Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm dạy học chương dòng điện không đổi vật lí 11 cơ bản luận văn thạc sỹ giáo dục học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LÊ VĂN THÊM

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM
DẠY HỌC CHƯƠNG
“DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” VẬT LÍ 11 CƠ BẢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

VINH, NĂM 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LÊ VĂN THÊM

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM
DẠY HỌC CHƯƠNG
“DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” VẬT LÍ 11 CƠ BẢN
Chuyên ngành: LL & PP Dạy học bộ môn vật lý
Mã số : 60.14.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC

Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Đình Thước

VINH , NĂM 2011

MỤC LỤC


4

Lời cảm ơn
Trong quá trình tiến hành thực hiện luận văn này tác giả đã nhận được
sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, các bạn bè, đồng nghiệp và
người thân. Luận văn đã hoàn thành, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến
những người đã giúp đỡ tác giả trong thời gian vừa qua.
Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
PGS. TS. Nguyễn Đình Thước, người trực tiếp hướng dẫn tác giả thực hiện
luận văn này.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong Khoa
Vật lý, chuyên ngành lý luận và PPDH bộ môn vật lí đã giúp đỡ tác giả học
tập, nghiên cứu trong khóa học.
Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban giám hiệu, các thầy giáo, cô giáo, các
bạn đồng nghiệp Trường THPT Lương Đắc Bằng, Huyện Hoằng Hóa, Tỉnh
Thanh Hóa, đã giúp đỡ tác giả trong quá trình tác giả học tập và nghiên
cứu.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những người thân đã động viên,
chia sẻ những khó khăn trong quá trình làm luận văn.
Vinh, tháng 11 năm 2011
Tác giả

Lê Văn Thêm


5

CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

BT
BTTN
CĐDĐ
CH
ĐC
GV
HĐT
HS
PP
SGK
THPT
TN

Bài tập
Bài tập thí nghiệm

Cường độ dòng điện
Câu hỏi
Đối chứng
Giáo viên
Hiệu điện thế
Học sinh
Phương pháp
Sách giáo khoa
Trung học phổ thông
Thực nghiệm


6

MỞ ĐẦU
1.

Lí do chọn đề tài
Bài tập vật lí ở trường phổ thông có ý nghĩa quan trọng trong việc cũng

cố, đào sâu, mở rộng, hoàn thiện kiến thức lý thuyết và rèn luyện cho học sinh
khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, góp phần giáo dục kĩ thuật và
hướng nghiệp.
Giải bài tập vật lí đòi hỏi HS phải hoạt động trí tuệ tích cực, độc lập và
sáng tạo. Vì vậy, có tác dụng lớn đối với việc phát triển tư duy và năng lực
sáng tạo của học sinh. Việc khai thác những thế mạnh của BT vật lý, và lựa
chọn những bài tập vật lý phù hợp trong các tình huống dạy học vật lí là hoạt
động sáng tạo và linh hoạt của GV, nó luôn gắn liền với việc củng cố, khắc
sâu, hoàn thiện tri thức và rèn luyện kĩ năng vận dụng cho HS. Việc dạy học
vật lý ở trường phổ thông hiện nay vẫn chưa phát huy được vai trò của bài tập

vật lí trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học
Trong các loại bài tập vật lí thì bài tập thí nghiệm có nhiều lợi thế thực
hiện nhiệm vụ giáo dưỡng, giáo dục, phát huy tư duy và giáo dục kĩ thuật tổng
hợp. Tuy vậy, trong nhà trường phổ thông ở nước ta giáo viên không quan tâm
tới loại bài tập này.
Trong đổi mới phương pháp dạy học vật lí, một trong những vấn đề đặt
ra là phải phát huy tính tích cực hoạt động học tập của học sinh. Đối với dạy
học bài tập vật lí như thế nào để góp phần đổi mới phương pháp dạy học trong
nhà trường cần phải được quan tâm.
Xuất phát từ những lí do trên trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu:
Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm dạy học chương “Dòng điện không
đổi” vật lý 11 cơ bản .


7

2.

Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Dòng điện

không đổi” – Vật lí 11 cơ bản nhằm nâng cao chất lượng học tập của HS.
3.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1.

Đối tượng

- Bài tập vật lí trong quá trình dạy học.

- Quá trình dạy học chương “Dòng điện không đổi” – Vật lí 11 cơ bản.
3.2.

Phạm vi nghiên cứu

Quá trình dạy học sử dụng bài tập thí nghiệm chương “Dòng điện không
đổi” Vật lí 11 chương trình cơ bản.
4.

Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng và sử dụng một hệ thống bài tập thí nghiệm bảo đảm tính

khoa học, đáp ứng được mục tiêu dạy học chương “Dòng điên không đổi” –
vật lý 11 thì có thể góp phần phát triển tư duy và năng lực sáng tạo, nâng cao
chất lượng học tập vật lí của học sinh.
5.

Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu lí luận dạy học vật lí, phương pháp dạy học vật lí và

phương pháp dạy học BTVL ở trường phổ thông.
5.2. Nghiên cứu cơ sở lý luận về BTTN vật lý trong dạy học ở trường
trung học phổ thông.
5.3. Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học ở các
trường THPT thuộc huyện Hoằng Hóa, Thanh Hóa.
5.4. Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa vật lý 11, chương “Dòng
điện không đổi”.
5.5. Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Dòng điện không
đổi” - Vật lí 11 cơ bản

8

5.6. Đề xuất các phương án dạy học sử dụng các bài tập thí nghiệm
chương Dòng điện không đổi.
5.7. Thực nghiệm sư phạm.
6.

Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
- Nghiên cứu các tài liệu lí luận dạy học để làm sáng tỏ về mặt lí luận các

vấn đề có liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu chương trình SGK và sách bài tập, các tài liệu tham khảo để
phân tích cấu trúc logic, nội dung của các kiến thức thuộc chương “Dòng điện
không đổi”- vật lí 11
6.2. Phương pháp nghiên cứu thực thực tiễn
- Tìm hiểu, điều tra, thăm dò thực trạng sử dụng BTTN ở trường THPT.
- Thực nghiệm sư phạm .
6.3. Phương pháp thống kê toán học
Xử lý thống kê các tài liệu thu được từ điều tra, thăm dò và thực nghiệm
sư phạm để có thể phân tích thực trạng cũng như đánh giá mức độ khả thi của
đề tài.
7.

Đóng góp của đề tài
Xây dựng được hệ thống BTTN để dạy học chương “Dòng điện không

đổi”.
Đề xuất các phương án sử dụng BTTN trong dạy học chương “Dòng

điện không đổi”.


9

8.

Cấu trúc của luận văn

* Mở đầu
* Nội dung
Chương 1 . Cở sở lí luận của đề tài.
Chương 2. Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm dạy học chương “
Dòng điện không đổi” – vật lí 11 cơ bản.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.
* Kết luận
* Tài liệu tham khảo
* Phụ lục


10

NỘI DUNG
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Hoạt động nhận thức vật lí
1.1.1. Quy luật chung của quá trình nhận thức vật lí
Nhận thức vật lí là nhận thức chân lí khách quan. V.I.Lênin đã chỉ rõ quy
luật chung nhất của hoạt động nhận thức là: “Từ trực quan sinh động đến tư
duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn, đó là con đường biện
chứng của nhận thức chân lí, của sự nhận thức hiện thực khách quan”.

Trong việc nhận thức thế giới, con người có thể đạt được những mức độ
nhận thức khác nhau, từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp. Mức độ thấp,
là nhận thức cảm tính bao gồm cảm giác và tri giác, trong đó con người phản
ánh vào đầu óc những biểu hiện bên ngoài của sự vật khách quan, những cái
tác động trực tiếp vào các giác quan con người. Mức độ cao gọi là nhận thức
lí tính, còn gọi là tư duy, trong đó con người phản ánh vào đầu óc những
thuộc tính bản chất bên trong của sự vật, những mối quan hệ có tính quy luật.
Dựa trên những dữ liệu cảm tính, con người thực hiện các thao tác phân tích,
so sánh, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tượng hoá để rút ra những tính chất chủ
yếu của đối tượng, nhận thức và xây dựng thành những khái niệm. Mỗi khái
niệm được diễn đạt bằng một từ ngữ . Mối quan hệ giữa các thuộc tính của vật
chất cũng được biểu thị bằng mối quan hệ giữa các khái niệm dưới dạng
những mệnh đề, những phán đoán. Đến đây con người tư duy bằng khái niệm.
Sự nhận thức không chỉ dừng lại ở sự phản ánh vào trong óc những thuộc tính
của sự vật, hiện tượng khách quan mà còn thực hiện các phép suy luận để rút
ra những kết luận mới, dự đoán những hiện tượng mới trong thực tiễn. Nhờ
thế mà tư duy có tính sáng tạo, có thể mở rộng sự hiểu biết của mình vào việc
cải tạo Thế giới khách quan, phục vụ lợi ích con người.


11

Đó chính là quy luật chung của mọi quá trình nhận thức chân lí. Tuy nhiên
đối với mỗi ngành khoa học (KH), quá trình nhận thức cũng có những nét đặc
thù, tuỳ thuộc vào đối tượng nhận thức cụ thể. Mỗi KH chỉ trở thành một KH
thực sự khi nó có một hệ thống khái niệm rõ ràng và một phương pháp (PP)
nghiên cứu có hiệu quả.
1.1.2. Con đường nhận thức vật lí
Khoa học vật lí nghiên cứu thế giới tự nhiên nhằm phát hiện ra những
đặc tính và quy luật khách quan của các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên.

Vấn đề then chốt đầu tiên phải đặt ra cho người nghiên cứu là làm thế nào để
tìm ra chân lí, làm thế nào để biết rằng những điều mà nhà nghiên cứu tìm ra
là đúng chân lí khách quan? V. G. Razumôpxki trên cơ sở khái quát hoá
những lời phát biểu giống nhau của những nhà vật lí nổi tiếng như
A.Anhstanh, M. Plăng, M.Boonơ, P.L.Kapitsa... Ông đưa ra chu trình sáng
tạo khoa học. Chu trình đó được biểu diễn theo sơ đồ sau:

H.1.1
Từ việc khái quát những sự kiện xuất phát, đi đến xây dựng mô hình
trừu tượng giả định ( có tính chất như một giả thuyết); từ mô hình dẫn đến


