hướng dẫn HS tìm tòi cách giải quyết nhưng GV định hướng hoạt động tư duy
của HS theo lối khái quát của việc giải quyết vấn đề. Ngay từ sự định hướng

đầu tiên đã đòi hỏi sự tự lực tìm tòi của HS. Nếu họ không đáp ứng được, thì
sự giúp đỡ tiếp theo của GV là cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý cho
họ để thu hẹp phạm vi tìm tòi, giải quyết vừa sức HS. Neu họ vẫn không tìm
tòi giải quyết được thì sự hướng dẫn của GV chuyển dần sang hướng dẫn theo
mẫu để HS hoàn thành yêu cầu một bước. Sau đó, tiếp tục yêu cầu HS tự lực
tìm tòi cách giải quyết tiếp theo. Neu cần thì GV lại giúp đỡ. Cứ như vậy cho
đến khi giải được bài tập đặt ra.
Đây là hai kiểu hướng dẫn có thể phát huy được tính tích cực, tự lực
của HS trong việc giải BTVL rút ra KTM.
Đe điều khiển tư duy của HS trong quá trình tổ chức hoạt động tự lực
giải quyết vấn đề của họ, GV cần phải dự đoán những khó khăn mà HS có thể
gặp trong quá trình giải quyết vấn đề, nhũng câu hỏi gợi ý giúp họ vượt qua
nhũng khó khăn đó. Những câu hỏi gợi ý này chính là phương tiện quan trọng

15


để GV định hướng tư duy HS. Muốn cho các câu hỏi gợi ý có tác dụng định
hướng đúng đắn tư duy HS, chúng phải đáp ứng các yêu cầu sau:
- Câu hỏi phải được diễn đạt một cách chính xác về ngữ pháp, nội dung
khoa học của điều muốn hỏi. Có như vậy câu hỏi định hướng mới giúp HS
phát hiện đúng vấn đề cần giải quyết.
- Câu hỏi phải vừa sức HS. Chỉ khi đó mới có thể hi vọng thu được câu
trả lời có giá trị từ phía HS và việc điều khiển tư duy HS mới có hiệu quả.
- Nội dung câu hỏi phải định hướng đúng đắn tư duy của HS trong tình
huống học tập cụ thể đang xét.
Nghĩa là, nội dung câu hỏi phải đảm bảo sao cho khi HS suy nghĩ để
tìm câu trả lời thì chính là sự suy nghĩ của họ đang định hướng theo đường lối
đúng đắn của việc giải quyết vấn đề. Chỉ có khi đó thì câu hỏi gợi ý mới có
tác dụng điều khiển tư duy HS.

1.8. Mối quan hệ giữa giải BTVL với nắm vững kiến thức và phát triển
năng lực giải quyết vấn đề
ì.8.1. Mối quan hệ giải BTVL với nắm vững kiến thức
Theo lí luận dạy học, kiến thức được hiểu là kết quả của quá trình nhận
thức bao gồm “một tập hợp nhiều mặt về chất lượng và số lượng các biểu
tượng và khái niệm lĩnh hội được, được giữ lại trong trí nhớ và được tái tạo
khi có đòi hỏi tương ứng” [16, tr.12].
Theo M.A.Đanilov [2, tr.26 - 27], kĩ năng là khả năng của con người
biết sử dụng có mục đích và sáng tạo nhũng kiến thức và kĩ xảo của mình
trong quá trình hoạt động lí thuyết cũng như thực tiễn. Kĩ năng bao giờ cũng
xuất phát từ kiến thức, dựa trên kiến thức. Kĩ năng chính là kiến thức trong
hành động. Còn kĩ xảo là hành động mà những phần họp thành của nó do
luyện tập mà trở thành tự động hóa. Kĩ xảo là mức độ cao của sự nắm vững kĩ
năng. Nếu như kĩ năng đòi hỏi ở mức độ nhiều, ít sự tự kiểm tra tự giác, tỉ mỉ

16