TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ
NGUYỄN THỊ THÙY DUNG
XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI
HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT
BẢO TỒN” - VẬT LÍ 10 THPT
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
HÀ NỘI, 2015
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ
NGUYỄN THỊ THÙY DUNG
XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” - VẬT LÍ 10
THPT
Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ mơn Vật lí
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
TS. NGUYỄN THẾ KHÔI
HÀ NỘI, 2015
LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thế Khơi, ngƣời
đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tơi hồn thành khóa luận này. Nhờ thầy, tôi
đã học hỏi đƣợc thêm rất nhiều về phƣơng pháp dạy học vật lí, phƣơng pháp
nghiên cứu khoa học và biết cách nghiên cứu vấn đề khoa học một cách
nghiêm túc và đúng đắn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà
Nội 2, các thầy cô trong khoa Vật lý đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tơi hồn
thành khóa luận này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trƣờng THPT Tiên Du 1
cùng các thầy cô trong tổ Vật lý - CN đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực
tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi
cho tơi hồn thành đƣợc khóa luận.
Hà Nội, tháng 5 năm 2015.
Sinh viên
Nguyễn Thị Thùy Dung
LỜI CAM ĐOAN
Tơi hồn thành khóa luận này dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Thế
Khôi và sự nỗ lực của bản thân. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên
cứu của chúng tơi và khơng trùng với kết quả nghiên cứu của tác giả nào đã
công bố trƣớc đây. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã đƣợc
cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong khóa luận đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, tháng 5 năm 2015.
Sinh viên
Nguyễn Thị Thùy Dung
BẢNG CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
Viết đầy đủ
Viết tắt
Bài tập vật lí
BTVL
Định luật bảo tồn
ĐLBT
Đối chứng
ĐC
Giáo viên
GV
Học sinh
HS
Nhà xuất bản
NXB
Sách giáo khoa
SGK
Trung học phổ thông
THPT
Thực nghiệm
Thực nghiệm sƣ phạm
Tiến sĩ
TN
TNSP
TS
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................................ 1
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI .............................................................................................. 1
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .................................................................................... 3
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ....................................................... 3
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC.................................................................................... 3
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .................................................................................... 3
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................... 4
7. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI ...................................................................................... 4
8. CẤU TRÚC KHÓA LUẬN ..................................................................................... 4
NỘI DUNG.................................................................................................................... 5
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở
TRƢỜNG PHỔ THÔNG........................................................................................... 5
1.1. BTVL trong dạy học ở trƣờng phổ thông............................................................. 5
1.1.1. Quan niệm về BTVL ...................................................................................... 5
1.1.2.Tác dụng của BTVL ........................................................................................ 6
1.1.3. Phân loại BTVL .............................................................................................. 7
1.1.4. Phƣơng pháp chung giải BTVL..................................................................... 9
1.1.5. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống bài tập trong mỗi chƣơng, phần của giáo
trình vật lí ......................................................................................................................10
1.2. Hƣớng dẫn HS giải BTVL ...................................................................................10
1.2.1. Cơ sở định hƣớng xác định kiểu hƣớng dẫn HS giải BTVL ....................10
1.2.2. Các kiểu hƣớng dẫn HS giải BTVL ............................................................11
1.2.3. Yêu cầu của câu hỏi định hƣớng tƣ duy HS trong q trình tìm lời giải
BTVL ............................................................................................................................13
1.3. Tính tích cực học tập của HS ...............................................................................13
1.3.1. Tính tích cực ..................................................................................................13
1.3.2. Tính tích cực học tập.....................................................................................14
1.3.3. Các cấp độ của tính tích cực trong học tập: ................................................15
1.3.4. Biểu hiện tính tích cực học tập của HS .......................................................16
1.3.5. Biện pháp phát huy tính tích cực của HS....................................................18
1.4. Thực trạng dạy học giải BTVL chƣơng “Các định luật bảo tồn” - Vật lí 10
THPT .............................................................................................................................20
1.4.1. Mục đích điều tra ..........................................................................................20
1.4.2. Đối tƣợng và thời gian điều tra ....................................................................20
1.4.3. Cách thức điều tra .........................................................................................20
1.4.4. Kết quả điều tra, khảo sát thực tế.................................................................21
Kết luận chƣơng 1 ........................................................................................................24
CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO
TỒN” - VẬT LÍ 10 THPT.....................................................................................25
2.1. Dạy học chƣơng “Các định luật bảo toàn” .........................................................25
2.1.1. Mục tiêu dạy học chƣơng “ Các định luật bảo tồn” - Vật lí 10 THPT...25
2.1.2. Vị trí, nhiệm vụ, nội dung chƣơng “Các định luật bảo tồn” - Vật lí 10
THPT .............................................................................................................................28
2.1.3. Sơ đồ cấu trúc chƣơng: “Các định luật bảo toàn” ......................................28
2.1.4. Phân loại BTVL chƣơng: “Các dịnh luật bảo toàn” - Vật lí 10 THPT và
phƣơng pháp giải từng loại..........................................................................................30
2.2. Hệ thống bài tập chƣơng “Các định luật bảo toàn” - Vật lí 10 THPT .............34
2.3. Hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập chƣơng “Các định luật bảo toàn” - Vật lí 10
THPT .............................................................................................................................41
2.4. Sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học chƣơng “Các định luật bảo toàn” ....51
Kết luận chƣơng 2 ........................................................................................................53
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ........................................................54
3.1. Mục đích của TNSP .............................................................................................54
3.2. Nội dung TNSP.....................................................................................................54
3.3. Đối tƣợng TNSP ...................................................................................................54
3.4.Tiến trình TNSP .....................................................................................................54
3.5. Kết quả TNSP .......................................................................................................55
3.6. Phân tích kết quả thực nghiệm ............................................................................55
3.6.1. Tiêu chí đánh giá ...........................................................................................55
3.6.2. Phân tích định tính ........................................................................................56
3.6.3. Phân tích định lƣợng .....................................................................................56
Kết luận chƣơng 3 ........................................................................................................60
KẾT LUẬN .................................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................63
MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay, trong cơng cuộc cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc,
tiềm năng trí tuệ trở thành động lực chính đối với sự phát triển của đất nƣớc
vì vậy Giáo dục - Đào tạo là một trong những nhân tố quyết định đến vị thế
của mỗi quốc gia trên trƣờng quốc tế.