12

việc rút ra một hệ quả lý thuyết ( bằng suy luận logic hay suy luận toán học);
sau đó cần sự kiểm tra bằng thực nghiệm những hệ quả đó.
Nếu những kết quả thực nghiệm phù hợp với hệ quả thì mô hình giả
thuyết đó được xác nhận là đúng đắn và trở thành chân lí. nếu những sự kiện
thực nghiệm không phù hợp với những dự đoán lí thuyết thì phải xem lại lí
thuyết, chỉnh lí lại hoặc phải thay đổi. Mô hình trừu tượng được xác nhận trở
thành nguồn tri thức mới, tiếp tục được dùng để suy ra những hệ quả mới
hoặc để giải thích những sự kiện thực nghiệm mới phát hiện.
Bởi vì, mỗi mô hình, mỗi lí thuyết chỉ phản ánh một số mặt của thực tế,
cho nên khi mở rộng phạm vi ứng dụng của mô hình sẽ đến một lúc nào đó, ta
gặp những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với hệ quả suy ra từ mô
hình đó, nghĩa là không giải thích được những sự kiện thực nghiệm mới, đến
lúc đó phải bổ sung, chỉnh lí mô hình cũ cho phù hợp hoặc phải bỏ đi mà xây
dựng mô hình mới, bắt đầu một chu trình mới của quá trình nhận thức. Như
vậy chu trình nhận thức KH không khép kín mà được mở rộng dần dần, làm
giàu thêm cho kiến thức KH. Bằng cách đó, con người ngày càng tiếp cận hơn

với chân lí khách quan. Ta có thể mô tả quá trình nhận thức vật lí chi tiết hơn,
gồm các giai đoạn điển hình sau:
Thực tiễn→ vấn đề→ giả thuyết → hệ quả → định luật → lí thuyết → thực
tiễn.
Chu trình và sơ đồ nói trên mô tả toàn bộ quá trình nhận thức vật lí.
Một vấn đề cơ bản được đặt ra trong quá trình nhận thức vật lí là phải
luôn luôn đối chiếu những khái niệm, định luật, những mô hình vật lí là
những sản phẩm do trí tuệ con người sáng tạo ra với thực tiễn khách quan để
hiểu rõ chúng, dùng chúng để phản ánh, mô tả , biểu đạt đặc tính gì, quan hệ
nào của thực tiễn khách quan và giới hạn phản ánh của chúng đến đâu.


13

Kt qu ca quỏ trỡnh nghiờn cu, hc tp, nhn thc vt lớ, ngoi vic
nm c cỏc nh lut c th chi phi cỏc hin tng c th ca t nhiờn
vn dng chỳng ci to t nhiờn, phc v li ớch con ngi, cũn phi lm cho
hc sinh tin tng vng chc rng mi hin tng trong t nhiờn u din ra
theo quy lut ca t nhiờn cú tớnh cht khỏch quan, cú h thng cht ch m
con ngi hon ton cú th nhn thc c ngy cng sõu sc, tinh t, chớnh
xỏc hn.
Trong xó hi hin i, vi s phỏt trin nh v bóo ca khoa hc k thut
v cụng ngh. Yờu cu ca con ngi mi cú kh nng xõy dng, phỏt trin
v bo v t nc ngy cng cao. Khụng n thun l cú o c v kin
thc chuyờn mụn, con ngi mi phi l con ngi luụn hng ti s i
mi. Sỏng to, sỏng to khụng ngng, v cú th núi, chm sỏng to tc l
ang tt hu. Bỏm vo yờu cu ú ca xó hi, giỏo dc cn cú nhng s thay
i phự hp. Núi hp hn, trong dy hc vt lý, ngoi nhim v cung cp cho
hc sinh nhng kin thc ph thụng c bn, cn phi to ra c mụi trng
m ú hc sinh c rốn luyn v phỏt trin t duy khoa hc, rốn luyn cỏc

thao tỏc, hnh ng, phng phỏp nhn thc sỏng to. V iu quan trng l
hc sinh nhn thc c vai trũ to ln, v cú hng thỳ vi nú ú l nghiờn
cu khoa hc. Vỡ vy, trong dy hc vt lý, iu quan trng l phi rốn luyn
c kh nng t duy sỏng to cho hc sinh.
1.2. T duy trong quỏ trỡnh dy hc vt lý
1.2.1. i cng v t duy
1.2.1.1. Khỏi nim v t duy
T duy là sự phản ánh trong bộ não con ngời những dấu hiệu bản chất
của sự vật và hiện tợng những mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng.
Trong quá trình t duy, con ngời dùng các khái niệm. Nếu cảm giác, tri
giác, hiện tợng là những sự phản ánh các sự vật và hiện tợng cụ thể, riêng rẽ,


14

thì khái niệm là sự phản ánh những đặc điểm chung, bản chất của một loại sự
vật và hiện tợng giống nhau.
T duy phản ánh thực tế một cách khái quát vì nó phản ánh những thuộc
tính của hiện thực thông qua các khái niệm mà các khái niệm lại tách khỏi
những sự vật cụ thể, những cái chứa đựng những thuộc tính đó.
T duy phản ánh hiện thực một cách gián tiếp vì nó thay thế những hành
động thực tế với chính các sự vật bằng các hành động tinh thần với những hình
ảnh của chúng. T duy cho phép giải quyết những nhiệm vụ thực tế thông qua
hoạt động tinh thần (lí luận) bằng cách dựa trên những tri thức về các thuộc
tính và các mối quan hệ của các sự vật đợc củng cố trong các khái niệm.
1.2.1.2. Các đặc điểm của t duy
- Tính có vấn đề của t duy
- T duy có liên hệ mật thiết với nhận thức cảm tính
- Tính trừu tợng và khái quát của t duy
- Tính gián tiếp của t duy

