Rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua việc xây dựng và sử dụng bài tập chương Động học chất điểm Vật lí 10 THPT

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

LƯU VĂN SƠN

RÈN LUYỆN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
THÔNG QUA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP
CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 THPT

Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS -TS: Tạ Tri Phương

HÀ NỘI, 2010


2

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng
dẫn khoa học PGS.TS Tạ Tri Phương đã tận tình hướng dẫn hoàn thành
luận văn này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn tới các thầy cơ trong Ban Giám hiệu,
Khoa Vật lí và Phòng sau đại học trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 đã tận
tình giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ hồn thành khóa học.
Chân thành cảm ơn Sở giáo dục tỉnh Điện Biên, Ban Giám hiệu, giáo

viên cộng tác và các em học sinh trường trung học phổ thông Thành Phố Thành phố Điện Biên Phủ đã tạo điều kiện giúp tác giả trong thời gian làm
thực nghiệm tại trường.
Cuối cùng tác giả xin cảm ơn gia đình bạn bè đã động viên, chia sẻ và
ủng hộ trong thời gian học tập khóa học này.
xin chân thành cảm ơn !

Điện Biên, tháng 9 năm 2010

Lưu Văn Sơn


3

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu
và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho
phép sử dụng và chưa được công bố trong bất kỳ một cơng trình nào khác.
Tác giả

Lưu Văn Sơn


4

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài............................................................................................1

2. Mục đích nghiên cứu.....................................................................................2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu....................................................................................2
4. Giả thuyết khoa học.......................................................................................3
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................3
7. Cấu trúc luận văn...........................................................................................4
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI...............................................4
1.1. Vấn đề rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí......4
1.1.1. Khái niệm năng lực sáng tạo...................................................................4
1.1.2. Cơ chế sáng tạo khoa học........................................................................7
1.1.2.1. Cơ chế trực giác....................................................................................7
1.1.2.2. Chu trình sáng tạo khoa học (cơ chế Algơrít)......................................8
1.1.3. Đặc điểm của tư duy trong sáng tạo......................................................10
1.1.4. Một số vấn đề kỹ thuật trong việc dạy học sinh sáng tạo......................11
1.1.4.1. Một vài quan niệm..............................................................................11
1.1.4.2. Một số vấn đề kỹ thuật trong việc dạy học sinh sáng tạo...................11
1.2. Bài tập vật lý phổ thông...........................................................................20
1.2.1. Bài tập vật lý phổ thông........................................................................20
1.2.1.1. Bài tập đơn giản (tập dượt).................................................................21
1.2.1.2. Bài tập phức tạp (tổng hợp)................................................................21
1.2.1.3. Bài tập chứa đựng tình huống mới.....................................................21
1.2.1.4. Bài tập sử dụng để thu được kiến thức mới........................................22


5

1.2.2. Bài tập sáng tạo.....................................................................................22
1.3 Một số điểm mới, yêu cầu mới của chương trình vật lý phổ thơng...........23
1.3.1. Những điểm mới về mục tiêu................................................................23
1.3.2. Những đặc điểm mới về phương pháp..................................................24

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1................................................................................25
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ BÀI TẬP CÓ ĐẶC
TRƯNG SÁNG TẠO CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10
THPT (CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN).............................................................26
2.1. Nội dung kiến thức chương “Động học chất điểm” trong SGK vật lý 10
THPT (chương trình cơ bản)...........................................................................26
2.1.1. Hệ quy chiếu..........................................................................................27
2.1.2. Chuyển động thẳng đều.........................................................................27
2.1.3. Chuyển động thẳng biến đổi đều...........................................................28
2.1.4. Rơi tự do. Gia tốc rơi tự do g................................................................28
2.1.5. Chuyển động tròn đều...........................................................................28
2.1.6. Cộng vận tốc..........................................................................................29
2.2. Sơ đồ phát triển mạch kiến thức chương: “Động học chất điểm” theo sách
giáo khoa vật lý 10 (chương trình cơ bản)......................................................30
2.3. Thực trạng về việc dạy và học bài tập vật lý............................................31
2.3.1. Mục đích và phương pháp điều tra........................................................31
2.3.2. Tình hình học tập của học sinh..............................................................31
2.3.3. Tình hình dạy học và sử dụng bài tập của giáo viên.............................32
2.4. Biên soạn một số bài tập có đặc trưng sáng tạo trong chương “Động học
chất điểm” vật lý 10 (chương trình cơ bản).....................................................33
2.4.1. Nguyên tắc biên soạn............................................................................33
2.4.2. Một số bài tập có đặc trưng sáng tạo.....................................................34
2.5. Hướng dẫn giải các bài tập có đặc trưng sáng tạo....................................37


6

2.5.1. Loại bài tập nghiên cứu (từ bài 1 đến bài 5)..........................................38
2.5.2. Loại bài tập có lời giải sáng tạo (từ bài 6 đến bài 11)...........................42
2.5.3. Bài tập thiết kế, chế tạo (từ bài 12 đến bài 16)......................................47