Với quan điểm: “Giáo dục là quốc sách hàng đầu”, Đảng và Nhà nƣớc
đã đề ra những giải pháp để phát triển giáo dục, một trong các giải pháp đó là:
“Đổi mới mạnh mẽ nội dung, chƣơng trình học, phƣơng pháp học ở tất cả bậc
học, cấp học... ”.
Thực chất của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học là “Lấy HS làm trung
tâm”, trong đó đặc biệt nhấn mạnh đến hoạt động trong quá trình dạy học, đổi
mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động, sáng tạo của HS.
Trong thực tiễn có rất nhiều phƣơng pháp dạy học hiệu quả. Tuy nhiên
đối với các môn khoa học tự nhiên nói chung và bộ mơn Vật lí ở trƣờng phổ
thơng nói riêng, việc giải bài tập có tác dụng tích cực đến hoạt động dạy học,
đóng vai trị quan trọng trong việc ơn tập giúp HS nắm vững kiến thức, đào
sâu mở rộng kiến thức, rèn luyện tƣ duy, kĩ năng, kĩ xảo cho HS. Việc sử
dụng BTVL hiệu quả và tổ chức tốt hoạt động hƣớng dẫn HS giải BTVL
trong dạy học sẽ phát huy tính tích cực, chủ động trong học tập của HS.
Tuy nhiên số lƣợng bài tập trong SGK, sách bài tập và tài liệu tham
khảo rất nhiều gây khó khăn trong hoạt động giảng dạy và học tập của GV và
HS, vì vậy cần phải có một sự lựa chọn, phân loại, sắp xếp các bài tập thành
một hệ thống tối ƣu phù hợp với mục đích sƣ phạm.
Vật lí học là khoa học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất
của vật chất. Vì vậy, những kiến thức vật lí là cơ sở cho nhiều ngành khoa
1
học tự nhiên. Một trong những đặc điểm của môn vât lí là tạo điều kiện thuận
lợi cho việc phát triển tƣ duy của HS và phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động của HS trong học tập đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất
lƣợng dạy và học.
Các định luật bảo tồn có vai trị quan trọng trong Vật lí học nói chung
và trong Cơ học nói riêng, đƣợc coi là sợi chỉ đỏ xuyên suốt tồn bộ giáo trình
vật lí học, là chân lý - “hịn đá thử vàng ” dùng đề kiểm tra tính đúng đắn của
bất kỳ một thuyết vật lí nào.
Đã có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về việc dạy học chƣơng “Các
định luật bảo toàn” nhƣ : “Rèn luyện năng lực sáng tạo cho HS thông qua việc
dạy học giải bài tập đề tài “Các định luật bảo toàn” - SGK Vật lí 10 THPT”
của tác giả Đồn Văn Khoa [9], “Xây dựng và phối hợp hệ thống câu hỏi tự
luận và trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn nhằm kiểm tra đánh giá khả
năng nắm vững kiến thức của HS về đề tài " Các định luật bảo toàn” - SGK
Vật lí 10” của tác giả Hồng Thị Thanh Nhàn [13], “Sử dụng bài tập hình
thành kiến thức mới trong dạy học chƣơng " Các định luật bảo toàn” - Vật lí
10 THPT” của tác giả Nguyễn Thị Thu Hƣơng [7 ],... Tuy nhiên hầu hết các
đề tài nghiên cứu nhằm mục đích kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến
thức, hình thành kiến thức mới và phát triển năng lực sáng tạo, năng lực giải
quyết vấn đề của HS mà vấn đề phát huy tính tích cực học tập của HS lớp 10
THPT qua hoạt động giải BTVL chƣơng “Các định luật bảo toàn” chƣa đƣợc
quan tâm đúng mức.
