luận văn thạc sĩ, soạn thảo bài tập chương chất khí vật lý 10

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã được xác định trong Nghị
quyết Trung ương 4 khóa VII (1 - 1993), Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII (12 1996), và được thể chế hóa trong Luật giáo dục (2005). Luật giáo dục, điều 28.2 đã
chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông là phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng
phương pháp tự học, khả năng làm việc nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến
thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách
nhiệm học tập cho HS”.
Trong quá trình dạy học môn vật lí ở trường phổ thông, mục tiêu chính của
của việc dạy là giúp HS hiểu và vận dụng được các lý thuyết chung của vật lí vào giải
thích được các hiện tượng trong thực tế, giải quyết được các vấn đề mà thực tiễn
trong cuộc sống đặt ra. Muốn đạt được điều đó, GV phải thường xuyên rèn luyện cho
HS những kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vật lí vào cuộc sống hằng ngày. Có
nhiều cách ta có thể rèn luyện cho HS những kỹ năng, kỹ xảo này, một trong các cách
đó là ta rèn luyện cho HS giải BTVL.
Trong quá trình học vật lí rất nhiều HS gặp khó khăn khi giải bài tập. Điều
này không chỉ do tính phức tạp, phong phú của công việc này, do thời gian phân bố
cho tiết dạy bài tập còn ít, mà còn do chính nhược điểm mắc phải khi soạn thảo hệ
thống bài tập, phân dạng và hướng dẫn HS giải bài tập của GV. Thông thường,
nhiều GV có quan niệm rằng số lượng bài tập càng nhiều và mức độ bài tập càng
khó thì càng tốt. Nhiều GV có quan niệm khi giải các BTVL chỉ cần ra kết quả,
không coi trọng hoạt động hướng dẫn giải, chỉ coi trọng hướng dẫn HS ghi nhớ
nhiều chi tiết vụn vặt. Chính điều này làm cho đầu óc mệt mỏi, căng thẳng, do đó
ảnh hưởng đến việc tiếp thu kiến thức của HS.
Thông qua BTVL có thể cung cấp cho cả GV và HS thông tin một cách đầy
đủ để xác định, phân tích những khó khăn trong nhận thức của từng HS để cả thầy
và trò điều chỉnh hoạt động dạy và hoạt động học.

1

Chương Chất khí nằm trong phần Nhiệt học của vật lí 10 THPT. Trong quá
trình học chương này, các em còn gặp rất nhiều khó khăn khi làm bài tập.
Từ các lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Soạn thảo hệ thống bài tập và
hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Chất khí - vật lí 10 theo hướng phát
huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Soạn thảo hệ thống bài tập chương Chất khí - vật lí 10 đảm bảo tính hệ
thống, khoa học theo các mức độ nhận thức: nhận biết, hiểu, vận dụng.
- Xây dựng kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập khi dạy học chương Chất khí
và soạn thảo tiến trình hướng dẫn hoạt động giải hệ thống bài tập đó theo hướng
phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu soạn thảo được một hệ thống BTVL phù hợp với mục tiêu dạy học và
xây dựng tiến trình hướng dẫn hoạt động giải bài tập sao cho phát huy được tính
tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS thì sẽ giúp HS ôn tập, củng
cố được kiến và phát huy được tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng được năng lực
sáng tạo của HS.
4. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải
bài tập chương Chất khí - vật lí 10 theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi
dưỡng năng lực sáng tạo của HS.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp dạy học vật lí để phát huy tính
tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy giải BTVL phổ thông.
- Phân tích nội dung kiến thức và kỹ năng cần đạt được của chương Chất khí.
- Điều tra thực trạng dạy bài tập chương Chất khí ở một số trường THPT.
- Soạn thảo hệ thống bài tập đảm bảo tính hệ thống, khoa học theo các mức
độ nhận thức: nhận biết, hiểu, vận dụng.

2


- Xây dựng kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập đã soạn thảo khi dạy học
chương Chất khí - vật lí 10.
- Soạn thảo tiến trình hướng dẫn hoạt động giải hệ thống bài tập đó theo
hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS.
- TNSP để đánh giá hệ thống bài tập đã soạn thảo về tính khả thi và tác dụng
phát huy tính tích cực, tự chủ, bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS.
6. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng nhóm các phương pháp sau:
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các cơ sở lý luận về dạy giải
BTVL phổ thông và lý luận về dạy học tích cực, các biện pháp phát huy tính tích cực, tự
chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS trong hoạt động dạy giải BTVL.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng phiếu điều tra, biên bản dự giờ,
trao đổi với GV, HS, nghiên cứu các bài kiểm tra kết quả học tập của HS.
- Phương pháp TNSP.
- Phương pháp thống kê toán học.
7. Đóng góp của đề tài
- Luận văn là cơ cở giúp GV đổi mới phương pháp soạn thảo hệ thống bài
tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tâp.
- Luận văn là tài liệu tham khảo về hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập
chương Chất khí.
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, nội dung chính
của luận văn được trình bày trong ba chương:
Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của hoạt động dạy giải BTVL phổ
thông.
Chương 2. Soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải BTVL

chương Chất khí - vật lí 10.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

3


CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG
1.1. Khái niệm về bài tập vật lí
Theo X.E. Camenetxki và V.P. Ôrêkhốp “trong thực tế dạy học, BTVL được
hiểu là một số vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những suy
luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các
phương pháp vật lí...”. Thực ra, trong các giờ học vật lí, mỗi một vấn đề xuất hiện
do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các tiết học chính là một bài tập đối với HS.
Hiểu theo nghĩa rộng thì sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc
giải bài tập.
Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy học
bộ môn người ta thường hiểu BTVL là những bài luyện tập được lựa chọn một cách
phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các
khái niệm, phát triển tư duy vật lí của HS và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức
của HS vào thực tiễn.
1.2. Vai trò của bài tập vật lí trong dạy học vật lí
Mục tiêu của dạy học vật lí ở trường phổ thông là phải đảm bảo trang bị đầy
đủ cho HS những kiến thức phổ thông cơ bản, hiện đại, làm cho HS có thể vận dụng
những kiến thức đó để giải quyết nhiệm vụ học tập. Để đạt được những nhiệm vụ
trên đồi hỏi HS phải được rèn luyện một cách thường xuyên, kết hợp nhiều phương
pháp. BTVL là một trong những phương pháp được vận dụng có hiệu quả trong dạy
học vật lí. Nó có một tầm quan trọng đặc biệt góp phần vào việc hoàn thành nhiệm
vụ dạy học vật lí ở phổ thông.
Có thể nói, việc giải các BTVL được xem như mục đích, là phương pháp dạy

học. Người ta ngày càng chú ý tăng cường các BTVL vì chúng đóng vai trò quan
trọng trong dạy học và giáo dục HS.
Tùy thuộc vào những tình huống cụ thể, BTVL được sử dụng theo các mục
đích khác nhau.

