Bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT trong dạy học giải bài tập chương dòng điện xoay chiều (LV00516)

1

Bộ giáo dục và đào tạo

Trường đại học sư phạm hà nội 2
------------------0o0-----------------

Nguyễn mạnh hoà

Bồi dưỡng năng lực sáng tạo
CHO học sinh lớp 12 thpt TRONG DạY HọC giảI bài tập
chương d òng điện xoay chiều

luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục

Hà Nội, 2011


2

Bộ giáo dục và đào tạo

Trường đại học sư phạm hà nội 2
------------------0o0-----------------

Nguyễn mạnh hoà

Bồi dưỡng năng lực sáng tạo
CHO học sinh lớp 12 thpt TRONG DạY HọC giảI bài tập
chương dòng điện xoay chiều

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lí
Mã số: 60.14.10

luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục

Người hướng dẫn khoa học: Ts. Nguyễn Thế Khôi

Hà Nội, 2011


3

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của
TS Nguyễn Thế Khôi – Giảng viên Trường ĐHSPHN2. Công trình nghiên cứu này chưa từng
công bố ở bất kì tạp chí, luận văn, luận án hay báo nào.
Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm!

Tác giả luận văn

Nguyễn Mạnh Hoà


4

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình hoàn thiện luận văn tác giả đã nhận được nhiều
sự quan tâm , giúp đỡ của các cơ quan, phòng ban lãnh đạo, thầy cô
giáo, bạn bè, đồng nghiệp và người thân. Tác giả xin được gửi lời
cảm ơn sâu sắc tới cơ quan, phòng ban lãnh đạo và những người đã

giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn
Thế Khôi, người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, động viên và giúp
đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong
Trường ĐHSPHN2, các phòng ban và các khoa đã tạo điều kiện và
giúp đỡ, đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong tổ
PPGD Vật lí, khoa Vật lý và phòng Sau đại học.
Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới BHG, tổ Vật lí và
HS các lớp thực nghiệm sư phạm của Trường THPT Cao Bá Quát
(Thị trấn Trâu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội) và Trường THPT Dương
Xá (xã Dương Xá - Gia Lâm – Hà Nội) đã tạo điều kiện thuận lợi và
giúp đỡ tác giả.

Hà nội, tháng 06 năm 2011
Tác giả luận văn

Nguyễn Mạnh Hòa


5

BẢNG VIẾT TẮT

BT

:

Bài tập

BTST

:

Bài tập sáng tạo

BTVL

:

Bài tập vật lí

CBQ

:

Cao Bá Quát

DĐXC

:

Dòng điện xoay chiều

DX

:

Dương Xá

ĐC

:

Đối chứng

NLST

:

Năng lực sáng tạo

GV

:

Giáo viên

HS

:

Học sinh

ThN

:

Thực nghiệm

THPT

:

Trung học phổ thông


6

MôC LôC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1.Lý do chọn đề tài............................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu...................................................................................... 3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................... 3
3.1. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................. 3
3.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 3
4. Giả thuyết khoa học........................................................................................ 3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................... 3
5.1. Nghiên cứư cơ sở lí luận về bồi dưỡng NLST cho HS và BTVL trong dạy
học ở trường THPT. ........................................................................................... 3
5.2.Điều tra thực trạng dạy học giải BT chương “ Dòng điện xoay chiều” trong
việc bồi dưỡng NLST cho HS lớp 12 THPT....................................................... 3
5.3.Nghiên cứu nội dung, mục tiêu chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12
THPT. ................................................................................................................ 3
5.4. Soạn thảo hệ thống BT chương “Dòng điện xoay chiều” và đề ra tiến trình
hướng dẫn giải nhằm bồi dưõng NLST cho HS lớp 12 THPT. ........................... 4
5.5. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả cách hướng dẫn
giải hệ thống BT đã xây dựng trong việc bồi duỡng NLST của HS lớp 12 THPT.
........................................................................................................................... 4
6. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 4

6.1. Nghiên cứu lí luận ....................................................................................... 4
6.2. Điều tra, khảo sát thực tế về hoạt động dạy học giải BTVL ở trường THPT
nhằm thu nhập thông tin, phân tích và tổng hợp để đánh giá các giải pháp mà
GV đã sử dụng để bồi dưỡng NLST cho HS và kết quả của nó; những quan
niệm, mức độ nắm kiến thức, hoạt động giải BTVL của HS; thể hiện thực tế


7

NLST của HS và việc rèn luyện NLST thông qua hoạt động giải BT chương “
Dòng điện xoay chiều”. ...................................................................................... 4
6.3. Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết của đề tài. ........................ 4
6.4. Dùng thống kê toán học để xử lí , đánh giá kết qủa điều tra trong thực
nghiệm sư phạm. ................................................................................................ 4
7. Đóng góp của đề tài....................................................................................... 4
7.1. Về mặt lí luận.............................................................................................. 4
Hệ thống hoá cơ sở lí luận của việc bồi dưỡng NLST cho HS trong dạy học nói
chung và trong dạy học BTVL nói riêng. ........................................................... 4
7.2. Về mặt thực tiễn. ........................................................................................ 5
8.Cấu trúc luận văn ............................................................................................ 5
Chương 1.Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng NLST cho HS trong
dạy học thông qua giải BT VL ở trường THPT .................................................. 6
1. Quan niệm về NLST....................................................................................... 6
1.1. Tư duy và năng lực sáng tạo ....................................................................... 6
1.1.1. Tư duy...................................................................................................... 6
1.1.2. Năng lực sáng tạo.................................................................................... 6
1.1.3. Phát triển tư duy và NLST của HS ........................................................... 7
1.1.4. Mục tiêu, nhiệm vụ của dạy học vật lí ..................................................... 7
1.2 Các biểu hiện NLST của HS trong học tập .................................................. 8
1.3. Các yếu tố cần thiết cho việc bồi dưỡng NLST của HS trong tập .............. 9