Những lí do trên dẫn chúng tơi đến việc lựa chọn đề tài nghiên cứu:
“Xây dựng và hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập chƣơng “Các định luật bảo
toàn” - Vật lí 10 THPT ”.
2
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về BTVL, tìm hiểu thực trạng dạy học
giải bài tập chƣơng “Các định luật bảo toàn” mà xây dựng hệ thống bài tập và
đƣa ra phƣơng pháp giải hệ thống bài tập đó trong dạy học chƣơng “Các định
luật bảo tồn” - Vật lí 10 THPT nhằm phát huy tính tích cực trong học tập của
HS lớp 10 THPT.
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1 Đối tƣợng nghiên cứu: Hoạt động dạy học giải BTVL của GV và
HS trƣờng THPT.
3.2 Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống bài tập chƣơng “Các định luật bảo
tồn” - Vật lí 10 THPT
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Trong dạy học chƣơng “Các định luật bảo tồn” - Vật lí 10 THPT, nếu
GV lựa chọn đƣợc hệ thống bài tập thích hợp và hƣớng dẫn HS giải hệ thống
bài tập đó thì sẽ phát huy tính tích cực học tập của các em.
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về BTVL trong dạy học ở trƣờng THPT,
về tính tích cực học tập của HS.
5.2. Điều tra thực trạng dạy học giải BTVL chƣơng “Các định luật bảo
tồn” - Vật lí 10 THPT.
5.3. Nghiên cứu chƣơng trình, SGK Vật lí THPT để từ đó xác định mục
tiêu dạy học chƣơng “Các định luật bảo tồn” - Vật lí lớp10 và phân loại, đề
ra phƣơng pháp giải cho từng loại BTVL chƣơng “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 THPT.
5.4. Xây dựng và hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập trong dạy học
chƣơng “Các định luật bảo tồn” - Vật lí 10 THPT.
5.5. Tiến hành TNSP đánh giá tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài
tập đã xây dựng, cách hƣớng dẫn HS giải và sử dụng nó trong dạy học sẽ phát
huy tính tích cực học tập của HS lớp 10 THPT.
3
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trong q trình hồn thành khóa luận chúng tôi đã sử dụng phối hợp cả
ba phƣơng pháp nghiên cứu chủ yếu sau:
- Nghiên cứu tài liệu, sách, báo liên quan dạy học BTVL ở trƣờng
THPT để xác định cơ sở lí luận về BTVL, tính tích cực học tập của HS lớp 10
THPT, nội dung và cách hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập chƣơng “Các định
luật bảo tồn” Vật lí 10 THPT.
- Điều tra thực trạng dạy học giải BTVL chƣơng “Các định luật bảo
toàn” Vật lí 10 THPT.
- TNSP kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài tập và
cách hƣớng dẫn giải, sử dụng nó trong dạy học nhằm phát huy tính tích cực
học tập của HS lớp 10 THPT.
7. ĐĨNG GĨP CỦA ĐỀ TÀI
- Về mặt lí luận: Hệ thống hóa một số cơ sở lí luận về dạy giải BTVL
nhằm phát huy tính tích cực học tập của HS trƣờng THPT.
- Về mặt thực tiễn: Hệ thống bài tập và cách hƣớng dẫn giải nó đã soạn
thảo có thể đƣợc dùng làm tài liệu tham khảo cho GV và HS trong dạy học
chƣơng “Các định luật bảo toàn” - Vật lí 10 THPT
8. CẤU TRÚC KHĨA LUẬN
Ngồi phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, cấu trúc khóa luận
bao gồm:
Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và hƣớng dẫn
giải bài tập trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT.
Chƣơng 2. Hệ thống bài tập chƣơng “Các định luật bảo toàn” - Vật lí
10 THPT.
Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm.
4
NỘI DUNG
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY
DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
Ở TRƢỜNG PHỔ THƠNG
1.1. BTVL trong dạy học ở trƣờng phổ thông
1.1.1. Quan niệm về BTVL
X.E Camenetxki và V.P. Ơrêkhơv đã nêu ra định nghĩa đầy đủ, rõ ràng
về BTVL trong cuối sách dùng cho GV: "Phƣơng pháp giải BTVL ở trƣờng
phổ thông" nhƣ sau: “Trong thực tiễn dạy học, BTVL là một vấn đề không
lớn mà trong trƣờng hợp tổng quát đƣợc giải quyết nhờ những suy luận logic,
những phép tốn và thí nghiệm trên cơ sở các định luật và phƣơng pháp vật
lí…” [3, tr5].Thơng thƣờng, trong các SGK và tài liệu lí luận bộ môn, ngƣời
ta hiểu "BTVL là những bài luyện tập đƣợc lựa chọn phù hợp với mục đích
chủ yếu là nghiên cứu các hiện tƣợng vật lí, hình thành khái niệm, phát triển
tƣ duy vật lí của HS và luyện kĩ năng vận dụng kiến thức của họ vào thực
tiễn…”. Đồng thời, các tác giả cũng nhấn mạnh: Nếu hiểu theo nghĩa rộng thì
sự tƣ duy định hƣớng tích cực đến bất kỳ một vấn đề nào đó ln là việc giải
bài tập. Cịn về thực chất thì mỗi vấn đề mới xuất hiện khi nghiên cứu Vật lí
cần phải giải quyết chính là bài tập đối với HS. HS tƣ duy tìm câu trả lời giải
đáp cho vấn đề thắc mắc chính là HS đã giải bài tập.