4


- BTVL có thể được sử dụng như là phương tiện nghiện cứu tài liệu mới khi
trang bị kiến thức cho HS nhằm đảm bảo cho HS lĩnh hội được kiến thức một cách
sâu sắc và vững chắc.
Ví dụ: 1. Một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái đẳng nhiêt thì áp
suất của khí thay đổi thế nào khi thể tích của nó thay đổi? Tại sao?
2. Hãy thiết kế một phương án thí nghiệm cho phép tìm được mối quan hệ giữa áp
suất của một khối lượng khí và thể tích của nó khi chuyển trạng thái đẳng nhiệt.
Thông qua bài tập này thì HS đưa ra được phương án thí nghiệm tìm mối
quan hệ giữa p và V, thiết kế được bộ thí nghiệm, từ đó giúp HS hiểu rõ hơn nguyên
tắc, cấu tạo của bộ thí nghiệm thực tế, biết được tác dụng của từng dụng cụ trong bộ
thí nghiệm, làm được thí nghiệm, từ đó đưa ra định mỗi liên hệ giữa p và V. Vậy
bài tập này giúp HS lĩnh hội được kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc.
- BTVL là một phương tiện để HS rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức,
liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống.
Ví dụ: Tại sao khi đem những con cá sống ở dưới đáy biển sâu lên cạn thì
bong bóng của chúng lại phòi ra ngoài miệng? Coi như nhiệt độ trong quá trình đưa
cá từ đáy biển lên cạn là không thay đổi. [13]
- BTVL là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện
tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS.
Ví dụ: Hãy sử dụng các kiến thức về định luật chất khí (Định luật BoyleMariotte; định luật Charles; định luật Gay Lussac) và kiến thức liên quan để nêu ra
một cách xác định áp suất khí quyển trong mỗi trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Thiết bị gồm ống thủy tinh một đầu kín một đầu hở, tiết

diện đều, một chậu nước, một cái thước.
+ Trường hợp 2: Thiết bị gồm một ống cao su một đầu ống kín một đầu hở,
tiết diện tròn, có thể quan sát được nước bên trong ống, một cái phễu, một chậu
nước, một cái thước. [12]
Bài tập này giúp kích thích tính tò mò, nghiên cứu, tìm tòi của HS. HS sẽ
tích cực, chủ động tìm tòi, nghiên cứu các kiến thức đã học về định luật chất khí để

5


tìm ra cách xác định áp suất khí quyển. Bài tập này không những làm cho HS hiểu
sâu hơn các định luật chất khí mà còn rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp
nghiên cứu khoa học cho HS.
Hoạt động giải bài tập là một hình thức làm việc tự lực căn bản của HS.
Trong khi giải bài tập HS phải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng những
lập luận, thực hiện việc tính toán, khi cần thiết phải tiến hành các thí nghiệm, thực
hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra các kết
luận của mình. Trong những điều kiện đó, tư duy lôgic, tư duy sáng tạo của HS
được phát triển, năng lực làm việc độc lập của HS được nâng cao.
- BTVL là một phương tiện ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách sinh
động và có hiệu quả.
Khi giải các bài tập đòi hỏi HS phải nhớ lại các công thức, định luật, kiến
thức đã học, có khi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học trong cả
một chương, một phần do đó HS sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ vững chắc những kiến
thức đã học.
Ví dụ: Có 1 g khí heli (coi là khí lí tưởng đơn
nguyên tử) thực hiện một chu trình 1 – 2 – 3 – 4 – 1
được biểu diễn trên giản đồ (p, T) như hình. Cho p0 =

p

p0

105 Pa; T0 = 300 K.

1

2p0

2

3

4

a) Tìm thể tích của khí ở trạng thái 4.
b) Hãy nói rõ chu trình này gồm các đẳng quá

0

T0

2T0

T
trình nào. Vẽ lại chu trình này trên giản đồ (p, V) và trên giản đồ (V, T) (cần ghi rõ
giá trị bằng số và chiều biến đổi của chu trình).
Bài tập này giúp HS ôn tập nội dung và các hệ thức của các định luật Chất
khí, và đường biểu diễn của các đẳng quá trình, phương trình ClapeyronMendeleev.
- Thông qua việc giải bài tập có thể rèn luyện cho HS những đức tính tốt như

tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó.

6


p
Ví dụ: Cho đồ thị như hình vẽ biểu diễn quá trình biến

2

đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng. Trong quá trình này

1

khí bị nén hay bị dãn? Tại sao? [13]
Bài tập này liên quan đến nhiều kiến thức và không thể

0

T

so sánh trực tiếp thể tích ở hai trạng thái. Vì vậy để giải bài tập này đòi hỏi HS phải
chịu khó tìm tòi để tìm ra cách so sánh thể tích hai trạng thái.
Để giải bài tập này đỏi hỏi HS phải có kiến thức cũ liên quan ở chương
trước, có kĩ năng biến đổi toán học
- BTVL là một phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS
một cách chính xác.
Trên phương diện giáo dục, giải các BTVL sẽ giúp hình thành các phẩm chất
cá nhân của HS, như tình yêu lao động, trí tò mò, sự khéo léo, khả năng tự lực,
hứng thú đối với học tập, ý chí và sự kiên trì đạt tới mục đích đặt ra (kết quả của bài

toán). Trong quá trình học, nhiều khi HS hiểu và nắm được nội dung lí thuyết, song
họ cũng gặp rất nhiều khó khăn khi áp dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc giải
các bài toán cụ thể. HS có thể nhắc lại các định luật, quy tắc, công thức nhưng
không biết vận dụng chúng như thế nào để giải một BTVL. Do đó, việc rèn luyện,
hướng dẫn HS giải các BTVL là đặc biệt quan trọng, là biện pháp hiệu quả để phát
triển tư duy vật lí cho HS. Thực tế, ý nghĩa vật lí của các định luật, quy tắc, định
lí,... trở nên dễ hiểu khi HS sử dụng chúng nhiều lần để giải các bài tập.
1.3. Phân loại bài tập vật lí
Số lượng các BTVL sử dụng trong thực tiễn dạy học hiện nay rất lớn, vì vậy
cần có sự phân loại sao cho có tính tương đối thống nhất về mặt lý luận cũng như
thực tiễn cho phép người dạy lựa chọn và sử dụng hợp lí các BTVL trong dạy học.
Các BTVL khác nhau về nội dung và mục đích dạy học, vì vậy trong dạy học vật lí
có thể phân loại chúng theo các cơ sở:
- Phân loại theo nội dung
- Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải.
- Phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy sáng tạo của HS.