2. Vai trò của kiến thức và phương pháp vật lí trong việc phát triển tư duy và
NLST của HS .................................................................................................. 10
2.1. Vai trò của kiến thức vật lí........................................................................ 10
2.2. Vai trò của phương pháp nhận thức vật lí ................................................. 11
2.3. Rèn luyện các thao tác tư duy ................................................................... 12
2.3.1. Rèn luyện các thao tác tư duy 1ogic hình thức....................................... 12
2.3.2. Rèn luyện các thao tác tư duy 1ogic biện chứng .................................... 13


8

2.3.3. Rèn luyện ngôn ngữ cho HS ................................................................. 14
2.4. Rèn luyện tác phong làm việc khoa học ................................................... 15
2.5. Rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo và thói quen trong học tập vật lí........................ 16
2.5.1. Rèn luyện các kĩ năng cơ bản về vật lí................................................... 16
2.5.2. Rèn luyện kĩ xảo của HS trong học tập vật lí......................................... 16
2.5.3. Rèn luyện các thói quen của HS trong học tập vật lí ............................. 17
3. Giải BTVL và bồi dưỡng NLST ................................................................... 17
3.1. Định nghĩa BTVL...................................................................................... 17
3.2. Tác dụng của BTVL trong dạy học vật lí................................................... 18
3.2.1. Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức ....................... 18
3.2.2. Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới ................ 18
3.2.3. Giải BTVL rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện thói quen vận dụng kiến
thức khái quát................................................................................................... 18
3.2.4. Giải BT là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của HS ......... 18
3.2.5. Giải BTVL góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của HS .................. 19
3.2.6. Giải BTVL để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS.................. 22
3.3. Phân loại và nguyên tắc lựa chọn BTVL ................................................... 22
3.3.1. Phân loại BTVL...................................................................................... 22
Có nhiều cách phân loại BTVL theo các dấu hiệu khác nhau. Sau đây chúng tôi

nghiên cứu bốn cách phổ biến: ......................................................................... 22
3.3.1.1. Phân loại theo phương thức giải.......................................................... 22
3.3.1.1.1. Bài tập định tính ............................................................................... 22
3.3.1.1.2. Bài tập định lượng ............................................................................ 22
3.3.1.1.3. Bài tập thí nghiệm............................................................................. 22
3.3.1.1.4. Bài tập đồ thị .................................................................................... 23
3.3.1.2. Phân loại theo nội dung ....................................................................... 23
3.3.1.3. Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy HS trong quá
trình dạy học .................................................................................................... 24


9

3.3.1.4. Phân loại theo hình thức làm bài.......................................................... 24
3.3.1.4.1. Bài tập tự luận .................................................................................. 24
3.3.1.4.2. Bài tập trắc nghiệm khách quan : ...................................................... 24
3.3.1.5. Phương pháp giải BTVL...................................................................... 25
3.3.1.6. Xây dựng lập luận trong giải BT.......................................................... 27
3.3.1.6.1. Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính .................................. 27
3.3.1.6.1.1. Bài tập giải thích hiện tượng: ........................................................ 27
3.3.1.6.1.2. Bài tập dự đoán hiện tượng ............................................................ 28
3.3.1.7.Xây dựng lập luận trong giải bài tập định lượng ................................... 28
3.3.2. Nguyên tắc lựa chọn và sử dụng hệ thống BTVL ................................... 30
3.3.2.1. Lựa chọn bài tập .................................................................................. 30
3.3.2.2. Sử dụng hệ thống bài tập ..................................................................... 32
3.3.2.2.1. Hình thành kiến thức mới bằng giải BTVL ....................................... 32
3.3.2.2.2. Giải BT trong tiết bài BT .................................................................. 33
3.3.2.2.3. Giải BT trong tiết ôn tập ................................................................... 34
3.4. Các kiểu hướng dẫn giải ............................................................................ 34
3.4.1. Hướng dẫn học sinh giải BTVL.............................................................. 34

3.4.2. Các kiểu hướng dẫn học sinh giải BTVL ................................................ 35
3.4.2.1. Hướng dẫn theo mẫu (Angorit) ............................................................ 35
3.4.2.2. Hướng dẫn tìm tòi................................................................................ 36
3.4.2.3. Định hướng khái quát chương trình hóa............................................... 36
4. Dạy học giải quyết vấn đề ............................................................................ 37
5. Các biện pháp bồi dưỡng NLST cho HS trong dạy học giải BTVL .............. 40
5.1. Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới
......................................................................................................................... 40
5.2. Luyện tập dự đoán, xây dựng giả thuyết .................................................... 40
5.3. Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra giả thuyết ...................................... 41
5.4. Giải các BTST........................................................................................... 41