- T duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ
1.2.1.3. Các loại t duy
Có nhiều cách phân loại t duy, dựa theo những dấu hiệu khác nhau. Trong
dạy học vật lí, ngời ta quan tâm đến các loại t duy chủ yếu sau:
- T duy kinh nghiệm
- T duy lí luận
- T duy logic
- T duy vật lí
1.2.1.4. Cỏc mc ca t duy
T duy con ngời có thể chia thành hai mức độ:
*T duy tái tạo:
Là tái tạo những mối liên hệ đã biết hoặc nhận thức các liên hệ đó theo
những dấu hiệu đã biết.
*T duy sáng tạo:
Là t duy tạo ra tri thức mới không có mẫu sẵn. Trong quá trình học tập,
nhận thức của học sinh thờng ở mức độ t duy tái tạo, thì sản phẩm của nó sẽ là
những con ngời có thể hiểu biết thế giới chứ không thể cải tạo thế giới. Còn t
duy sáng tạo thờng xuất hiện trong quá trình nghiên cứu KH của các nhà KH.
Vì thế để sản phẩm của quá trình dạy học là những con ngời năng động, sáng


15

tạo, hiểu biết và có thể cải tạo đợc thế giới thì trong quá trình dạy học, cần
phải bồi dỡng t duy sáng tạo cho học sinh. Để làm đợc điều đó chúng ta phải
tạo ra các tình huống dạy học mô phỏng quá trình nhận thức của các nhà khoa
học.
1.2.1.5. T duy nh một quá trình, t duy nh một hoạt động
T duy nh một quá trình: T duy xuất hiện nh một quá trình theo quy luật
diễn biến của nó. Quá trình này có các giai đoạn kế tiếp nhau.

Giai đoạn 1. Xác định vấn đề, biểu đạt nó thành nhiệm vụ t duy. Khi gặp
tình huống(hoàn cảnh) có vấn đề , chủ thể phải ý thức đợc đó là nhiệm vụ của
bản thân, phải phát hiện ra mâu thuẫn chứa đựng trong tình huống có vấn đề
đối với bản thân, phải phát hiện ra mâu thuẫn chứa đựng trong tình huống có
vấn đề, tạo ra nhu cầu phải giải quyết vấn đề, từ đó đề ra nhiệm vụ của t duy.
Giai đoạn 2. Huy động các tri thức, vốn kinh nghiệm của bản thân có
liên quan đến vấn đề , làm xuất hiện trong đầu chủ thể t duy những mối liên tởng xung quanh vấn đề đang giải quyết.
Giai đoạn 3. Sàng lọc những liên tởng, gạt bỏ những cái không cần thiết,
hình thành giả thuyết về cách giải quyết vấn đề có thể có.
Giai đoạn 4. Hình thành cách kiểm chứng giả thuyết bằng thí nghiệm,
công cụ toán học và t duy, nếu giả thuyết sai thì phủ định lại nó để hình thành
giả thuyết mới.
Giai đoạn 5. Giải quyết vấn đề đi đến kết quả, kiểm tra lại kết quả.


16

Nhà tâm lí học Nga K.k.Plalônốp nêu lên các giai đoạn của một quá
trình t duy theo sơ đồ sau:
Nhận thức vấn đề
Xuất hiện các liên t
ởng
Sàng lọc các liên tởng
và hình thành giả

thuyết

Kiểm tra giả thuyết

Khẳng định

Giải quyết vấn đề

Phủ định

Hoạt động t
duy mới

H.1.2
1.2.1.6. Các thao tác t duy cơ bản
Quá trình t duy bao gồm các thao tác trí tuệ hay còn gọi là thao tác t
duy; có các thao tác t duy cơ bản nh: phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tợng
hoá, khái quát hoá..
Phân tích: Là dùng trí óc để tách đối tợng t duy thành những bộ phận,
các mối quan hệ để nhận thức đối tợng đợc sâu sắc hơn.
Tổng hợp: Là dùng trí óc đa ra những thuộc tính, những thành phần đã
dợc phân tích vào thành một chỉnh thể giúp ta nhận thức đối tợng bao quát
hơn.


17

Phân tích và tổng hợp có quan hệ mật thiết với nhau, bổ sung cho nhau
trong một quá trình t duy thống nhất. Phân tích là cơ sở để tổng hợp , tổng hợp
diễn ra trên cơ sở phân tích.
So sánh: Là dùng trí óc để xác định sự khác nhau, giống nhau giữa các
sự vật, hiện tợng ( giữa các thuộc tính, quan hệ, các bộ phận của một sự vật,
hiện tợng).
Trừu tợng hoá: Là thao tác t duy trong đó chủ thể dùng trí óc gạt bỏ
những thuộc tính, những bộ phận, những quan hệ không cần thiết về một phơng diện nào đó không gắn với một sự vật cụ thể nào nữa chỉ dữ lại cho t duy