7


BÀI TẬP VẬT LÍ

Phân loại theo
nội dung

Bài tập
có nội
dung
lịch sử

Bài tập
có nội
dung
cụ thể
hoặc
trừu
tượng

Cơ

Đề tài
Vật lí

Nhiệt

Điện

Phân loại theo yêu
cầu phát triển tư duy

Kĩ
thuật
tổng
hợp

Bài tập
luyện
tập

Bài tập

sáng
tạo

Phân loại theo phương thức cho
điều kiện và phương thức giải

Trắc
Bài tập Bài tập Bài tập Bài tập
nghiêm
định
định
đồ thị
thí
tính
lượng
nghiệm khách
quan

Quang

Hình 1.1. Sơ đồ phân loại bài tập vật lí
Tuy nhiên, cần nói thêm rằng, các phương án phân loại như trên không hoàn
toàn tách biệt, một bài tập cụ thể có thể đồng thời thuộc một vài nhóm khác nhau. [9]
1.3.1. Phân loại bài tập theo nội dung
Trong cách phân loại này, ta có thể chia thành các loại sau:
1.3.1.1. Theo đề tài của tài liệu vật lí
BTVL đó được phân biệt thành các bài tập cơ học, điện học, nhiệt học, quang
học… Các bài tập này thường xuất hiện ngay sau khi nghiên cứu tài liệu mới về một
vấn đề nào đó. Sự phân chia này chỉ mang tính chất quy ước, bởi vì kiến thức được
sử dụng trong giả thiết của BTVL thường không chỉ lấy ở một chương mà có thể lấy

ở những phần khác nhau trong chương trình vật lí đã học.
1.3.1.2. Bài tập có nội dung cụ thể
Là các bài tập có dữ liệu là các số cụ thể, thực tế và HS có thể đưa ra lời giải
dựa vào vốn kiến thức vật lí cơ bản đã có. Những bài tập có nội dung cụ thể có tác

8


dụng tập cho người học phân tích các hiện tượng thực tế cụ thể để làm rõ bản chất
vật lí và từ đó có thể vận dụng các kiến thức vật lí để giải.
1.3.1.3. Bài tập có nội dung trừu tượng
Là các bài tập mà các dữ kiện cho dưới dạng chữ. Trong bài tập này, bản
chất được nêu bật trong đề bài, những chi tiết không bản chất đã được lược bỏ bớt.
HS có thể nhận ra được cần sử dụng công thức, định luật vật lí nào đó để giải bài
tập đã cho.
1.3.1.4. Bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp
Là các bài tập có nội dung chứa đựng các kiến thức về kĩ thuật, về sản xuất,
công nông nghiệp, về giao thông vận tải.
1.3.1.5. Bài tập có nội dung lịch sử
Là các bài tập chứa đựng các kiến thức có liên quan đến lịch sử như những dữ
liệu về các thí nghiệm vật lý cổ điển, những phát minh, sáng chế hoặc những câu
chuyện có tính chất lịch sử.
1.3.1.6. Bài tập vui
Là các bài tập sử dụng các sự kiện, hiện tượng kì lạ hoặc vui. Việc giải các
bài toán này sẽ làm cho tiết học thêm sinh động, nâng cao hứng thú học tập cho HS.
1.3.2. Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải
Theo đó, người ta sẽ phân ra thành các dạng: bài tập định tính, bài tập định
lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập trắc nghiệm khách quan. [9]
- Bài tập định tính: Có hai loại bài tập định tính là: Giải thích hiện tượng và
dự đoán hiện tượng.

+ Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lí giải xem
vì sao hiện tượng lại xảy ra như thế. Trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lập
được mối quan hệ giữa hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay với một
số định luật vật lí. Thực hiện phép suy luận logic luận ba đoạn trong đó tiền đề thứ
nhất là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lí tổng quát, tiền đề thứ hai
là những điều kiện cụ thể, kết luận về hiện tượng được nêu ra.

9


+ Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đề
bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán được hiện tượng gì
xảy ra và xảy ra thế nào. Ta thực hiện suy luận lôgic, thiết lập luận ba đoạn, trong
đó ta mới biết tiền đề thứ hai ( phán đoán khẳng định riêng), cần phải tìm tiền đề
thứ nhất ( phán đoán khẳng định chung) và kết luận (phán đoán khẳng định riêng).
Trong trường hợp hiện tượng xảy ra phức tạp, ta phải xây dựng một chuỗi luận ba
đoạn liên tiếp ứng với các giai đoạn diễn biến của hiện tượng.
- Bài tập định lượng (bài tập tính toán): Đó là các bài tập khi giải phải sử
dụng các phương pháp toán học (dựa trên các định luật và quy tắc, thuyết vật lí).
Đây là dạng bài tập sử dụng rộng rãi, thường được soạn thảo cho chương trình vật lí
phổ thông. Các bài tập này có thể giải trên lớp, trong giờ luyện tập, giao về nhà cho
HS tập vận dụng kiến thức (sau đó có sự kiểm tra của GV). Dạng bài tập này có ưu
điểm lớn là làm sâu sắc các kiến thức của HS, rèn luyện cho HS vận dụng phương
pháp nhận thức đặc thù của vật lí đặc biệt phương pháp suy luận toán học. Tuỳ theo
phương pháp toán học được vận dụng, bài tập tính toán được quy về các bài tập số
học, đại số và hình học.
- Phương pháp số học: Phương pháp giải chủ yếu là phương pháp số học, tác
động lên các con số hoặc các biểu diễn chữ mà không cần thành lập phương trình để
tìm ra ẩn số.
- Phương pháp đại số: Dựa trên các công thức vật lí, lập các phương trình từ

đó giải chúng để tìm ra ẩn số.
- Phương pháp hình học: Khi giải dựa vào hình dạng của đối lượng, các dữ
liệu cho theo hình vẽ để vận dụng quy tắc hình học hoặc lượng giác.
Trong các phương pháp trên, phương pháp đại số là phương pháp phổ biến
nhất, quan trọng hơn cả vì vậy cần thường xuyên quan tâm rèn luyện cho HS.
Khi giải các bài tập tính toán người ta còn sử dụng thủ pháp logic khác nhau,
cũng có thể coi là phương pháp giải: đó là phương pháp phân tích, phương pháp
tổng hợp.
- Phương pháp phân tích:

10


+ Tìm một định luật, một qui tắc diễn đạt bằng một công thức có chứa đại
lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết.
+ Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ giữa đại
lượng chưa biết này với các đại lượng đã biết trong đề bài. Cuối cùng tìm được một
công thức chỉ chứa đại lượng cấn tìm với đại lượng đã biết.
Định luật 1 ( công thức 1)
x = f (y, z)

Định luật 4 ( công thức 4)
z = f (c)

Định luật 2 ( công thức 2)
y = f (a, p)
Định luật 3 ( công thức 3)
p = f (b)