Định nghĩa BTVL nêu trên đƣợc nhiều nhà lí luận dạy học bộ môn và
các GV tán thành, chấp nhận. Cả hai ý nghĩa khác nhau là vận dụng kiến thức
cũ và tìm kiếm kiến thức mới đều có mặt trong định nghĩa này. Do đó, BTVL
với tƣ cách là một phƣơng pháp dạy học giữ một vị trí đặc biệt quan trọng
trong việc hồn thành các nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trƣờng phổ thông.
5
1.1.2.Tác dụng của BTVL
Giải BTVL là một trong những hình thức luyện tập chủ yếu và đƣợc
tiến hành nhiều nhất trong dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thơng. BTVL có tầm
quan trọng đặc biệt, nó đƣợc sử dụng trong tiết học với nhiều mục đích khác
nhau cụ thể là:
- Ôn tập kiến thức đã học, củng cố đào sâu kiến thức cơ bản.
BTVL là một phƣơng tiện củng cố, ôn tập kiến thức hiệu quả. Khi giải
BTVL, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp
các kiến thức thuộc nhiều chƣơng, phần của chƣơng trình. Khi đó HS nắm
đƣợc mối liên hệ các kiến thức cơ bản đã học và hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững
chắc hơn các kiến thức đã học.
- Hình thành kiến thức mới
Nhiều BTVL sử dụng để dẫn dắt HS suy nghĩ hiện tƣợng mới cần phải
sử dụng kiến thức mới để giải thích. Vì vậy BTVL có thể sử dụng nhƣ là
phƣơng thức hình thành kiến thức mới, đảm bảo cho HS lĩnh hội đƣợc kiến
thức mới 1 cách sâu sắc, vững vàng.
- Kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức, kĩ năng của HS một
cách chính xác.
BTVL là một phƣơng tiện hữu hiệu để kiểm tra mức độ nắm vững kiến
thức của HS, đặc biệt là giúp phát hiện trình độ phát triển của HS làm bộc lộ
khó khăn chủ yếu, sai lầm phổ biến của HS trong học tập, giúp các em vƣợt
qua khó khăn, khắc phục sai lầm.
- Phát triển tƣ duy vật lí:
Tƣ duy vật lí là kĩ năng quan sát hiện tƣợng vật lí, phân tích hiện tƣợng
phức tạp thành hiện tƣợng thành phần, xác lập các mối quan hệ giữa các mặt
định tính và định lƣợng của hiện tƣợng và của các đại lƣợng vật lí, đốn trƣớc hệ
quả từ lí thuyết và vận dụng đƣợc kiến thức đã học. Hầu hết các hiện tƣợng trong
6
BTVL là hiện tƣợng phức tạp, vì vậy muốn giải đƣợc bài tập phải phân tích hiện
tƣợng phức tạp thành hiện tƣợng thành phần tức là phân tích BTVL phức tạp
thành bài tập đơn giản. Vì vậy HS phải vận dụng thao tác tƣ duy để giải bài tập.
Tƣ duy đƣợc phát triển và năng lực làm việc tự lực của HS nâng cao.
- Hình thành và rèn luyện kĩ năng kĩ xảo vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
BTVL giúp HS rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu
nhận đƣợc để giải quyết vấn đề của thực tiễn, là phƣơng tiện giúp HS rèn
luyện kĩ năng kĩ xảo vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Chủ tịch Hồ Chí Minh
có câu: “Học đi đơi với hành”.
- Giáo dục tƣ tƣởng đạo đức, kĩ thuật tổng hợp và hƣớng nghiệp cho HS.
Những kiến thức vật lí đƣợc ứng dụng phổ biến trong kĩ thuật và trong
cuộc sống hằng ngày. HS giải BTVL là tìm bản chất của vấn đề và áp dụng nó
để giải quyết những vấn đề nảy sinh trong cuộc sống.
1.1.3. Phân loại BTVL
Có nhiều cách phân loại BTVL theo những đặc điểm khác nhau. Bảng
sau đây trình bày những cách phân loại chủ yếu ấy :
7
BÀI TẬP VẬT LÍ
Theo
nội
dung
Tài
liệu
học
tập
Cụ thể
và
trừu
tƣợng
Theo
mục
đích
dạy
học
Kĩ
thuật
tổng
hợp
Theo
mức
độ
khó
dễ
Lịch
sử
Đơn
giản
Theo
đặc
điểm và
phƣơng
pháp
nghiên
cứu vấn
đề
Phức
tạp
Phối
hợp
Theo
phƣơng
thức
giải hay
phƣơng
thức cho
điều
kiện
Định
tính
Định
lƣợng
Theo
hình
thức
lập
luận
logic
Đồ
thị
Theo
mức độ
phức tạp
của hoạt
động tƣ
duy
Thí
nghiệm
Cơ
Phức
hợp
bản
Luyện
tập
Nghiên
cứu
Sáng
tạo
Định
tính
Kiểm
tra
Thiết
kế
Đơn
giản
Định
lƣợng
Phức
tạp
Hình 1.1: Sơ đồ phân loại BTVL
8
Tập
dƣợt
Giải
quyết
hiện
tƣợng
Tổng
hợp
Dự
đốn
hiện
tƣợng
Phối
hợp
1.1.4. Phƣơng pháp chung giải BTVL
Việc giải BTVL phụ thuộc rất nhiều yếu tố, trƣớc hết vào nội dung bài
tập (mà BTVL rất đa dạng), trình độ ngƣời giải, trình độ GV hƣớng dẫn giải...