mà thôi.
Khái quát hoá: Là thao tác trí tuệ trong đó chủ thể dùng trí óc bao quát
nhiều đối tợng khác nhau thành một nhóm, một loạitrên cơ sở có một số
thuộc tính chung và bản chất, những mối liên hệ có tính quy luật. Kết quả khái
quát hoá cho ta một cái gì đó chung cho hàng loạt sự vật hiện tợng cùng loại.
Trừu tợng hoá và khái quát hoá là hai thao tác t duy có quan hệ mật
thiết với nhau, chi phối và bổ sung cho nhau.
1.2.2. T duy vật lí [12], [14]
1.2.2.1. Khái niệm t duy vật lí
T duy vật lí là sự quan sát các hiện tợng vật lí, phân tích một hiện tợng
phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng có những mối
quan hệ định tính và định lợng nào, dự đoán các hệ quả mới từ các thuyết và
vận dụng sáng tạo những kiến thức khái quát thu đợc vào thực tiễn.
Các hiện tợng vật lí trong tự nhiên rất phức tạp, nhng những định luật
chỉ phản ánh chi phối chúng lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tợng bị các yếu tố tác
động chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếp nhau mà ta chỉ có thể quan sát đợc
kết quả tổng hợp cuối cùng của chúng. Vì thế muốn nhận thức đợc những đặc
tính bản chất và quy luật tự nhiên thì việc đầu tiên phải phân tích đợc hiện tợng phức tạp thành các thành phần, các bộ phận, các giai đoạn bị chi phối bởi
một số ít nguyên nhân, bị tác động bởi một số ít yếu tố. Có nh thế ta mới xác
lập đợc những mối quan hệ bản chất, trực tiếp, những sự phụ thuộc định lợng
giữa các đại lợng vật lí dùng để đo lờng những thuộc tính của sự vật hiện tợng.
Muốn biết những kết luận khái quát thu đợc có phản ánh đúng thực tiễn khách
quan hay không, ta phải kiểm tra lại trong thực tiễn. Để làm đợc việc đó, ta
phải xuất phát từ những kết luận khái quát, suy ra những hệ quả, dự đoán


18

những hiện tợng mới có thể quan sát đợc trong thực tiễn. Nếu thí nghiệm xác
nhận hiện tợng mới đúng nh dự đoán thì kết luận khái quát ban đầu mới dợc

xác nhận là chân lí. Mặt khác, việc vận dụng những kiến thức khái quát vào
thực tiễn tạo điều kiện cho con ngời cải tạo thực tiễn, làm cho các hiện tợng
vật lí xảy ra theo hớng có lợi cho con ngời, thoả mãn nhu cầu ngày càng tăng
của con ngời.
Trong quá trình nhận thức vật lí nh trên, con ngời sử dụng tổng hợp, xen
kẽ nhiều phơng pháp t duy, trong đó có phơng pháp chung nh t duy lí luận, t
duy logic và những hình thức đặc thù của vật lí học: phơng pháp thực nghiệm,
phơng pháp mô hình hoá...

1.2.2.2. T duy trong quá trình nhận thức vật lí
T duy trong quá trình nhận thức vật lí đợc chia làm hai nhóm: t duy lí
thuyết và t duy thực nghiệm. Trong đó t duy lí thuyết và t duy thực nghiệm
luôn đan xen, gắn kết với nhau, hỗ trợ cho nhau.
T duy thực nghiệm bao gồm các hành động chủ yếu sau đây:
* Quan sát: là quá trình xem một sự vật, hiện tợng hoặc mô hình của
hiện tợng, sự vật đó. Nó tác động lên các giác quan con ngời nghiên cứu ( mắt
nhìn tai nghe, mũi ngửi...). Quan sát là tiền đề cho mọi nghiên cứu thực
nghiệm, là cơ sở cho mọi đề xuất nêu vấn đề nghiên cứu.
Quan sát cùng với khả năng khái quát hoá sẽ giúp ngời nghiên cứu đa ra
vấn đề nghiên cứu dới dạng giả thuyết khoa học. Sau khi nghiên cứu, ngời ta
sẽ trả lời câu hỏi dới dạng:
- Sự vật hiện tợng có cấu tạo nh thế nào?
- Quy luật biến đổi của nó ra sao?
- Sự biến đổi đó phụ thuộc yếu tố gì?...
* Xây dựng phơng án thí nghiệm: Sau quá trình quan sát, với khả năng
phân tích- tổng hợp, khái quát hoá ngời nghiên cứu sẽ đa ra một số giả thuyết
và lựa chọn giả thuyết tốt nhất về sự vật hiện tợng đó. Nếu giả thuyết còn trừu
tợng, cha thể kiểm nghiệm đợc thì cần dựa vào kiến thức đã có để suy luận ra
hệ quả logic từ giả thuyết.
Khi đã có giả thuyết và hệ quả logic từ giả thuyết, để tiếp tục nghiên

cứu cần phải lập phơng án thí nghiệm và trả lời câu hỏi dạng:


19

- Để hiện tợng xuất hiện cần phải làm nh thế nào?
- Đại lợng nào cần phải biết?
- Để đo đợc các đại lợng đó cần dụng cụ gì và bố trí ra sao?...
* Chế tạo, lựa chọn dụng cụ và lắp ráp thí nghiệm: Khi đã có phơng án
thí nghiệm, ngời nghiên cứu lựa chọn dụng cụ ( có thể đã có, hoặc phải chế
tạo...) và tiến hành lắp ráp. Khi đó ngời nghiên cứu sẽ trả lời câu hỏi dạng:
- Để đo đại lợng này phải dùng dụng cụ nào cho phù hợp?
- Các dụng cụ phải đợc bố trí nh thế nào?
* Tiến hành thí nghiệm: Sau khi hoàn tất các bớc trên thì thí nghiệm bắt
đầu đợc tiến hành, hiện tợng có thể xuất hiện ngay sau khi lắp ráp, hoặc có thể
sau một số thao tác hiện tợng mới xuất hiện. Trong quá trình tiến hành thí
nghiệm ngời nghiên cứu phải trả lời câu hỏi dới dạng:
- Để hiện tợng xuất hiện thì phải làm thế nào?
- Đo đạc các đại lợng liên quan nh thế nào?
- Thay đổi các đại lợng này thì có ảnh hởng gì đến hiện tợng xảy ra?
Trong quá trình tiến hành thí nghiệm cần phải ghi chép các số liệu liên
quan, các hiện tợng kèm theo. Từ đó xử lí kết quả và đánh giá độ chính xác
của kết quả thu đợc.
* Khái quát hoá rút ra kết luận: Sau khi có kết quả về sự vật nghiên
cứu, ngời nghiên cứu dùng khả năng phân tích, tổng hợp, khái quát hoá rút ra
kết luận vừa nghiên cứu.
1.3. C s lớ lun ca vic bi dng t duy v nng lc sỏng to ca
hc sinh trong dy hc vt lý.
1.3.1. Dy hc v phỏt trin trớ tu
Trong học tập, bằng cách này hay cách khác, học sinh (HS) sẽ phát triển