Kết quả

x = f (a, b, c)
Hình 1.2. Sơ đồ một ví dụ lập luận theo phương pháp phân tích [10]
- Phương pháp tổng hợp
+ Từ những đại lượng đã cho ở đề bài. Dựa vào các định luật,qui tắc vật lí,
tìm những công thức có chứa đại lượng đã cho với các đại lượng trung gian mà ta
dự kiến có liên quan đến đại lượng cần tìm.
+Suy luận toán học, đưa đến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm với các
đại lượng đã cho.
Định luật 1 ( công thức 1)
p = f (b)

Định luật 3 ( công thức 3)
z = f (c)

Định luật 2 ( công thức 2)
y = f (a, p)

Định luật 4 ( công thức 4)
x = f(y,z) = f (a, b,c)

Hình 1.3. Sơ đồ một ví dụ lập luận theo phương pháp tổng hợp [10]

11


- Bài tập thí nghiệm: là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm
chứng lời giải bằng lí thuyết hoặc tìm những số liệu cần thiết cho bài tập. Bài tập thí
nghiệm có nhiều tác dụng về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt
làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý luận và thực tiễn: trong các bài tập thí nghiệm thì
thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng

lại xảy ra như thế, cho nên phần vận dụng các định luật vật lí để lí giải các hiện
tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm.
- Bài tập đồ thị: là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để
giải phải tìm trong đồ thị đã cho trước hoặc ngược lại. Bài tập đòi hỏi HS phải biểu
diễn quá trình diễn biến của hiện tượng đã nêu trong bài tập. Bài tập đồ thị có tác
dụng rèn luyện kĩ năng đọc, vẽ đồ thị, và mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng
mô tả trong đồ thị.
1.3.3. Phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy trong quá trình
dạy học
Theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy, có thể phân bài tập thành hai loại là
bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo.
1.3.3.1. Bài tập luyện tập
Bài tập luyện tập là những bài tập mà những hiện tượng xảy ra chỉ tuân theo
một quy tắc, một định luật vật lí đã biết, muốn giải chỉ cần thực hiện một lập luận
đơn giản hay áp dụng công thức đã biết. Loại bài tập này dùng để củng cố kiến thức
lí thuyết cơ bản đã học, hoặc sau khi học một kiến thức vật lí mới (một khái niệm,
một định luật hay một quy tắc vật lí nào đó) giúp HS hiểu sâu sắc hơn các khái
niệm, định luật vật lí mới nghiên cứu, nắm vững cách giải đối với một loại bài tập
nhất định đã được chỉ dẫn cách thức giải. Loại bài tập này không đòi hỏi tư duy
sáng tạo của người học bời vì trong các bài tập loại này các điều kiện cho trong đề
bài thường đã chỉ rõ hành động cần thực hiện (xác định đại lượng nào đó từ công
thức đã biết, giải thích ý nghĩa của công thức…)
1.3.3.2. Bài tập sáng tạo
Loại bài tập này yêu cầu HS phải có đầu óc tư duy và sáng tạo, có khả năng
phân tích đề bài, vận dụng tổng hợp kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra. Loại bài tập

12


này đôi khi cũng đòi hỏi HS phải có đầu óc tưởng tượng, biết cách suy diễn và lập luận

chắc chắn để thiết lập các mối quan hệ cần xác lập một cách chặt chẽ và có lôgic.
Bài tập sáng tạo có hai loại:
- Bài tập nghiên cứu: Là loại bài tập cần giải thích một hiện tượng chưa biết
trên cơ sở mô hình trừu tượng thích hợp rút ra từ lí thuyết vật lí. HS cần trả lới câu
hỏi “Tại sao?”.
- Bài tập thiết kế: Là loại bài tập vận dụng các kiến thức lí thuyết đã biết để
đưa ra mô hình mới phù hợp với mô hình trừu tượng (định luật, công thức, đồ
thị,…) đã cho. HS cần trả lời câu hỏi “Làm như thế nào?”.
Sự khác nhau giữa bài tập sáng tạo và bài tập luyện tập là ở chỗ điều kiện
cho trong bài tập sáng tạo che dấu angôrit giải, còn điều kiện cho trong bài tập
luyện tập đã gợi ý angôrit giải. Với bài tập luyện tập, trong nhận thức của HS đã
hình thành cơ sở định hướng đầy đủ, họ đã biết các angôrit tương ứng, họ có thể
nhớ lại hoặc có thể tìm ra chúng. Các bài tập luyện tập có thể coi như giai đoạn đầu
để nhằm tới sự phát triển các phương pháp làm việc sáng tạo, đòi hỏi ở HS một sự
tự lực hoàn toàn. Bài tập luyện tập đặc biệt quan trọng để củng cố các kiến thức và
kĩ năng trong quá trình vận dụng kiến thức. Còn với bài tập sáng tạo thì nét đặc
trưng là hoàn toàn không có cơ sở định hướng rõ rệt như trong nội dung bài tập. HS
phải tự mình bổ khuyết lấy kiến thức, thực hiện những thao tác tư duy phức tạp,
kiểm tra tiến trình suy nghĩ của mình và tự đánh giá có phê phán các kết quả thu
được. Trong các bài tập sáng tạo, các định luật vật lí được dùng làm cơ sở để giải
bài tập này HS đã biết, tuy nhiên, họ chưa thể tìm ngay ra hướng giải, HS phải suy
tính xem phải vận chúng như thế nào theo điều kiện của bài tập đã cho. [21]
1.4. Tư duy trong giải bài tập vật lí
Để có thể nêu ra được những nét chung của phương pháp dạy học về BTVL
ta cần nêu rõ quá trình tư duy trong việc xác lập đường lối giải một BTVL.
Quá trình hình thành nên các khái niệm, định luật vật lí gắn với quá trình
khái quát hóa, nó liên quan đến chuyển tiếp của người học từ chỗ mô tả tính chất
của từng sự vật, hiện tượng vật lí riêng lẻ đến chỗ phát hiện và tách nó ra trong một