Tuy nhiên, có thể đƣa ra một sơ đồ chung bao gồm các bƣớc, hành động, giai
đoạn phải thực hiện đảm bảo cho việc giải bài tập có kết quả nhƣ sau:
1. Nghiên cứu đề bài:
- Đọc kĩ đề
- Tìm hiểu thuật ngữ mới, quan trọng trong đề bài.
- Mã hóa đề bài bằng những kí hiệu quen dùng.
- Đổi đơn vị của các đại lƣợng trong cùng một hệ thống nhất (thƣờng là
trong hệ SI).
- Vẽ hình hoặc sơ đồ diễn đạt điều kiện, dữ kiện của đề bài.
2. Phân tích hiện tƣợng, q trình vật lí và lập kế hoạch giải:
- Mơ tả hiện tƣợng, q trình vật lí xảy ra trong tình huống nêu lên
trong đề bài.
- Vạch ra các quy tắc, định luật vật lí chi phối hiện tƣợng, q trình ấy.
- 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.
3. Trình bày lời giải
- Từ mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, lập luận và tính tốn
để thu đƣợc lời giải bài tập cụ thể là:
- Viết phƣơng trình các định luật và giải hệ phƣơng trình có đƣợc để
tìm ẩn số dƣới dạng tổng quát, biểu diễn các đại lƣợng cần tìm qua đại lƣợng
đã cho.
- Thay giá trị bằng số của các đại lƣợng đã cho để tìm ẩn số, thực hiện
các phép tính với cấp độ chính xác cho phép.
9
4. Kiểm tra và biện luận kết quả.
Để xác nhận kết quả bài tập, cần phải kiểm tra lời giải theo một hoặc
vài cách: đã trả lời hết các câu hỏi hay xét hết các trƣờng hợp chƣa, xem đơn
vị của các đại lƣợng vật lí có phù hợp khơng, giải lại từ đầu đến cuối, giải
theo cách khác có thu đƣợc cùng một kết quả không?
1.1.5. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống bài tập trong mỗi chƣơng, phần của
giáo trình vật lí
- Hệ thống bài tập bao gồm bài tập cơ bản và bài tập kết hợp đồng thời
các bài tập sắp xếp từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp. Về số lƣợng, nội
dung, kiến thức, cần vận dụng giúp HS nắm đƣợc phƣơng pháp giải các loại
bài tập đỉển hình.
- Số lƣợng bài tập lựa chọn phù hợp với thời gian của phân phối
chƣơng trình học, thời gian HS tự học ở nhà để phát huy tính tích cực của HS.
- Hệ thống bài tập góp phần khắc phục khó khăn chủ yếu, sai lầm phổ
biến của HS trong việc chiếm lĩnh từng kiến thức cơ bản, đồng thời giúp HS
vƣợt qua khó khăn, khắc phục sai lầm ấy.
- Mỗi bài tập phải góp một phần nào vào việc nắm vững kiến thức rèn
luyện kĩ năng kĩ xảo, vận dụng kiến thức phát triển năng lực của HS trong
việc giải quyết vấn đề về 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 trƣớc là cơ sở để giải bài tập sau.
1.2. Hƣớng dẫn HS giải BTVL
1.2.1. Cơ sở định hƣớng xác định kiểu hƣớng dẫn HS giải BTVL
Muốn cho việc hƣớng dẫn HS giải BTVL đƣợc định hƣớng một cách
đúng đắn thì GV phải phân tích đƣợc phƣơng pháp giải bài tập cụ thể bằng
cách vận dụng những hiểu biết tƣ duy giải BTVL để xem xét việc giải bài tập
cụ thể. Mặt khác, phải xuất phát từ mục đích sƣ phạm để xác định kiểu hƣớng
dẫn cho phù hợp.