10

6. Thực trạng của việc bồi dưỡng NLST cho HS dạy học giải BTVL chương
“Dòng điện xoay chiều” ................................................................................... 44
6.1. Mục đích và phương pháp điều tra............................................................. 44
6.1.1. Mục đích ................................................................................................ 44
6.1.2. Phương pháp........................................................................................... 44
6.2. Kết quả của điều tra................................................................................... 45
6.2.1. Thuận lợi và khó khăn trong việc bồi dưỡng NLST cho HS ................... 45
6.2.1.1. Thuận lợi ............................................................................................................ 45
6.2.1.2. Khó khăn ............................................................................................. 45
6.2.2. Quan niệm của GV về rèn luyện NLST cho Hs và lí do ảnh hưởng ........ 45
6.2.3. Các giải pháp mà GV sử dụng trong tiết học giải BT, ôn tập. Các hình
thức tổ chức...................................................................................................... 46
6.2.3.1. Các giải pháp GV sử dụng ................................................................... 46
6.2.3.2. Các hình thức tổ chức .......................................................................... 47
6.2.4. Thể hiện NLST của HS, những khó khăn và sai lầm mắc phải trong quá

trình giải BT..................................................................................................... 47
6.2.4.1. Những khó khăn, sai lầm mắc phải khi giải BT ................................... 47
6.2.4.2. Thể hiện NLST của HS........................................................................ 48
KẾT LUẬN CHƯƠNG I.................................................................................. 49
Chương 2. BỒI DƯỠNG NLST TRONG DẠY HỌC GIẢI BÀI TẬP............. 50
CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” ..................................................... 50
1. Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”....................................... 50
1.1. Nội dung kiến thức .................................................................................... 50
1.1.1. Dòng điện xoay chiều – Mạch điện xoay chiều không phân
nhánh (Mạch R, L, C mắc nối tiếp). ................................................................ 50
1.1.1.1. Suất điện động xoay chiều: Cho một khung dây dẫn phẳng có diện tích
S quay đều với tốc độ góc  quanh một trục vuông góc với các đường sức từ của


một từ trường đều có cảm ứng từ B Theo định luật cảm ứng điện từ, trong


11

khung dây xuất hiện một suất điện động biến đổi theo thời gian theo định luật
dạng sin, gọi tắt là suất điện động xoay chiều................................................... 50
1.1.1.1.1. Từ thông: .......................................................................................... 50
1.1.1.1.2. Suất điện động xoay chiều tức thời: .................................................. 50
1.1.1.2. Điện áp xoay chiều – Dòng điện xoay chiều ........................................ 51
1.1.1.2.1. Biểu thức điện áp tức thời: Nếu nối hai đầu khung dây với mạch ngoài
thành mạch kín thì biểu thức điện áp tức thời ở mạch ngoài: ............................ 51
1.1.1.2.2. Biểu thức cường độ dòng điện tức thời ............................................. 51
1.1.1.2.3. Các giá trị hiệu dụng:........................................................................ 51
1.1.1.2.4. Đoạn mạch chỉ có R; chỉ có C; chỉ có L............................................ 52
1.1.1.2.4.1. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: ............................................... 52

1.1.1.2.4.2. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C ........................................................... 52
1.1.1.2.4.3. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L:...................................................... 53
1.1.1.2.5. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp - Cộng hưởng điện ............................. 53
1.1.1.2.5.1. Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện ...................... 53
1.1.1.2.5.2. Biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp. Tổng trở .... 53
1.1.1.2.5.3.Giản đồ Fre-nen .............................................................................. 54
1.1.1.2.6. Cộng hưởng điện .............................................................................. 54
1.1.1.2.7. Công suất của dòng điện xoay chiều. Hệ số công suất ...................... 55
1.1.2. Sản xuất – Truyền tải điện năng.............................................................. 55
1.1.2.1. Máy phát điện...................................................................................... 55
1.1.2.1.1. Máy phát điện xoay chiều một pha ................................................... 55
1.1.2.1.2. Máy phát điện xoay chiều ba pha...................................................... 56
1.1.2.1.3. Động cơ không đồng bộ.................................................................... 57
1.1.2.1.4. Máy biến áp(MBA) .......................................................................... 57
1.2. Sơ đồ lôgíc và mức độ kiến thức cần đạt được của chương “Dòng điện xoay
chiều”............................................................................................................... 58


12

1.2.1. Phân phối chương trình chương “Dòng điện xoay chiều” trong Phân phối
chương trình THPT môn vật lí (áp dụng từ năm học 2008 – 2009)................... 58
1.2.2. Sơ đồ lôgíc của chương “ Dòng điện xoay chiều”................................... 59
1.2.3. Các kĩ năng cần đạt của HS khi rèn luyện giải BTVL chương “Dòng điện
xoay chiều” ...................................................................................................... 60
2. Hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” ........................................ 60
2.1.Chủ đề: Dòng điện xoay chiều – mạch điện xoay chiều không phân nhánh 60
2.2. Chuyên đề: Sản xuất – truyền tải điện năng ............................................... 69
3.2.Tiết 22: Các mạch điện xoay chiều............................................................. 75
3.4.Tiết 24: Bài tập........................................................................................... 76