13

nhóm các sự vật, hiện tượng. Khái quát hóa được xem xét trong mối liên hệ chặt
chẽ với thao tác trừu tượng hóa. Việc tách ra tính chất chung, bản chất nào đó, bao
hàm việc tách nó ra khỏi các tính chất khác. Điều kiện cần thiết của sự khái quát
hóa đúng đắn là phân tích trong các ví dụ cụ thể các dấu hiệu có thể thay đổi, các
dấu hiệu không bản chất đối với một khái niệm hoặc hiện tượng nhất định... Như
vậy, điều kiện của sự hình thành khái quát hóa đúng đắn ở HS là sự thay đổi (biến
đổi) các dấu hiệu (thuộc tính và hiện tượng) không bản chất trong sự ổn định của
các dấu hiệu bản chất.
Quá trình dạy học thường theo trình tự: tri giác- biểu tượng- khái niệm (định
luật). Như vậy, khái niệm được trừu tượng hóa từ các đặc điểm và dấu hiệu đơn lẻ
của các tri giác và biểu tượng và do đó, nó là kết quả của khái quát hóa và biểu
tượng về rất nhiều hiện tượng và sự vật cùng loại.
Tuy nhiên, nắm những khái niệm, định luật không chỉ giới hạn ở chỗ biết các
dấu hiệu của các sự vật và hiện tượng được bao hàm bởi khái niệm đó, mà còn phải
biết sử dụng nó trong thực tế, biết làm việc với nó. Điều đó có nghĩa là việc tiếp thu
khái niệm, định luật không chỉ bao gồm con đường từ dưới lên trên, từ các trường
hợp đơn lẻ, bộ phận đến khái quát hóa chúng mà còn có con đường ngược lại từ trên
xuống dưới, từ cái chung đến cái bộ phận và riêng lẻ. Khi biết cái chung cần nhìn
thấy nó trong trường hợp cụ thể gặp phải trong thời điểm đã cho. Đó chính là con
đường cần thực hiện khi giải các BTVL.
Nhiều bằng chứng đã chứng tỏ, các khái quát ban đầu mà HS thu nhận được
theo sơ đồ “từ dưới lên trên”, tự nó không đảm bảo được sự vận động “từ trên
xuống dưới”, từ “cái chung” đến “cái riêng”. Khi học các sự kiện mới và cụ thể, HS
không nhận ra trong đó trường hợp riêng của dấu hiệu chung mà họ đã biết, không
thể tách bạch được dấu hiệu chung này từ những điều kiện cụ thể. Việc chuyển từ
cái chung đến cái riêng, cái cụ thể giúp người học khắc phục được sự tách rời giữa
cái cụ thể và trừu tượng.
Việc nắm vững tri thức trừu tượng thực sự diễn ra tùy theo mức độ phong

phú của nội dung kiến thức cụ thể. Độ rộng và tính đa dạng của thông tin về những

14


biểu hiện cụ thể, cảm tính của cái chung được sử dụng làm chỉ số đo trình độ nắm
vững khái niệm, định luật. Nắm vững khái niệm, định luật có nghĩa là nắm được
toàn bộ tập hợp các tri thức về sự vật mà khái niệm, định luật đó có liên quan. Càng
tiến gần tới mức độ đó, người học cần nắm vững khái niệm, định luật. Đó là sự phát
triển của các khái niệm, định luật, chúng không phải bất biến mà có sự thay đổi về
nội hàm tùy theo việc mở rộng tri thức. Như vậy, việc giải BTVL thực chất là vận
dụng các kiến thức khái quát đã có vào các tình huống vật lí cụ thể, đó là quá trình
đi từ cái chung đến cái riêng.
Quá trình giải BTVL là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét hiện
tượng vật lí được đề cập và dựa trên kiến thức vật lí để đưa tới mối liên hệ có thể có
của những cái đã cho và cái phải tìm, sao cho có thể thấy được cái phải tìm có mối
liên hệ trực tiếp hay gián tiếp với cái đã cho.
Từ đó, đi tới chỉ rõ mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với
những cái đã biết, tức là tìm ra được lời giải cho bài toán. Các công thức, phương
trình mà ta xác lập được dựa trên kiến thức vật lí của các điều kiện cụ thể của bài
tập là sự biểu diễn mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng vật lí. Dựa trên tập
hợp các mối quan hệ này (tập hợp các phương trình) ta mới có thể luận giải tính
toán để có lời giải cuối cùng. Đối với những bài tập tính toán thì những công việc
vừa nói chính là việc thiết lập các phương trình và giải hệ các phương trình để tìm
ra các ẩn số của bài toán. [15]
Ta có thể biểu diễn mô hình hóa các mối liên hệ của cái đã cho (kí hiệu bằng
các chữ a,b,c...), cái phải tìm (kí hiệu bằng chữ x) và cái chưa biết (kí hiệu bằng các
chữ số 1,2,3... ) như sơ đồ dưới đây:
Trong đó

x

x

là cái phải tìm

a

, b

1

2

a

b

…

1

2

... là những cái đã cho
,

...là những cái chưa biết.

Hình 1.4

Giả sử khi giải một bài toán nào đó, trên cơ sở phân tích điều kiện cụ thể của đầu
bài, ta có thể xác lập được các mối quan hệ cơ bản biểu diễn bởi các phương trình

15


(1), (2), (3) và (4). Nhờ hệ bốn mối liên hệ này ta có thể tìm được đại lượng chưa
biết thông qua mối liên hệ với cái đã biết.

(1)

x

a

1

2

(2)

b

1

3

(3)

a

c

3

(4)

a

b

2

Hình 1.5
Việc luận giải, tính toán có thể mô hình hóa bằng sơ đồ dưới đây:

(3)

3

(2)
(4)

1

(1)

x

2

Hình 1.6
Sơ đồ luận giải đó có thể diễn giải như sau:
 Từ mối liên hệ (3) rút ra 3
 Thay 3 vào phương trình (2) rút ra 2
 Từ mối liên hệ trong phương trình (4) rút ra 2
 Thay 1 và 2 vào mối liên hệ ở phương trình (1) rút ra ẩn số phải tìm x.
Như vậy, xem xét tư duy khi giải BTVL cho thấy có hai phần việc quan
trọng nhất cần thực hiện:
 Xác lập cho được các mối liên hệ cơ bản dựa trên sự vận dụng trực tiếp các
kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập
 Luận giải, tính toán để từ các mối liên hệ đã xác lập đi đến kết quả cuối
cùng.Sự thực hiện hai phần việc này có thể lần lượt nhưng cũng có thể xen kẽ nhau,

16


trong đó điều quan trọng nhất là xác lập cho được mối liên hệ giữa cái phải tìm với
cái đã cho.
Tóm lại, để tìm được lời giải của một BTVL là phải trả lời được câu hỏi:
- Để giải bài tập này, cần xác lập những mối liên hệ cơ bản nào?
- Sự xác lập những mối liên hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng
những kiến thức gì? Vào điều kiện cụ thể gì của bài tập.
Trả lời được những câu hỏi đó còn giúp GV có sự định hướng trong phương
pháp dạy học về bài tập một cách đúng đắn, hiệu quả.
1.5. Phương pháp giải bài tập vật lí
1.5.1. Các bước chung khi giải bài tập vật lí
Số lượng BTVL rất đa dạng và phong phú với nhiều dạng bài và phương
pháp giải khác nhau. Phương pháp giải BTVL nói chung phụ thuộc vào nhiều điều

kiện: vào nội dung bài tập, vào trình độ HS, vào mục đích do GV đặt ra,...Tuy
nhiên, trong dạy học về BTVL, tiến trình hướng dẫn HS giải một BTVL nói chung,
đều phải trải qua bốn giai đoạn (bước) sau:
Bước 1: Đọc đề bài. Tìm hiểu đề bài
Việc đọc kĩ đề bài giúp hiểu rõ vấn đề của bài tập và sơ bộ nhận dạng được
bài tập. Sau đó HS phải tiến hành vẽ hình một cách chính xác, rõ ràng và đầy đủ.
Nếu BTVL không có sẵn hình vẽ thì, nếu cần thiết, phải căn cứ vào đầu bài để tự vẽ
lấy hình, trên hình vẽ ghi các kí hiệu cần thiết. Bằng hình vẽ, HS có thể phân tích
giả thiết của bài tập, đồng thời đặc biệt chú ý đến những giả định khác nhau mà hầu
như không thể tránh khỏi trong mỗi bài tập. Có những giả định được đề cập đến
trong giả thiết của bài tập, có những giả định thì cần được nêu lên trong tiến trình
giải bài tập.
Mức độ hiểu BTVL của HS được thể hiện qua việc mô tả lại bằng lời hiện
tượng nêu trong bài tập và qua việc vẽ hình minh họa.
Như vậy, giai đoạn tìm hiểu đầu bài bao gồm:
- Xác định ý nghĩa của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn số phải tìm, đâu là
dữ kiện đã cho.