10
Cơ sở định hƣớng xác định kiểu hƣớng dẫn HS giải BTVL có thể biểu
diễn điều này bằng sơ đồ sau [ 17, tr41] :
Tƣ duy giải
bài tập
Phân tích phƣơng pháp
giải bài tập cụ thể
Mục đích sƣ
phạm
Xác định kiểu hƣớng
dẫn HS giải bài tập cụ
thể
Phƣơng
pháp
hƣớng
dẫn HS
giải
BTVL
cụ thể
Hình 1.2 Sơ đồ biểu diễn cơ sở định hướng xác định
kiểu hướng dẫn HS giải BTVL
1.2.2. Các kiểu hƣớng dẫn HS giải BTVL
Trong thực tiễn dạy học, tùy theo mục đích sƣ phạm mà GV Vật lí có
thể sử dụng một hay phối hợp các kiểu hƣớng dẫn HS giải BTVL sau đây:
[17, tr41-43]
1.2.2.1. Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn angorit)
Hƣớng dẫn angorit là sự hƣớng dẫn chỉ rõ cho HS thao tác cần thực
hiện và trình tự thực hiện các thao tác ấy đạt kết quả mong muốn.
Kiểu hƣớng dẫn này thƣờng áp dụng cho HS giải từng loại bài tập cơ
bản và điển hình, đồng thời luyện cho HS kỹ năng giải bài tập trên cơ sở HS
đã nắm vững đƣợc angorit giải.
Ưu điểm : Kiểu hƣớng dẫn này có ƣu điểm là giúp HS tìm đƣợc kết
quả một cách chắc chắn và rèn luyện cho HS kĩ năng giải bài tập hiệu quả.
Nhược điểm: Ít có khả năng rèn luyện cho HS khả năng tự tìm tịi, sáng
tạo, sự phát triển tƣ duy của HS bị hạn chế.
11
1.2.2.2. Hướng dẫn tìm tịi (hướng dẫn orixtic)
Hƣớng dẫn tìm tịi là kiểu hƣớng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS suy
nghĩ tìm tịi cách giải quyết vấn đề, tự xác định hành động cần thực hiện để
thu đƣợc kết quả.
Kiểu hƣớng dẫn này đƣợc áp dụng khi cần giúp đỡ HS vƣợt qua khó
khăn để giải bài tập, đồng thời đảm bảo phát triển tƣ duy và rèn luyện đƣợc
cho HS kỹ năng tự học, tự tìm tịi cách giải quyết BTVL.
Ưu điểm : Tránh tình trạng GV giải thay bài tập cho HS.
Nhược điểm: Không phải lúc nào cũng đảm bảo cho HS giải bài tập
một cách chắc chắn.
Sự hƣớng dẫn của GV phải sao cho không đƣa HS đến chỗ thực hành
các hành động theo mẫu mà định hƣớng tƣ duy của các em vào phạm vi có
thể tìm tịi phát hiện cách giải quyết.
1.2.2.3. Định hướng khái qt chương trình hóa
Đây cũng là kiểu hƣớng dẫn cho HS tìm tịi cách giải quyết nhƣng định
hƣớng hành động tƣ duy theo đƣờng lối khái quát cuả giải quyết vấn đề.
Ngay sự định hƣớng ban đầu đã địi hỏi sự tự lực tìm tịi cách giải quyết
của HS. Nếu họ khơng đáp ứng đƣợc thì sự giúp đỡ tiếp theo của GV là cụ thể
hóa theo hình thức bằng cách gợi ý thêm cho họ để thu hẹp hơn phạm vi tìm
tịi để giải quyết cho vừa sức HS. Nếu HS vẫn khơng tìm tịi giải quyết đƣợc
thì sụ hƣớng dẫn của GV chuyển dần thành hƣớng dẫn theo mẫu để đảm bảo
cho HS hoàn thành yêu cầu 1 bƣớc sau đó tiếp tục yêu cầu HS tự tìm tịi cách
giải quyết bƣớc tiếp theo. Nếu u cầu thì GV phải đƣa thêm cứ thế cho tới
khi HS giải đƣợc bài tập đặt ra.
Điều kiện đƣợc áp dụng khi có điều kiện hƣớng dẫn tồn bộ tiến trình
giải bài tập của HS, giúp họ tự lực giả bài tập, đồng thời giúp cho các em cách
suy nghĩ trong quá trình giải bài tập và tự rút ra phƣơng pháp giả 1 loại bài
tập cụ thể nào đó.
12
Ưu điểm :
+ Rèn luyện tƣ duy của HS trong quá trình giải bài tập.
+ Đảm bảo tƣ duy HS giải bài tập đã cho
+ Đảm bảo sự hƣớng dẫn phải theo sát tiến trình giải bài tập của HS.
Nghĩa là không thể chỉ dựa vào lời hƣớng dẫn đã soạn sẵn mà kết hợp với
trình độ HS để đảm bảo điều chỉnh sự hƣớng dẫn cho thích hợp.
1.2.3. Yêu cầu của câu hỏi định hƣớng tƣ duy HS trong quá trình tìm lời
giải BTVL
Phƣơng tiện quan trọng nhất để GV định hƣớng hành động nhận thức
của HS là những câu hỏi chúng tuân theo những yêu cầu sau:
Câu hỏi phải diễn đạt chính xác về ngữ pháp, về nội dung khoa học và về
điều muốn hỏi
- Câu hỏi phải vừa sức với HS.
- Câu hỏi phải định hƣớng đúng đắn tƣ duy của HS trong tình huống
học tập cụ thể đang xét.