3.5.Tiết 25: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp........................................................ 78
3.6.Tiết 26: Bài tập........................................................................................... 78
3.7.Tiết 27: Công suất tiêu thụ của mạch điện. Hệ số công suất ....................... 81
3.8.Tiết 28: Truyền tải điện năng. Máy biến áp ................................................ 82
3.9.Tiết 29: Bài tập........................................................................................... 82
3.10.Tiết 30: Máy phát điện xoay chiều............................................................ 86
3.1.1.Tiết 31: Động cơ không đồng bộ ba pha .................................................. 86
3.12.Tiết 32: Bài tập......................................................................................... 87
KẾT LUẬN CHƯƠNG II ................................................................................ 90
Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.......................................................... 92
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ...................................... 92
3.1.1. Mục đích ................................................................................................ 92
3.1.2. Nhiệm vụ................................................................................................ 92
3.2. Quá trình thực nghiệm sư phạm................................................................. 93
3.2.1. Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm .............................................................. 93
3.2.1.1. Chọn trường thực nghiệm .................................................................... 93
3.2.1.2. Chọn GV thực nghiệm......................................................................... 93
3.2.1.3. Chọn lớp thực nghiệm ......................................................................... 93


13

3.2.1.4. Thời gian tiến hành thực nghiệm ......................................................... 94
3.2.2. Quá tình tiến hành thực nghiệm .............................................................. 94
3.3. Kết quả thực nghiệm ................................................................................. 94
3.4.Đánh giá và phân tích, xử lí kết quả thu được............................................ 96
3.4.1. Đánh giá chất lượng và hiệu quả của thực nghiệm đề tài ........................ 96
3.4.2. Đánh giá về biểu hiện của lớp học .......................................................... 96
3.4.3. Tính khả thi của đề tài. ........................................................................... 97
3.4.4. Kiểm định giả thuyết thống kê.............................................................. 105

KẾT LUẬN CHƯƠNG III ............................................................................. 107
KẾT LUẬN.................................................................................................... 108
IV.Danh môc c¸c tµi liÖu tham kh¶o............................................................... 111


1

MỞ ĐẦU
1.Lý do chọn đề tài
Quá trình hội nhập thế giới đòi hỏi trình độ học vấn của con người ngày
càng cao cũng như khả năng làm việc độc lập, khả năng hợp tác nhóm. Sự sáng
tạo trong công việc là yêu cầu đặt lên hàng đầu trong chiến lược phát triển của
bất kì ngành nghề nào. Đào tạo con người là trách nhiệm hàng đầu của ngành
giáo dục. Đảng và Nhà nước ta luôn quan tâm và đầu tư cho chiến lược giáo
dục. Nghị quyết của Hội nghị lần thứ tư của Ban chấp hành Trung ương Đảng
khoá VII( 01/1993), Hội nghị lần thứ hai của Ban chấp hành Trung ương Đảng
khoá VIII (12/1996) đã xác định giáo dục là quốc sách hàng đầu. Trong Luật
giáo dục(12/1998), Nghị quyết của Quốc hội khoá X về đổi mới chương trình
giáo dục phổ thông (12/2000) và trong các chỉ thị của Thủ tướng và Bộ truởng
Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nêu rõ ngành giáo dục đào tạo phải “ Đổi mới
phương pháp dạy học tất cả các cấp bậc học...,áp dụng những phương pháp giáo
dục hiện đại để bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”.
Hiện nay, c h ú n g t a đang bước vào thời kì công nghiệp hoá, hiện đại
hoá đất nước, mở cửa, hội nhập quốc tế. Mục tiêu giáo dục và đào tạo được xác
định rõ thêm trong văn kiện Đại hội Đảng C ộng sản Việt Nam lần thứ XI:
"Coi trọng bồi dưỡng cho học sinh (HS), sinh viên khát vọng mãnh liệt xây
dựng đất nước giàu mạnh, gắn liền lập nghiệp bản thân với tương lai của cộng
đồng, của dân tộc, trau dồi cho HS, sinh viên bản lĩnh, phẩm chất và lối sống
của thế hệ trẻ Việt Nam hiện đại". Như vậy, mục tiêu giáo dục xuyên suốt vẫn
là giáo dục toàn diện trí, đức, thể, mĩ nhằm đào tạo những người lao động

mới có trí tuệ, có nhân cách, năng động và sáng tạo, chủ động thích ứng với
nền kinh tế tri thức và sự phát triển của thời đại.
Với những yêu cầu cấp bách của thời đại, ngành giáo dục cũng đang hết
sức chú trọng những nghiên cứu đổi mới phuơng pháp dạy học ở trường phổ


2

thông theo hướng đảm bảo được yâu cầu cấp bách của chiến lược giáo dục bồi
dưỡng năng lực sáng tạo(NLST), khả năng tư duy khoa học, năng lực tìm tòi
chiếm lĩnh tri thức, năng lực tự giải quyết vấn đề của người học thích ứng được
thực tiễn của cuộc sống và xu thế của nền kinh tế tri thức. Để đạt được những
điều đó thì mỗi giáo viên (GV) giảng dạy luôn tự mình đổi mới và vận dụng các
phương pháp dạy học vào dạy học theo yêu cầu, đòi hỏi ngày càng cao của xã
hội. Khi đó mỗi GV trong dạy học luôn phải giải quyết các vấn đề:
- Dạy nội dung, khắc sâu trọng tâm nào?
- Người học phải biết gì hoặc biết làm gì trước, trong và sau khi học?
- Thực tế người học đã biết những gì?
- Cần áp dụng những phương pháp dạy như thế nào để phù hợp với đối
tượng học?
Như vậy chức năng mới của GV không phải là người có quyền lực tuyệt
đối, quyết đoán, áp đặt tri thức mà phải là người chỉ đạo hoạt động, nhà tư vấn
và tổ chức tình huống học tập, trọng tài trong các tình huống học tập, tổ chức
kiểm tra đánh giá, định hướng hoạt động và thể chế hoá tri thức. Với quan niệm
đó, HS đã chuyển từ vị trí thụ động sang vị trí chủ động tự tìm tòi để giải quyết
vấn đề dưới sự dẫn dắt của GV và tự khám phá tri thức khoa học, đồng thời GV
cần phải bồi dưỡng năng lực sáng tạo(NLST) cho HS trong quá trình dạy học.
Vấn đề đặt ra là bồi dưỡng NLST cho HS bằng cách nào, bằng phương
pháp và hình thức nào?
Chúng tôi thấy rằng việc bồi dưỡng NLST cho HS trong hoạt động giải bài