17


- Dùng các kí hiệu vật lí để ghi tóm tắt đầu bài.
- Đổi đơn vị về hệ đơn vị hợp pháp.
- Vẽ hình mô tả hiện tượng vật lí trong bài tập.
Bước 2: Phân tích hiện tượng của bài toán để xác lập các mối liên hệ cơ bản
Đây là bước có tính chất quyết định trong việc giải các BTVL. HS cần tìm
hiểu hiện tượng cho trong đề bài, xem hiện tượng đó thuộc loại nào, hình dung diễn
biến của hiện tượng đó để nhận biết các dữ kiện đầu bài liên quan đến những khái
niệm nào, hiện tượng nào, quy tắc nào, định luật nào trong vật lí. Liên hệ hiện tượng
đó với những hiện tượng đã được học trong lí thuyết.

Để giúp HS tìm ra đường lối giải GV nên đưa ra những câu hỏi gợi ý sau:
Với điều kiện của bài tập, những tình huống nêu ra có liên quan đến lĩnh vực các
hiện tượng vật lí nào? Những đại lượng vật lí nào đã được chỉ ra trong điều kiện bài
tập hoặc có thể rút ra từ sách tra cứu để giải? Những quy luật cơ bản nào được dùng
làm cơ sở cho nội dung bài tập (các khẳng định, định luật...)? Có thể phân chia hiện
tượng vật lí trong bài thành các giai đoạn không? Có thể tiến hành tương tự như các
bài tập đã giải không?
Tuy nhiên lưu ý rằng với mỗi loại hiện tượng: cơ, nhiệt điện,... cách phân
tích có những đặc điểm khác nhau.
Trong khi phân tích hiện tượng, để dễ hình dung HS có thể tự vẽ thêm một
số hình hoặc sơ đồ mô tả quá trình diễn biến của hiện tượng trong bài toán.
Nếu phân tích được các hiện tượng trong bài tập một cách đúng đắn thì công
việc có thể được xem như xong một nửa. GV cần rèn cho HS thói quen này, chống
khuynh hướng không chịu khó phân tích các hiện tượng hoặc phân tích không kỹ
các hiện tượng của bài tập mà lao vào tính toán ngay.
Sau khi mô tả được hiện tượng của bài tập, HS biết được các quy luật của
hiện tượng (đã học trong lí thuyết), từ đó có thể vận dụng các định nghĩa, định luật,
công thức để thiết lập các phương trình (các mối liên hệ cơ bản) cho phép tìm các
đại lượng chưa biết trong đầu bài. Nên yêu cầu HS viết các phương trình đó với các

18


đại lượng đã được kí hiệu bằng chữ, rồi giải các phương trình ấy với các đại lượng
đã được kí hiệu bằng chữ.
Có thể có những trường hợp cùng một hiện tượng có thể vận dụng nhiều định luật
khác nhau để giải. Khi đó nên chọn xem cách giải nào ngắn hơn. Trong những
trường hợp đại lượng phải tìm được biểu diễn bằng một công thức khá phức tạp, khi
đó nên thử lại xem hai vế có cùng thứ nguyên hay không. Nếu thứ nguyên khác
nhau thì chắc chắn có sai lầm trong tính toán.

Tóm lại, hoạt động của HS ở giai đoạn này bao gồm:
- Đối chiếu các dữ liệu đã cho và cái phải tìm, xét bản chất vật lí của hiện
tượng để nhận ra các định luật, công thức lí thuyết có liên quan.
- Xác lập các mối liên hệ cụ thể của cái đã biết và cái phải tìm (mối liên hệ
cơ bản).
Bước 3: Luận giải, tính toán các kết quả bằng số
Trừ các trường hợp đặc biệt, mỗi bài tập dều bắt đầu giải ở dạng tổng quát (tức
là với các kí hiệu chữ), hơn nữa, đạị lượng cần tìm phải được biểu thị qua các đại
lượng đã cho. Sau khi đã tìm được kết quả cuối cùng bằng chữ, HS tiếp tục luận giải
để rút ra mối liên hệ tường minh, trực tiếp giữa cái đã cho và cái phải tìm bằng cách
thay các đại lượng bằng các trị số của chúng để tính toán ra kết quả bằng số. Trước
khi thay số HS cần nhớ đổi trị số các đại lượng tính trong cùng một hệ đơn vị.
Cần nhớ rằng các trị số của các đại lượng vật lí luôn luôn là gần đúng. Do đó
khi tính toán cần tuân theo các quy tắc áp dụng cho các số gần đúng. Khi tính kết quả
cuối cùng có số lẻ thập phân, cần hướng dẫn HS chú ý đến sự cân đối về sai số tương
đối của các trị số đã cho trong đầu bài. Trong trường hợp riêng, trong giá trị thu được
của đại lượng phải tính, cần phải giữ nguyên con số cuối cùng mà đơn vị của nó vượt
quá sai số của đại lượng đó. Cần bỏ đi tất cả các con số có nghĩa còn lại.
Bước 4: Nhận xét kết quả
Đây là khâu cuối cùng để hoàn thiện việc giải một bài tập, nó giúp người học
có thể phát hiện những sai sót mắc phải khi giải. Sau khi đã tìm được kết quả, GV
cần rèn cho HS thói quen rút ra một số nhận xét về:

19


- Giá trị thực tế của kết quả
- Phương pháp giải
- Khả năng mở rộng bài tập
- Khả năng ứng dụng của bài tập...