- Nội dung câu hỏi phải định hƣớng đúng suy nghĩ của HS theo đƣờng
lối của việc giải quyết vấn đề và đáp ứng đƣợc đòi hỏi từng bƣớc của q
trình giải quyết vấn đề [17, tr49-50].
1.3. Tính tích cực học tập của HS
1.3.1. Tính tích cực
Có rất nhiều quan niệm về tính tích cực. Theo quan điểm triết học thì
tính tích cực là một sản phẩm vốn có của con ngƣời trong đời sống xã hội.
Theo I F. Kharlamop [8, tr43]: “Tính tích cực là trạng thái hoạt động
của chủ thể nghĩa là của ngƣời hành động”.
Theo GS. Thái Duy Tun, tính tích cực của HS có mặt tự phát và mặt
tự giác. Mặt tự phát là yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tị mị, hiếu kì,
hiếu động, linh hoạt và sơi nổi trong hành vi mà trẻ đều có ở những mức độ
khác nhau. Cần coi trọng những yếu tố tự phát này, nuôi dƣỡng và phát triển
13
chúng trong dạy học. Mặt tự giác là trạng thái tâm lí có mục đích và đối tƣợng
rõ rệt, do đó có hoạt động để chiếm lĩnh đối tƣợng đó. Tính tích cực tự giác
thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán trong tƣ duy, trí tị mị khoa học,… Nhờ
tính tích cực tự giác, có ý thức, con ngƣời có thể đạt đƣợc nhiều tiến bộ trong
đời sống và phát triển nhanh hơn so với tính tích cực tự phát [17, tr 270].
Tính tích cực hình thành và phát trỉển theo sự phát triển của lứa tuổi.
Nhƣng trong cùng một con ngƣời, ở những lĩnh vực khác nhau thì tính tích
cực cũng khác nhau. Nếu trong lĩnh vực phù hợp với năng lực và sở trƣờng
của mình thì tính tích cực sẽ thể hiện một cách nhanh chóng và khoa học.
1.3.2. Tính tích cực học tập
Theo I F. Kharlamop [8, tr11]: “Học tập là quá trình nhận thức tích
cực” và “Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS đặc trƣng
bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm
vững kiến thức” [8, tr43]. Tính tích cực học tập về thực chất là tính tích cực
nhận thức.
Tính tích cực trong học tập là một hiện tƣợng sƣ phạm biểu hiện sự cố
gắng cao về nhiều mặt trong học tập. Theo LV.Erdeniev cho rằng: “Nói tới
tích cực học tập là nói tới tính tích cực nhận thức vì học tập là một trƣờng hợp
của nhận thức một sự nhận thức đã cho là dễ dàng đi và đƣợc thực hiện dƣới
sự chỉ đạo của GV”.
Theo I F. Kharlamop, chỉ có kích thích sự hoạt động nhận thức của
chính trẻ em và nâng cao những cố gắng bản thân của các em trong việc nắm
vững kiến thức ở tất cả các giai đoạn dạy học thì mới có thể cải thiện đƣợc kết
quả học tập.
Con ngƣời chỉ thực sự nắm vững cái mà chính mình đã giành đƣợc
bằng hoạt động của bản thân. HS sẽ thông hiểu và ghi nhớ những gì đã trải
qua hoạt động nhận thức tích cực của chính mình, trong đó các em đã phải có
14
những cố gắng trí tuệ, đó là chƣa nói lên tới một trình độ nhất định, thì sự học
tập tích cực sẽ mang tính nghiên cứu khoa học và ngƣời học cũng làm ra kiến
thức mới cho nhân loại.
Tính tích cực nhận thức của HS tuy nảy sinh trong quá trình học tập
nhƣng nó lại là hệ quả của nhiều nguyên nhân: có những nguyên nhân phát
sinh lúc học tập, có những ngun nhân đƣợc hình thành từ q khứ, thậm chí
từ lịch sử lâu dài của nhân cách. Việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của
HS địi hỏi một kế hoạch lâu dài và toàn diện khi phối hợp gia đình, nhà
trƣờng và xã hội… [17, tr272].
Do đó, hình thành và phát triển tính tích cực nhận thức học tập là một
trong các nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục, nhằm đào tạo con ngƣời năng
động, thích ứng và góp phần phát triển cộng đồng.
1.3.3. Các cấp độ của tính tích cực trong học tập:
Có thể phân biệt tính tích cực học tập của HS ở 3 cấp độ khác nhau từ
thấp đến cao
- Cấp độ 1.Bắt chƣớc, tái hiện: HS tích cực bắt chƣớc, sao chép hoạt
động của GV, bạn bè. Trong hành động bắt chƣớc có sự gắng sức của thần
kinh và cơ bắp và có sự can thiệp của ý chí.
Tái hiện và bắt chƣớc là tính tích cực ở mức độ thấp, có thể GV thay
đổi một chút dữ kiện là HS lúng túng khơng làm đƣợc. Nhƣng nó là tiền đề cơ
bản giúp các em nắm đƣợc nội dung bài giảng để có đƣợc điều kiện nâng tính
tích cực lên mức cao hơn.