tập (BT) chiếm vị trí rất quan trọng trong dạy học. Tuy nhiên công việc này
không đơn giản, vì nó đòi hỏi nguời GV luôn tìm tòi học hỏi, luôn đổi mới và
sáng tạo trong mỗi bài giảng, trong từng bài tập hướng dẫn cho HS nhằm nâng
cao chất lượng học tập của họ. Đã có một số công trình, luận văn, luận án nghiên
cứu về NLST của HS trong hoạt động dạy học như [7], [10], [11], [12], [18] góp
phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề, nắm vững kiến thức cơ bản và kiểm


3

tra, đánh giá nhận thức về kiến thức. Các luận văn luận án này bước đầu xây
dựng cho HS về NLST, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu bồi dưỡng NLST cho HS
lớp 12 để tạo cơ sở vững chắc trong quá trình giải quyết các vấn đề.
Từ những lí do trên, đồng thời cũng mong muốn được tiếp tục bồi dưỡng
năng lực học tập của HS, phát huy khả năng tư duy sáng tạo của HS, việc nghiên
cứu đề tài : “Bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT trong dạy
học giải bài tập chương Dòng điện xoay chiều ” là rất cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và hướng dẫn HS lớp 12 THPT giải hệ thống BT chương “Dòng
điện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng NLST cho HS.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy học giải BT VL của GV và HS ở trường THPT.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Dạy học BT VL chương “Dòng điện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng NLST
cho HS lớp 12 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được hệ thống BT chương “Dòng điện xoay chiều” dựa trên
các cơ sở khoa học và đề ra cách hướng dẫn HS giải nó một cách phù hợp thì có
thể bồi dưỡng được NLST cho HS góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ

môn vật lí ở trường THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứư cơ sở lí luận về bồi dưỡng NLST cho HS và BTVL trong dạy
học ở trường THPT.
5.2.Điều tra thực trạng dạy học giải BT chương “ Dòng điện xoay chiều” trong
việc bồi dưỡng NLST cho HS lớp 12 THPT.
5.3.Nghiên cứu nội dung, mục tiêu chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12
THPT.


4

5.4. Soạn thảo hệ thống BT chương “Dòng điện xoay chiều” và đề ra tiến trình
hướng dẫn giải nhằm bồi dưõng NLST cho HS lớp 12 THPT.
5.5. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả cách hướng dẫn
giải hệ thống BT đã xây dựng trong việc bồi duỡng NLST của HS lớp 12 THPT.
6. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện các nhiệm vụ trên, chúng tôi đã sử dụng, phối hợp các phương
pháp nghiên cứu sau:
6.1. Nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu các tài liệu lí luận về việc bồi dưõng NLST cho HS trong dạy
học BT Vật lí( BTVL).
- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách BT, sách GV và các tài liệu
tham khảo để xác định mục tiêu dạy học và xây dựng hệ thống BT chương
“Dòng điện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng NLST cho HS lớp 12 THPT.
6.2. Điều tra, khảo sát thực tế về hoạt động dạy học giải BTVL ở trường THPT
nhằm thu nhập thông tin, phân tích và tổng hợp để đánh giá các giải pháp mà
GV đã sử dụng để bồi dưỡng NLST cho HS và kết quả của nó; những quan
niệm, mức độ nắm kiến thức, hoạt động giải BTVL của HS; thể hiện thực tế
NLST của HS và việc rèn luyện NLST thông qua hoạt động giải BT chương “

Dòng điện xoay chiều”.
6.3. Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết của đề tài.
6.4. Dùng thống kê toán học để xử lí, đánh giá kết qủa điều tra trong thực
nghiệm sư phạm.
7. Đóng góp của đề tài
7.1. Về mặt lí luận.
Hệ thống hoá cơ sở lí luận của việc bồi dưỡng NLST cho HS trong dạy
học nói chung và trong dạy học BTVL nói riêng.