Khi có được đáp số, cần phải đánh giá sự phù hợp với thực tế của nó. Có
trường hợp ta tìm được những trị số không phù hợp với thực tế thì khi đó phải xem
lại cách giải xem có chỗ nào không hợp lí không.
Trên đây là trình tự thông thường của việc giải một BTVL. Tuy nhiên có
những trường hợp không nhất thiết phải theo đúng trình tự đó. Đối với các bài tập
đơn giản, hiện tượng vật lí đã rõ ràng có thể tính ngay kết quả. Đối với các bài tập
định tính thì chủ yếu là tiến hành theo bước 1, bước 2 và bước 4. Đối với các bài tập
định lượng nói chung thường tiến hành theo đúng bốn bước đã nêu trên. Tuy nhiên,
do nhiều nguyên nhân như: tính chất phức tạp của bài tập, trình độ toán học của HS,
mục đích của bài tập… mà GV đặt ra nên việc xác lập các mối liên hệ cơ bản và quá
trình luận giải ở bước 2 và bước 3 có thể sử dụng các phương thức giải khác nhau
như phương pháp đồ thị, phương pháp hình học. Khi giải các bài tập định lượng bằng
phương pháp hình học thì người ta dựa vào mối tương quan hình học mà HS đã biết
để xác định các đại lượng cần tìm. Phương pháp hình học được áp dụng rộng rãi
trong tĩnh học, quang hình và một số nội dung khác trong chương trình vật lí.
1.5.2. Phương pháp giải bài tập định tính
Đặc điểm của bài tập định tính là nhấn mạnh vể mặt định tính của hiện tượng
đang khảo sát. Bài tập định tính tạo điều kiện cho HS đào sâu và củng cố kiến thức,
phân tích hiện tượng, phát triển ở HS tư duy lôgic, khả năng phán đoán, mơ ước
sáng tạo, kĩ năng vận dụng các kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng trong
tự nhiên, trong đời sống và trong kĩ thuật, chuẩn bị cho HS bước vào hoạt động thực
tế. Như đã đề cập đến vai trò của loại bài tập này, bài tập định tính thường được sử
dụng trước những loại khác để tạo điều kiện làm sáng tỏ bản chất vật lí của vấn đề
đang nghiên cứu mà có khi các bài tập thuộc loại khác ít có hiệu quả. Việc giải các
bài tập định tính thường bao gồm việc xây dựng các lập luận lôgic dựa trên các khái

20


niệm và định luật vật lí, trong đó việc phân tích và tổng hợp gắn chặt với nhau và

người ta nói đến phương pháp phân tích – tổng hợp.
Đối chiếu với các bước chung khi giải BTVL, các bước giải một bài tập định
tính có thể như sau:
Bước 1: Đọc đề bài. Tìm hiểu đề bài
Trên cơ sở phân tích các giả thiết có trong bài, tìm hiểu các hiện tượng vật lí,
nếu cần thì xây dựng các sơ đồ hoặc hình vẽ. Ghi tóm tắt đề bài.
Bước 2 và bước 3: Phân tích hiện tượng của bài toán để xây dựng chuỗi lập luận
lôgic, từ đó đi đến kết quả (câu trả lời phải tìm)
Trên cơ sở phân tích hiện tượng trong bài, HS phải xây dựng chuỗi lập luận
phân tích - tổng hợp (đây là nét đặc trưng cơ bản đối với việc giải các bài tập định
tính) mà không cần phải tính toán.
Bài tập định tính có thể là các bài tập định tính đơn giản thường gọi là các
câu hỏi – bài tập. Cách giải những bài tập này thường chỉ dựa trên một định luật vật
lí và chuỗi suy luận ở đây tương đối đơn giản.
Các bài tập định tính phức tạp được coi như là tổng hợp hoặc phối hợp nhiều
bài tập đơn giản. Khi làm những bài tập này phải xây dựng những chuỗi suy lí phức
tạp và dài và phải phân tích vài định luật vật lí.
Bước 4: Nhận xét kết quả
Sau khi đã xây dựng được chuỗi lập luận lôgic cần phân tích kết quả thu
được theo quan điểm vật lí, phân tích sự phù hợp với giả thiết và thực tiễn.
1.5.3. Phương pháp giải bài tập định lượng
Phương pháp giải các bài tập định lượng, nói chung theo đúng bốn bước giải
một BTVL như đã trình bày ở phần 1.5.1. Tuy nhiên, cũng cần nhấn mạnh rằng do
nhiều nguyên nhân như: tính chất phức tạp của bài tập, trình độ toán học của HS,
mục đích của bài tập, ... mà GV đặt ra nên việc xác lập các mối liên hệ cơ bản và
quá trình luận giải ở bước 2 và bước 3 có thể sử dụng các phương thức giải khác
nhau như phương pháp đồ thị, phương pháp hình học, ...

21

Khi giải các bài tập định lượng bằng phương pháp hình học thì người ta dựa
vào mối tương quan hình học mà HS đã biết để xác định các đại lượng cần tìm.
Phương pháp hình học được áp dụng rộng rãi trong tĩnh học, quang hình và một số
nội dung khác trong chương trình vật lí phổ thông. Phương pháp đồ thị sẽ đề cập chi
tiết ở phần sau. Dưới đây là một số ví dụ về việc thiết lập được các mối liên hệ cơ
bản dựa trên việc phân tích hình học.
1.5.4. Phương pháp giải bài tập đồ thị
Như đã biết, các bài tập đồ thị là những bài tập mà trong đó đối tượng nghiên
cứu là những đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa những đại lượng vật lí. Trong một
số bài đồ thị đã được cho trong giả thiết của bài tập, còn trong một bài tập khác cần
phải vẽ đồ thị.
Với loại bài tập đồ thị (khi đã cho trước đồ thị), sự khác nhau cơ bản với các
loại bài tập khác là ở giai đoạn tìm hiểu đề bài với giai đoạn phân tích hiện tượng để
xác lập các mối liên hệ cơ bản. Các hoạt động ở hai giai đoạn này có thể hòa nhập
vào nhau, khó tách bạch ra thành các giai đoạn riêng. Trong khi phân tích đồ thị thì
cũng đồng thời phát hện ra được các đại lượng đã cho và đại lượng phải tìm.
Trong bài tập đã cho đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng thì cần
phân tích đặc điểm của sự phụ thuộc trên từng phần của nó. Nếu sử dụng tỉ xích thì
phải làm sao để có thể xác định được đại lượng phải tìm theo đồ thị (các giá trị trên
trục tung, trục hoành, diện tích giới hạn bởi các tọa độ tương ứng,...).
Nếu bài tập yêu cầu vẽ đồ thị thì trên cơ sở tìm được các dữ liệu và mối liên
hệ giữa các dữ liệu hoặc khai thác dữ liệu từ bảng số liệu đã cho, người học cần
chọn hệ trục tọa độ, chọn tỉ xích thích hợp và biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại
lượng trên đồ thị. Cũng có khi giải bài tập với các bước như khi giải một bài tập
định lượng để tìm ra câu trả lời, sau đó vẽ đồ thị để kiểm tra lại sự đúng đắn của kết
quả tìm được.
Việc rèn luyện cho HS biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo
đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết. Nó không những giúp