- Cấp độ 2. Tìm tịi: HS tìm cách tự mình giải quyết bài tập nêu ra,
bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau: Mò mẫm, nghiên cứu tài liệu,..
Theo GI. Sukina, cấp độ này xuất hiện cùng với quá trình hình thành
khái niệm, giải quyết tình huống nhận thức, tìm tịi các phƣơng thức hành
động dựa trên cơ sở có tính tự giác, có sự tham gia của động cơ, nhu cầu,
15
hứng thú, và ý chí của HS. Loại này xuất hiện khơng chỉ do u cầu của GV
mà cịn hồn tồn tự phát trong q trình nhận thức. Ở mức độ này, tính độc
lập cao hơn mức trên cho phép HS nhận nhiệm vụ và tự tìm cho mình phƣơng
tiện thực hiện.
- Cấp độ 3.Sáng tạo: HS tìm cách giải mới độc đáo hoặc nêu ra những
bài tập mới, hoặc cố gắng lắp đặt những thí nghiệm mới để chứng minh bài
học. Tuy nhiên mức độ sáng tạo của HS là có hạn.
Theo GI. Sukina, cấp độ này thể hiện khi chủ thể nhận thức tự tìm tịi
kiến thức mới, tự tìm kiếm ra phƣơng thức hành động riêng và trở thành phẩm
chất bền vững của cá nhân. Đây là mức độ biểu hiện tính tích cực nhận thức
cao nhất. HS có tính tích cực sáng tạo sẽ có thể tìm đƣợc các kiến thức mới
khơng cần nhờ vào sự gợi ý của ngƣời khác, thực hiện tót các yêu cầu của GV
đƣa ra và có tính sáng tạo trong phƣơng pháp. Ở mức độ này, HS đã có khả
năng tƣ duy phân tích, tổng hợp, khái qt hóa… để tìm tịi, phát hiện kiến
thức mới.
1.3.4. Biểu hiện tính tích cực học tập của HS
Theo GS. Thái Duy Tuyên, tính tích cực nhận thức biểu hiện sự nỗ lực
của chủ thể khi tƣơng tác với đối tƣợng trong quá trình học tập, nghiên cứu,
thể hiện sự nỗ lực của hoạt động trí tuệ , sự huy động ở mức độ cao các chức
năng tâm lí ( nhƣ hứng thú, chú ý, ý chí,…) nhằm đạt đƣợc mục đích đặt ra
với mức độ cao. [18]
Tính tích cực học tập của HS có thể biểu hiện ở hoạt động cơ bắp
nhƣng quan trọng là biểu hiện ở những hoạt động trí tuệ. Hai hình thức biểu
hiện này thƣờng đi liền với nhau. Nhƣng tính tích cực của HS biểu hiện khác
nhau khơng đồng đều, có ngƣời phát triển muộn, có ngƣời phát triển sớm, có
ngƣời ở mức độ cao, có ngƣời ở mức độ thấp. Do nhiều nguyên nhân chủ
quan và khách quan.
16
Theo GI. Sukina, biểu hiện tính tích cực của HS thể hiện qua một số
hoạt động trí tuệ nhƣ:
- HS khao khát tự nguyện tham gia trả lời câu hỏi của GV, bổ sung câu
trả lời của bạn, thích đƣợc phát biểu ý kiến của mình trƣớc vấn đề đã đặt ra.
- HS nêu thắc mắc địi hỏi giải thích cặn kẽ vấn đề mà SGK, GV hay
bạn trình bày chƣa rõ.
- HS chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kĩ năng đã có để
nhận thức vấn đề mới.
- HS mong muốn đƣợc đóng góp với thầy cơ, bạn bè những thông tin
nhận đƣợc từ nguồn khác nhau, có khi vƣợt qua phạm vi bài học của mơn học.
Ngồi biểu hiện trên cịn có những biểu hiện cảm xúc, khó nhận thấy
hơn nhƣ thờ ơ, phớt lờ hoặc hào hứng, ngạc nhiên, hoan hỉ, buồn chán trƣớc
một nội dung nào đó của bài học, hoặc khi tìm ra một lời giải nào đó cho một
bài tập. GI Sukina cịn phân biệt bỉểu hiện của tính tích cực học tập của mặt ý
chi nhƣ:
- Tập trung chú ý vào vấn đề học tập.
- Kiên trì làm xong bài tập.
- Phản ứng khi chuông báo hết tiết học, tiếc rẻ cố làm cho xong bài tập
hoặc vội vàng gấp sách vở chờ lệnh ra chơi.
Theo GS. Thái Duy Tuyên [17, tr271], để giúp GV phát hiện đƣợc tính
tích cực nhận thức của HS cần dựa vào một số dấu hiệu sau đây:
- Các em có chú ý học tập khơng?
- Có hăng hái tham gia vào mọi hình thức của hoạt động học tập
không? (thể hiện ở chỗ giơ tay phát biểu ý kiến, ghi chép,...)
- Có hồn thành những nhiệm vụ đƣợc giao hay khơng?
- Có ghi nhớ tốt những điều đã học hay không?
17