5

7.2. Về mặt thực tiễn.
- Xây dựng hệ thống BT chương “Dòng điện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng
NLST cho HS lớp 12 THPT.
- Là tài liệu tham khảo cho GV và HS trong dạy học Vật lí ở trường THPT.
8.Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và các danh mục tham kháo, phụ lục luận
văn gồm ba chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng NLST cho HS trong
dạy học thông qua giải BT VL ở trường THPT
Chương 2. Bồi dưỡng NLST trong dạy học bài tập chương “Dòng điện xoay
chiều”
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm


6

Chương 1.Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng NLST cho HS
trong dạy học thông qua giải BT VL ở trường THPT

1. Quan niệm về NLST
1.1. Tư duy và năng lực sáng tạo
1.1.1. Tư duy
Theo [30, tr 452] thì tư duy được hiểu là suy nghĩ, đó là quá trình sắp xếp,
nhào nặn những điều đã có ở trong đầu, để tìm ra một cái gì mới mẻ, nhằm
trả lời được các vấn đề, các câu hỏi được đặt ra .Các nhà tâm lí đã định nghĩa
tư duy là quá trình phân tích và tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa và khái
quát hóa…trên con đường tìm ra cái mới. Tư duy là một quá trình nhận thức
khái quát và gián tiếp những sự vật và hiện tượng trong những dấu hiệu, những
thuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến của
chúng, đồng thời cũng là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã
thu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiện
tượng, quan hệ mới[18, tr 113]. Tư duy là sự hoạt động của hệ thống thần
kinh cao cấp của con người, phản ánh hiện thực khách quan bằng biểu
tượng, khái niệm, phán đoán... Tư duy bao giờ cũng liên hệ với một hình
thức nhất định của sự vận động của vật chất đó là sự hoạt động của bộ óc
con người. Tư duy liên hệ khăng khít với ngôn ngữ và được phát triển trong quá
trình hoạt động thực tiễn của con người.
1.1.2. Năng lực sáng tạo
Theo tâm lí học thì “năng lực là tổng hợp của những thuộc tính độc lập
của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của hoạt động nhất định, nhằm đảm
bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động đó”.[18]
Như vậy, năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của các nhân, được thể
hiện ở trình độ học vấn, sự phát triển trí tuệ, kĩ năng, kinh nghiệm hoạt động
sáng tạo, hệ thống tri thức, sự trải nghiệm cuộc sống…


7

"Sáng tạo là một loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh

thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị" (Theo Bách
khoa toàn thư Liên Xô (Nga) tập 42, tr 54) hay trong Từ điển bách khoa Việt
Nam (tập 3): Sáng tạo là "Hoạt động tạo ra cái mới". Như vậy, có thể hiểu
NLST là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cái
mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có
vào hoàn cảnh mới [18, tr 133]. NLST phản ánh hoạt động lí tính của con
người, đó là khả năng nhận thức thế giới, phát hiện ra các quy luật khách quan
và sử dụng những quy luật đó vào việc cải tạo thế giới tự nhiên, phục vụ loài
người. NLST biểu hiện trình độ tư duy phát triển ở mức độ cao của con
người.
1.1.3. Phát triển tư duy và NLST của HS
Phát triển tư duy và NLST của HS là bồi dưỡng cho họ cách suy nghĩ,
phong cách học tập, làm việc khoa học, rèn luyện các thao tác tư duy logic,
tư duy biện chứng, rèn luyện các kĩ năng, phát triển ở họ tư duy khoa học, tư
duy vật lí và năng lực vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau. Cách
mạng khoa học và công nghệ tiếp diễn với nhịp độ cao, đã đặt ra nhiều vấn
đề mới không chỉ trong các lĩnh vực Khoa học - Công nghệ mà cả những vấn
đề rất chung, rất tổng quát như trong lĩnh vực tư duy và hoạt động kinh tế xã
hội. Mỗi phát minh xuất hiện kéo theo hàng loạt phát minh khác, nó được
ứng dụng nhanh chóng vào kĩ thuật và sản xuất, đưa lại những thành tựu kì
diệu cho khoa học và cuộc sống con người. Điều đó tác động trực tiếp đến
mục tiêu, nội dung và phương thức dạy học. Đồng thời, là đòi hỏi bức thiết
phải phát triển tư duy và N LST cho thế hệ trẻ... Việc đào tạo người lao động
cho xã hội hiện đại, không chỉ học tập trong nhà trường mà còn có khả năng
tự học, tự hoàn thiện mình, nghĩa là "Học một biết mười". Muốn vậy người
H S phải có tư duy phát triển, có năng lực sáng tạo, có tri thức khoa học, sẵn
sàng đáp ứng các nhu cầu của thời đại.
1.1.4. Mục tiêu, nhiệm vụ của dạy học vật lí
Dạy học vật lí không chỉ truyền thụ hệ thống kiến thức cơ bản mà điều quan

8

trọng hơn là xây dựng cho HS một tiềm lực, một bản lĩnh thể hiện ở phương
pháp suy nghĩ và làm việc, trong cách tiếp cận, giải quyết các vấn đề thực
tiễn. Đồng thời, giúp họ có khả năng phát triển vốn hiểu biết đã có, thấy rõ
năng lực sở trường của mình để lựa chọn nghề nghiệp, vươn lên trong sự
nghiệp khoa học và thích ứng với sự phát triển của xã hội. Phát triển tư duy
và NLST có tác dụng thiết thực để HS chủ động xây dựng, chiếm lĩnh kiến
thức, biết vận dụng kiến thức vào thực hành, từ đó kiến thức của họ trở nên
vững chắc và sinh động. Đồng thời, giúp cho việc phát hiện và bồi dưỡng
đội ngũ những người lao động có trình độ cao, những nhân tài cho đất nước.
Vật lí là một khoa học thực nghiệm, song vai trò lí thuyết ngày càng được
đề cao và phát triển, nó đi sâu nghiên cứu bản chất của đối tượng, tìm ra các
quy luật chung, các lí thuyết và ứng dụng mới. Vì vậy, càng đi sâu nghiên
cứu các hiện tượng và bản chất của quá trình v ật lí thì hệ thống các kiến
thức càng phức tạp, hệ thống các phương pháp và kĩ năng càng phong phú,
đòi hỏi HS phải có tư duy phát triển. Kiến thức vật lí được hình thành, phát
triển và ứng dụng vào thực tiễn luôn luôn gắn liền với hoạt động tư duy và
sáng tạo của con người trong hoàn cảnh xác định. Do đó, phát triển tư duy và
NLST của HS vừa là mục đích, vừa là phương tiện trong nghiên cứu và dạy
học vật lí ở trường phổ thông.
1.2 Các biểu hiện NLST của HS trong học tập
NLST trong quá trình học tập của HS trong nhà trường cũng như sau này
trong cuộc sống là rất cấn thiết, đáp ứng được yêu cầu mới của xã hội. Nhưng
trước hết khi còn ngồi trên ghế nhà trường, các em cần được rèn luyện và bồi
dưỡng NLST trong việc tiếp thu tri thức, vận dụng tri thức trong quá trình học
tập. Theo [18] những biểu hiện NLST trong học tập của HS là
+ Năng lực tự chuyển tải tri thức và kĩ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình
huống mới, vận dụng tri thức đã học vào điều kiện, hoàn cảnh mới.