22


HS có kiến thức lí thuyết chắc chắn mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic, làm
việc một cách khoa học, có kế hoạch.
1.6. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí
Để việc hướng dẫn giải bài tâp cho HS có hiệu quả, thì trước hết GV phải
giải được bài tập đó, và phải xuất phát từ mục đích sư phạm để xác định kiểu hướng
dẫn cho phù hợp.
Ta có thể minh họa bằng sơ đồ sau:
Tư duy giải
BTVL

Phân tích phương pháp
giải bài tập cụ thể

Mục đích sư
phạm

Xác dịnh kiểu hướng
dẫn giải

Phương pháp
hướng dẫn giải một
BTVL cụ thể

Hình 1.5
Theo đó, tùy theo mục đích sư phạm mà người ta vận dụng các kiểu hướng
dẫn khác nhau trong hướng dẫn giải BTVL. [15]
1.6.1. Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn Angorit)

Sự hướng dẫn hành động theo mẫu sẵn có thường gọi là hướng dẫn angôrit.
Hướng dẫn angorit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho HS những hành động cụ thể cần thực
hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được các kết quả như mong
muốn. Những hành động sơ cấp phải được HS hiểu một cách đơn giá và HS đã nắm
vững. Kiểu hướng dẫn angorit không đòi hỏi HS phải tự mình tìm tòi xác định các
hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi HS chấp hành
các hành động đã được GV chỉ ra, căn cứ theo đó HS sẽ đạt được kết quả, sẽ giải
được bài tập đã cho.
Kiểu hướng dẫn angorit đòi hỏi GV phải phân tích một cách khoa học việc
giải bài tập để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ của các hành động cần
thực hiện để giải được bài tập và đảm bảo cho các hành động đó là những hành
động sơ cấp đối với HS. Nghĩa là, kiểu hướng dẫn này đòi hỏi phải xác định angorit

23


giải bài tập. Kiểu hướng dẫn angorit thường được áp dụng khi cần dạy cho HS
phương pháp giải một lớp các bài tập điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho HS các
kĩ năng giải một BTVL xác định. Người ta xây dựng các angorit giải cho từng loại
bài tập cơ bản, điển hình và luyện tập cho HS kĩ năng giải loại bài tập đó dựa trên
việc làm cho HS nắm chắc các angorit giải.
Ưu điểm: Dạy cho HS được phương pháp giải một loại bài tập điển hình.
Đồng thời, rèn luyện cho HS kĩ năng giải một bài tập xác định.
Nhược điểm: HS có thói quen chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn
theo mẫu đã có sẵn, do đó ít có tác dụng rèn luyện cho HS khả năng tìm tòi, sáng
tạo, hạn chế sự phát triển tư duy sáng tạo của HS. Để khắc phục nhược điểm này,
trong quá trình giải bài tập, GV phải lôi cuốn HS tham gia vào quá trình xây dựng
angorit cho bài tập.
1.6.2. Hướng dẫn tìm tòi (hướng dẫn Ơrixtic)
Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS suy nghĩ

tìm tòi phát hiện cách giải quyết. Không phải là GV chỉ dẫn cho HS chỉ việc chấp
hành các hành động theo một mẫu đã có để đi tới kết quả mà là GV gợi mở để HS
tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả.
Thông thường, kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ HS vượt qua
khó khăn để giải được bài tập, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy HS,
muốn tạo điều kiện để HS tự lực tìm cách giải quyết.
Ưu điểm: Tránh được tình trạng GV làm thay HS trong việc giải bài tập.
Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi HS phải tự lực tìm ra cách giải quyết chứ không phải là
HS chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu đã được chỉ ra, nên không phải bao
giờ cũng có thể đảm bảo cho HS giải được bài tập một cách chắc chắn.
Khó khăn: Cách hướng dẫn này không phải bao giờ cũng đảm bảo cho HS
giải quyết được bài tập một cách chắc chắn. Có thể, sự hướng dẫn của GV cho HS
dễ đưa HS đến chỗ chỉ còn việc thừa hành các hành động, theo mẫu, hoặc sự hướng
dẫn của GV viển vông, quá chung chung, không giúp ích được cho sự định hướng
tư duy của HS. Nó phải có tác dụng hướng tư duy của HS vào phạm vi cần và có thể

24


tìm tòi phát hiện cách giải quyết vấn đề. Ngoài ra, phương pháp này không thể áp
dụng cho toàn bộ đối tượng HS do chất lượng HS là khác nhau.
1.6.3. Định hướng khái quát chương trình hóa
Định hướng khái quát chương trình hóa cũng là sự hướng dẫn cho HS tự
tìm tòi cách giải quyết, chứ không thông báo ngay cho HS cái có sẵn. Nét đặc trưng
của kiểu hướng dẫn này là, GV định hướng hoạt động tư duy của HS theo đường lối
khái quát của việc giải quyết vấn đề. Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm
tòi giải quyết của HS. Nếu HS không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của GV
là sự phát triển định hướng khái quát hóa ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng
cách gợi ý thêm cho HS, để thu hẹp hơn phạm vi phải tìm tòi, giải quyết cho vừa
sức với HS. Nếu HS vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi giải quyết thì sự hướng

dẫn của GV chuyển dần thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho HS hoàn thành
được yêu cầu của một bước. sau đó tiếp tục yêu cầu HS tự lực tìm tòi giải quyết các
bước tiếp theo. Nếu cần thì GV lại giúp đỡ thêm. Cứ như vậy cho đến khi giải quyết
xong vấn đề đặt ra. Phương pháp hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện
hướng dẫn tiến trình hoạt động giải bài tập của HS, nhằm giúp cho HS tự giải được
bài tập đã cho, đồng thời dạy cho HS cách suy nghĩ trong quá trình dạy giải bài tập.
Ưu điểm: Kết hợp được việc thực hiện các yêu cầu: rèn luyện tư duy của HS
trong quá trình giải bài tập và đảm bảo cho HS giải được bài tập đã cho. Sự hướng
dẫn như vậy đòi hỏi GV theo sát tiến trình hoạt động giải bài tập của HS, không thể
chỉ dựa vào những lời hướng dẫn có thể soạn sẵn, mà phải kết hợp được việc định
hướng với việc kiểm tra kết quả hoạt động của HS để điều chỉnh sự giúp đỡ, thích
ứng với trình độ của HS.
Ví dụ: Đối với các bài toán GV có thể hướng dẫn HS theo cách định hướng
khách quan khái quát hóa như sau: đề bài đã cho cái gì? Yêu cầu tìm cái gì? Hay có
thể xác nhận được những mối liên hệ cụ thể gì đối với cái đã cho và cái phải tìm?
Nó liên quan đến những kiến thức gì ?
Nhược điểm: Để làm tốt được sự hướng dẫn này phụ thuộc vào trình độ và
khả năng sư phạm của người GV. Đôi khi người GV dễ sa vào làm thay cho HS

25