về mặt trí tuệ. Đối với sự phát triển trí tuệ, có ý nghĩa trớc hết là việc tích luỹ
vốn kiến thức; chúng hình thành nên một hệ thống phức hợp và linh hoạt, nhng chỉ có điều kiện này thôi thì cha đủ. Đối với sự phát triển trí tuệ vấn đề rất
quan trọng là nắm vững những thao tác t duy nào cần thiết cho cả quá trình
lĩnh hội và cho việc vận dụng kiến thức. Theo N.A. Menchinxcaia, những nét
đặc trng của phát triển trí tuệ thể hiện ở:
- Nhịp độ của lĩnh hội.
- Tính mềm dẻo của quá trình t duy.


20

- Mối liên hệ giữa những phần hợp thành trực quan và trừu tợng của t
duy.
- Trình độ của hoạt động phân tích tổng hợp.
Lí luận dạy học hiện đại đã đa vào hai t tởng chủ đạo sau:
+ Coi trí tuệ phát triển là một trí tuệ đã có sở thích đối với chân lí và đã
lĩnh hội đợc phơng hớng để tìm ra chân lí.
+ T tởng thứ hai cho rằng quá trình dạy học đợc tổ chức đúng đắn, sẽ
tiềm tàng những khả năng vô cùng to lớn đối với sự phát triển trí tuệ của HS.
1.3.2. Động lực của quá trình dạy học
Động lực của quá trình dạy học là sự mâu thuẫn giữa nhiệm vụ nhận thức
và nhiệm vụ thực tế do tiến trình dạy học đề ra với trình độ kiến thức, kĩ năng
và trình độ phát triển của HS. Những mâu thuẫn này bao gồm một bên là
những bài tập, câu hỏi, bài làm, những điều bắt buộc phải suy nghĩ xuất hiện
trong tiến trình dạy học và bên kia là những tìm tòi ớc đoán, trả lời, phép giải
tìm thấy đợc.
Nghệ thuật của giáo viên (GV) chính là làm thế nào khi trang bị kiến
thức cho HS, dẫn dắt các em hoàn thành những nhiệm vụ này, nhng phải tính
toán sao cho việc giải quyết mỗi nhiệm vụ mới đòi hỏi ở HS lao động tự lực và
và suy nghĩ căng thẳng tơng đơng với khả năng mà đặc điểm lứa tuổi và cá thể

của HS cho phép trong những điều kiện cụ thể của dạy học.
Điều kiện tất yếu để mâu thuẫn trở thành động lực của dạy học là tính
vừa sức của nó đối với trình độ nhận thức của HS, nếu mâu thuẫn vợt quá năng
lực nhận thức của HS hoặc quá dễ dàng giải quyết thì mâu thuẫn này không
trở thành động lực của sự học tập và phát triển, mà nó có thể kìm hãm hoạt
động trí tuệ của các em.

1.3.3. Nng lc ca t duy sỏng to [14]
Năng lực t duy sáng tạo nói chung của mỗi cá nhân thể hiện ở chỗ cá
nhân đó có thể mang lại những giá trị mới, những sản phẩm mới có giá trị đối
với nhân loại.


21

Năng lực t duy sáng tạo của HS trong học tập chính là năng lực biết giải
quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, năng lực phát
hiện ra điều cha biết, cha có và không bị phụ thuộc, gò bó vào cái đã có.
Năng lực t duy sáng tạo không phải là bẩm sinh mà đợc hình thành và
phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể. Bởi vậy muốn hình thành
năng lực học tập sáng tạo, phải chuẩn bị cho học sinh những điều kiện cần
thiết để họ có thể thực hiện thành công với một số kết quả mới mẻ nhất định
trong hoạt động đó.
* Các phẩm chất quan trọng của t duy sáng tạo:
+ Tính mềm dẻo.
+ Tính linh hoạt.
+ Tính độc đáo.
+ Tính nhạy cảm.
* Những biểu hiện của năng lực t duy sáng tạo trong học tập của học
sinh:

+ Năng lực truyền tải tri thức và kĩ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình
huống mới, vận dụng kiến thức đã học vào điều kiện hoàn cảnh mới.
+ Năng lực nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết( tự đặt câu
hỏi mới cho mình và cho mọi ngời về bản chất của các điều kiện,tình huống,
sự vật).
+ Năng lực nhìn thấy chức năng mới của đối tợng quen thuộc.
+ Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lí một tình
huống.
+ Năng lực huy động những kiến thức cần thiết để đa ra các giả thuyết
hay dự đoán khác nhau để giải thích, tiên đoán...
* Các yếu tố cần thiết trong việc rèn luyện năng lực t duy sáng tạo cho
học sinh:
- Tạo hứng thú học tập cho HS: Ngay từ trên ghế nhà trờng muốn rèn
luyện cho HS tính sáng tạo thì trớc hết GV phải giảng dạy, ra bài tập sao cho
HS hứng thú học tập. Hứng thú gây ra sáng tạo và sáng tạo lại thúc đẩy hứng
thú mới. HS cần có hứng thú nhận thức cao, cần có sự khao khát nhận thức về
cái mới.
- Cung cấp cho HS kiến thức cơ bản vững chắc: Một quá trình sáng tạo
bất kì đều bắt đầu từ sự tái hiện những cái đã biết. Tâm lí học hiện đại không


22

phủ nhận vai trò của trí nhớ. Dĩ nhiên, chỉ ghi nhớ đơn thuần, không biết suy
nghĩ vận dụng sáng tạo thì đó là kiến thức chết, vô dụng. Ngời HS phải biết
vận dụng tri thức đã biết vào tình huống mới, vào giải thích các hiện tợng vật
lí, các quá trình vật lí trong các trờng hợp khác nhau.
L.X. Vgôtxki đã phê phán những quan điểm không đúng cho rằng sáng
tạo là mảnh đất riêng của những ngời có tài năng, thiên tài, còn con ngời bình
thờng thì tuyệt nhiên không có khả năng đó. Vgôtxki cho rằng ở những nơi

con ngời biết phối hợp cái cũ, tạo ra cái mới đều là sáng tạo. Vì vậy, kiến thức
cơ bản vững chắc phải là yếu tố cần thiết cho việc rèn luyện năng lực t duy
sáng tạo.
- Dạy cho HS t duy phờ phỏn: luôn luôn phải làm cho học sinh tự đặt
câu hỏi: cách làm này hay phơng án thí nghiệm (TN) này đã tối u cha?,
Có còn cách giải quyết nào nữa không?.
- Theo P.L Kapitxa: Giáo dục khả năng sáng tạo trong con ngời dựa trên
sự phát triển t duy độc lập. Do đó một yếu tố thứ 4 nữa không thể thiếu của
việc rèn luyện t duy sáng tạo cho HS là: HS phải có khả năng t duy độc lập.
Đó là khả năng của con ngời trong việc tự xác định phơng hớng hoạt động của
mình trong tình huống mới, tự phát hiện và nêu lên các vấn đề cần giải quyết,
tự tìm ra con đờng giải quyết và thực hiện nó. Nh vậy các điều kiện để hoàn
thành các phát kiến càng đợc chuẩn bị tốt bao nhiêu thì tính chủ động sáng tạo
càng đợc nâng cao bấy nhiêu.
1.3.4. Bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS trong quá trình nhận thức vật
lí
Trong quá trình nhận thức của HS, t duy mà HS sử dụng chủ yếu để
nghiên cứu là t duy tái hiện, bởi vì HS cần thiết phải tiếp thu một khối lợng
lớn kiến thức trong một thời gian ngắn. Đây chính là hạn chế của chơng trình
cũng nh phơng pháp dạy học cổ truyền. Vì thế nếu không có phơng pháp dạy
học sáng tạo thì khó có thể đáp ứng đợc yêu cầu đề ra. Cho nên trong quá
trình dạy học, chúng ta cần chú ý đến việc bồi dỡng t duy sáng tạo và phát
triển t duy đó cho từng HS đến một trình độ sao cho HS có thể suy nghĩ một
cách sáng tạo về tất cả những gì lĩnh hội đợc trong quá trình nhận thức.
Quá trình t duy sáng tạo của HS về bản chất tơng tự nh quá trình t duy
của nhà vật lí học, do đó trong quá trình dạy học GV cần tổ chức tiến trình


23

dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu
khoa học theo các luận điểm sau:
- Dạy học cần thực hiện tốt chức năng quan trọng là tổ chức, kiểm tra,
định hớng hữu hiệu hoạt động học phù hợp với mục tiêu dạy học.
- Cần đảm bảo sự cân đối giữa dạy tri thức và dạy kĩ năng tiếp cận tri
thức.
- Cần tổ chức đợc tình huống học tập hữu hiệu, khêu gợi đợc cho ngời
học suy nghĩ từ vốn kinh nghiệm, hiểu biết của mình, đồng thời biết thu lợm,
sử dụng thông tin từ những nguồn khác nhau để tự đa ra ý kiến, giải pháp của
mình cho vấn đề đặt ra.
- Khuyến khích trực giác sáng tạo của ngời học. Tạo điều kiện cho ngời
học tập nghiên cứu tìm tòi giải quyết vấn đề phù hợp với cách tiếp cận khoa
học: đề xuất vấn đề, suy đoán đề xuất giải pháp; thực hiện giải pháp, diễn đạt
kết luận ; kiểm tra, đánh giá, vận dụng kết quả.
1.3.5. Nhng iu kin hỡnh thnh nng lc hc tp sỏng to cho
hc sinh [12], [14],
Nng lc núi chung v nng lc sỏng to núi riờng khụng phi l bm
sinh, m c hỡnh thnh v phỏt trin trong quỏ trỡnh hot ng ca ch th.
hỡnh thnh nng lc hc tp sỏng to, phi chun b cho HS nhng iu
kin cn thit h cú th thc hin thnh cụng nhng hot ng ú. Nhng
iu kin ú l:
- m bo cho HS cú iu kin tõm lớ thun li t lc hot ng,
bng cỏch tip cn nhng mõu thun nhn thc, gi ng c, hng thỳ tỡm cỏi
mi- thng gi l xõy dng tỡnh hung cú vn . To mụi trng s phm
thun li bng cỏch xoỏ b thúi quen hc th ng, li suy ngh, rt rố, lỳng
tỳng. Phi lm cho HS mnh dn tham gia tho lun, phỏt biu ý kin ca
riờng mỡnh, nờu thc mc, lt ngc vn ch khụng ch ch s phỏn xột
ca GV.
- To iu kin HS cú th gii quyt thnh cụng nhng nhim v
c giao:

24

+ Lựa chọn một logic nội dung bài học thích hợp: bằng cách phân chia
bài học thành những vấn đề nhỏ, vừa với trình độ xuất phát của HS sao cho
họ có thể tự lực giải quyết được với sự cố gắng vừa phải.
+ Rèn luyện cho HS kĩ năng thực hiện một số thao tác cơ bản bao gồm
thao tác chân tay ( thao tác vật chất) và thao tác tư duy. Trong học tập vật lí,
những thao tác phổ biến là: quan sát và mô tả sự kiện, hiện tượng; thiết kế sơ
đồ thí nghiệm; lựa chọn ( hoặc chế tạo ) thiết bị; lắp ráp thí nghiệm theo sơ
đồ đã thiết kế; quan sát thí nghiệm; đo đạc các đại lượng vật lí; lập bảng số
liệu đã đo được...
+ Cho HS làm quen với các phương pháp nhận thức vật lí được sử dụng
phổ biến như: phương pháp thực nghiệm, phương pháp tương tự, phương
pháp mô hình, phương pháp thí nghiệm lí tưởng. Trong khi áp dụng các
phương pháp nhận thức vật lí, ta thường phải phối hợp sử dụng các phương
pháp suy luận logic như: phân tích, tổng hợp, qui nạp, diễn dịch... Những
phương pháp suy luận này được sử dụng trong tất cả các giai đoạn của quá
trình nhận thức nên GV cần chú ý rèn luyện cho HS thường xuyên.
1.3.6. Phương pháp rèn luyện cho HS kĩ năng thực hiện các thao tác
tư duy sáng tạo
- Giáo viên lựa chọn con đường hình thành những kiến thức vật lí phù
hợp với các quy luật logic và tổ chức quá trình học tập sao cho trong từng
giai đoạn xuất hiện tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tư
duy vật chất; tư duy trí tuệ và suy luận logic mới có thể giải quyết được vấn
đề và hoàn thành được nhiệm vụ học tập.
- Giáo viên đưa ra những câu hỏi để định hướng cho HS tiến hành các
thao tác tư duy vật chất và suy luận logic thích hợp trong mỗi tình huống cụ
thể.

25

- GV phân tích các câu trả lời của HS để chỉ ra được chỗ sai của HS
trong khi thực hiện các thao tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa.
- Giáo viên luyện tập cho HS cách khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện
những suy luận logic dưới dạng một số qui tắc đơn giản.
- Giao cho HS những nhiệm vụ ( qua bài tập thí nghiệm ) mà họ phải
sáng chế các thiết bị thí nghiệm...
1.4. Bài tập thí nghiệm vật lý
1.4.1. Khái niệm về bài tập thí nghiệm trong môn vật lí ở trường phổ
thông [11, tr.83]
BTTN là loại bài tập mà khi giải nó, đòi hỏi HS phải vận dụng một cách
tổng hợp nhiều kiến thức lí thuyết và thực nghiệm, các khả năng hoạt động trí
óc và chân tay, vốn hiểu biết kĩ thuật...để xây dựng phương án, lựa chọn hoặc
chế tạo phương tiện thực hiện thí nghiệm (TN) để quan sát diễn biến hiện
tượng hoặc để đo đạc một số đại lượng cần thiết, sau đó xử lí tư liệu đã quan
sát và đo đạc nhằm tìm ra lời giải và đáp số cuối cùng mà bài tập yêu cầu.
Thông thường những TN này khá đơn giản, HS có thể tự thiết kế, lắp ráp
bằng cách sử dụng ngay những đồ dùng học tập, dụng cụ sinh hoạt hàng ngày
hoặc tự chế tạo được bằng những vật liệu rẻ tiền, phế liệu từ đồ chơi trẻ em và
từ các vật dụng cũ hỏng đã bỏ đi. Cũng có lúc HS phải làm một số TN ở trong
phòng TN của nhà trường, song nhìn chung đó vẫn là TN đơn giản.
Giải BTTN là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học
tập, tăng cường hứng thú, sáng tạo, gắn học với hành, lí luận với thực tế, kích
thích tính tích cực, tự lực, trí thông minh, tài sáng tạo, tháo vát của từng HS
và đặc biệt đối với HS khá giỏi.
BTTN có thể được sử dụng trong các tiết lý thuyết; dùng trong các tiết
bài tập; dùng trong tiết ôn tập; kiểm tra ( như yêu cầu học sinh thiết kế, mô tả

một thí nghiệm); trong các buổi ngoại khoá; giờ thực hành...Vì thế độ phức
tạp của BTTN cũng phải khác nhau. Muốn nâng cao chất lượng học tập, đào