+ Năng lực nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết, nhìn thấy chức


9

năng mới của vấn đề quen thuộc.
+ Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi xử lí một tình huống.
+ Năng lực huy động các kiến thức cần để đưa ra các giả thuyết hay dự
định khác nhau khi lí giải một hiện tượng.
+ Năng lực xác định bằng lí thuyết và thực hành các giả thuyết. Biết đề
xuất các phương án thí nghiệm hoặc thiết kế sơ đồ thí nghiệm để kiểm tra giả
thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết, hoặc để đo một đại lượng vật lí nào đó
với hiệu quả cao nhất có thể có được trong điều kiện đã cho.
+ Năng lực nhìn nhận một vấn đề dưới các góc độ khác nhau, xem xét các
đối tượng những khía cạch khác nhau, đôi khi mâu thuẫn. Năng lực tìm ra các
giải pháp mới lạ.
1.3. Các yếu tố cần thiết cho việc bồi dưỡng NLST của HS trong tập
Thứ nhất là yếu tố tinh thần : Hứng thú, cảm xúc, nhu cầu, nguyện
vọng, động cơ, ý chí… Các yếu tố tinh thần làm tăng gấp bội chất lượng hoạt
động trí tuệ. Hứng thú có ảnh hưởng rất lớn và nhanh nhạy trong quá trình dạy
học Khi GV điều chỉnh hợp lí nội dung, phương pháp, hình thúc tổ chức… sẽ
tạo nên sự hứng thú, xúc cảm đối với bài học và để lại ấn tượng khó phai, HS
được luyện tập làm việc có tính sáng tạo thì sau này khi làm công tác hoạt
động xã hội và tham gia sản xuất vẫn luôn có sự linh hoạt, nhạy cảm là động
lực cho sự sáng tạo trong công việc. Để rèn tính sáng tạo cho HS thì GV
huớng dẫn giải BT tạo cho HS hứng thú học tập làm nảy sinh sáng tạo và ngày
càng ở mức độ cao hơn, cần có sự khát khao cái mới và vận dụng cái mới vào
thực tiễn như áp dụng kiến thức vừa học vào các BT vận dụng, khái quát hóa
các BT vận dụng để làm các dạng BT mới.
Thứ hai là HS phải có kiến thức cơ bản, vững chắc một quá trình sáng

tạo bất kì đều bắt đầu từ sự tái hiện tri thức đã biết. Tâm lí học hiện đại cũng
không thể phủ nhận vai trò của trí nhớ. Tuy nhiên chỉ ghi nhớ đơn thuần thì
những kiến thức đó không phát huy được vai trò trong sáng tạo mà chỉ dập


10

khuôn máy móc. HS phải biết vận dụng những tri thức đó vào các tình huống
mới, giải thích các hiện tượng vật lí, giải các bài tập vật lí (BTVL) trong các
trường hợp khác nhau. L.X Vưgôtxki đã phê phán những quan điểm không
đúng cho rằng sáng tạo là nơi dành cho người tài năng, thiên tài còn những
người bình thường thì không có khả năng đó. Ông cũng cho rằng ở những nơi
nếu con người biết kết hợp cái cũ mà tạo ra cái mới đều là sáng tạo. Vì vậy
yếu tố kiến thức cơ bản vững chắc là yếu tố cần thiết cho quá trình bồi dưỡng,
rèn luyện NLST.
Thứ ba là HS phải có tính “nghi ngờ khoa học” là luôn đặt ra câu hỏi
“Cách làm này hoặc phương án giải BT này đã tối ưu chưa?” “ Nếu chưa còn
có cách giải nào nữa không?” “Dạng bài này có thể mở rộng được không?”
“Mở rộng như thế nào?”…..
Theo P.L Capitxa thì “Giáo dục có khả năng sáng tạo trong con người dựa
trên sự phát triển tư duy độc lập”[18]. Do đó một yếu tố nữa của việc bồi
dưỡng NLST cho HS là HS cần có khả năng tư duy độc lập. Đó là khả năng
trong việc tự xác định phương hướng hoạt động của mình trong tình huống
mới, tự phát hiện và nêu lên các vấn đề cần giải quyết, tự tìm ra con đường
giải quyết và thực hiện nó. Như vậy, các điều kiện càng tốt bao nhiêu thì khả
năng sáng tạo càng cao bấy nhiêu.
2. Vai trò của kiến thức và phương pháp vật lí trong việc phát triển tư
duy và NLST của HS
2.1. Vai trò của kiến thức vật lí
Kiến thức vật lí bao gồm hiểu biết về các các hiện tượng, các khái niệm,

các định luật, các thuyết vật lí, các tư tưởng, phương pháp nhận thức và các
ứng dụng của vật lí, là kết quả hoạt động của hoạt động tư duy, tưởng tượng là
tiền đề của hoạt động sáng tạo của con người trong quá trình tìm hiểu và cải
tạo thế giới tự nhiên. Quá trình quan sát, phân tích các sự kiện, hiện tượng
v ật lí, làm các thí nghiệm... khái quát để hình thành các khái niệm, nghiên


11

cứu mối quan hệ giữa hiện tượng, các đại lượng, hình thành các định luật
và thuyết vật lí là cơ sở phát triển tư duy cho HS. Các định luật và các thuyết
vật lí cho phép chỉ ra các quy luật vận động, phát triển và hiểu rõ bản chất,
nguyên nhân của các hiện tượng và quá trình biến đổi của thế giới tự nhiên.
Đó chính là kết quả cao nhất của hoạt động tư duy của con người trong việc
tìm hiểu, nhận thức thế giới tự nhiên. Quá trình nghiên cứu, ứng dụng các
phương trình, công thức vật lí vào thực tiễn, giải thích các hiện tượng, giải
các bài toán vật lí kĩ thuật... có tác dụng phát triển NLST, rèn luyện các thao
tác tư duy và ngôn ngữ của HS. Các kiến thức vật lí ở các mức độ khác nhau
đều là những kết luận rút ra sao một quá trình tư duy logic dựa trên những
kết quả quan sát, thí nghiệm, đo lường và tính toán về các hiện tượng tự
nhiên. Thông thường các kiến thức v ật lí được trình bày bằng hai con
đường thể hiện quá trình tư duy vật lí: Con đường đi từ quan sát, thí nghiệm,
đo đạc tiến lên khái quát theo phương pháp quy nạp và con đường từ lí thuyết
mà phân tích, ứng dụng để giải thích, suy ra các hệ quả, để dự đoán theo
phương pháp diễn dịch.
Tất nhiên, dù bằng con đường nào cũng phải đảm bảo tính hệ thống,
nhất quán, chính xác và chặt chẽ của khoa học vật lí. Mỗi biểu thức, kết luận
rút ra đều có chỉ rõ ý nghĩa vật lí và mối liên hệ bản chất của nó. Rõ ràng kiến
thức vật lí có vai trò đặc biệt trong việc phát triển tư duy và NLST của HS.
2.2. Vai trò của phương pháp nhận thức vật lí

Quá trình nghiên cứu, thực nghiệm, giải các bài toán vật lí... thường sử
dụng các phương pháp nhận thức tổng quát của khoa học: Phương pháp giả
thuyết, phương pháp thực nghiệm, phương pháp lí thuyết (toán học), phương
pháp tương tự, phương pháp mô hình hoá, phương pháp quy nạp - suy diễn.
Đồng thời, sử dụng các phương pháp đặc thù của vật lí như phương pháp
động học, phương pháp động lực học, phương pháp năng lượng... Các
phương pháp trên còn có thể sử dụng để chỉ ra cách thức hoạt động xây dựng,


12

chiếm lĩnh kiến thức và vận dụng kiến thức vật lí cho HS.Việc vận dụng chu
trình nhận thức khoa học vật lí trong dạy học có tác dụng rất lớn để phát triển
tư duy và NLST của HS. Chu trình đó còn gọi là chu trình sáng tạo khoa học
của V.G Razumoopxki[19] được thể hiện qua các bước như sơ đồ :

Mô hình - Giả thuyết
trừu tượng

Các sự kiện khởi đầu –
xuất phát

Các hệ quả logic

Kiểm tra - Thực nghiệm

Khi HS hiểu được ý nghĩa của những sự kiện xuất phát bằng quan
sát và kinh nghiệm bản thân, lúc đó vai trò sáng tạo của lí thuyết thông qua
việc xây dựng mô hình giả thuyết đ ể t ừ đ ó rút ra hệ quả logic, đồng thời
thấy rõ tầm quan trọng của sự k iểm tra bằng thực nghiệm và đó có thể lại là

sự kiện khởi đầu cho chu trình khoa học nhận thức mới. Việc hình thành
năng lực áp dụng các phương pháp nhận thức khoa học cũng như c hu trình
sáng tạo khoa học trong dạy học v ật lí có ý nghĩa to lớn trong việc bồi
lưỡng năng lực tự học, niềm tin và hứng thú sáng tạo của HS.
2.3. Rèn luyện các thao tác tư duy
2.3.1. Rèn luyện các thao tác tư duy 1ogic hình thức
Trong quá trình dạy học v ật lí cần tập luyện cho H S cách suy nghĩ
vận dụng t ác thao tác tư duy logic như phân tích, tổng hợp, so sánh hệ thống
hoá, trừu tượng hoá và cụ thể hoá...
Phân tích là thao tác dùng trí óc chia nhỏ đối tượng thành các bộ phận
để nghiên cứu, chia cái toàn thể ra thành từng phấn hoặc tách ra từng thuộc