2.6. Tiến trình dạy học một số bài "dạy giải bài tập vật lí".............................50
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2................................................................................65
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM....................................................66
3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm.........................................................66
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm..............................................................66
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.........................................................67
3.4. Các bước tiến hành thực nghiệm..............................................................68
3.4.1. Lựa chọn các bài tập..............................................................................68
3.4.2. Chọn trường thực nghiệm......................................................................70
3.4.3. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng...............................................70
3.4.4. Thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm............................................70
3.4.5. Diễn biến thực nghiệm sư phạm............................................................70
3.4.5.1. Néi dung bµi kiĨm tra.........................................................................71
3.4.5.2. Trình bày bài kiểm tra........................................................................71
3.4.5.3. Đáp án và biểu điểm...........................................................................71
3.4.5.4. Tổ chức kiểm tra.................................................................................72
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm..................................................................73
3.5.1. Yêu cầu trong quá trình sử lý kết quả thực nghiệm sư phạm ..........................73
3.5.2. Sử lý số liệu kết quả kiểm tra.............................................................................74
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3...............................................................................80
KẾT LUẬN CHUNG......................................................................................81
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................82
PHỤ LỤC


7

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Cứ một giây trơi qua có hàng nghìn ý tưởng sáng tạo được nẩy

sinh. Cứ một giây trơi qua có hàng trăm phát minh được ra đời. Và cứ một
giây trơi qua có biết bao sự thay đổi về khoa học – công nghệ đang diễn ra.
Chính vì điều này mà chúng ta nói rằng: Thế kỷ 21 là thế kỷ của sự bùng nổ
về khoa học – công nghệ, là thế kỷ mà “người ta coi sự sáng tạo là yếu tố đặc
trưng của con người”. Trong thế kỷ 21, để Việt Nam trở thành một quốc gia
giàu mạnh, để có một xã hội phồn vinh, thịnh vượng, không bị tụt hậu so với
thế giới thì chúng ta phải khơng ngừng cải tổ, đổi mới, khơng ngừng tư duy
sáng tạo để có thể sánh vai với các cường quốc năm châu. Để làm được điều
đó chúng ta phải đổi mới, hồn thiện nền giáo dục. Nền giáo dục của chúng ta
phải được đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc tồn diện để có thể đào tạo cho đất nước
những người lao động sáng tạo biết áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất,
đạt hiệu quả cao trong lao động, đáp ứng được các yêu cầu mà xã hội đặt ra.
1.2. Sự phát triển như vũ bão của khoa học – công nghệ đã đòi hỏi
Đảng và Nhà nước ta phải tiến hành đổi mới hoàn thiện nền giáo dục. Ở đây,
nền giáo dục khơng những được đổi mới, hồn thiện về nội dung mà cịn phải
đổi mới hồn thiện về phương pháp giáo dục và đào tạo con người. Điều này
đã được khẳng định trong Nghị quyết Hội nghị Ban chấp hành Trung ương
Đảng cộng sản Việt nam lần IV, khóa VII “Đổi mới phương pháp giáo dục
hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải
quyết vấn đề”.
Nghị quyết trung ương II, khóa VIII của Đảng cộng sản Việt nam đã
chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối
truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho người học”…


8

1.3. Trong thời kỳ đổi mới hiện nay, trước những thời cơ và thách thức
to lớn, để trách được nguy cơ tụt hậu, việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho thế
hệ trẻ lại càng cần thiết và cấp bách hơn bao giờ hết. Trước hết, việc rèn luyện

năng lực sáng tạo cho học sinh có thể được tiến hành ngay khi các em còn
ngồi trên ghế nhà trường được thơng qua việc thực hiện các q trình sư
phạm, việc dạy học đối với các môn học khác nhau trong đó có mơn vật lí
theo nội dung và phương pháp dạy học được đổi mới và phù hợp với thời đại.
1.4. Khi nghiên cứu mơn vật lí học: học sinh cần phải nắm được các
kiến thức cơ bản, nắm được các khái niệm khoa học chuyên ngành, nắm được
các định luật vật lí, biết vận dụng nhuần nhuyễn những kiến thức đã học vào
việc giải bài tập và giải bằng các cách khác nhau, đưa ra được các cách giải
sáng tạo, thông minh. Thông qua việc giải bài tập sẽ có khả năng rất cao để
rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh. Đã có một số cơng trình nghiên cứu
về vấn đề “Rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh”, tuy nhiên những đề tài
liên quan đến khía cạnh bài tập cịn chưa được chú ý thích đáng.
Xuất phát từ những lí do trên chúng tơi lựa chọn đề tài: “Rèn luyện
năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua việc xây dựng và sử dụng bài tập
chương “Động học chất điểm” vật lí 10 THPT” để nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Biên soạn và sử dụng một số bài tập có đặc trưng sáng tạo trong
chương “Động học chất điểm” vật lí 10 nhằm mục đích rèn luyện năng lực
sáng tạo cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học ở trường
phổ thông.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho
học sinh THPT.
- Nghiên cứu mục tiêu, nhiệm vụ dạy học môn vật lí ở trường THPT


9

- Nghiên cứu nội dung chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10
THPT cùng với việc giảng dạy các kiến thức chương này nhằm rèn luyện

năng lực sáng tạo cho học sinh.
- Nghiên cứu thực tiễn dạy học: Tìm hiểu thực tế dạy học liên quan đến
rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua việc dạy giải một số bài
tập chương “Động học chất điểm” vật lí 10 THPT ở một số trường THPT.
- Soạn thảo tiến trình hướng dẫn học sinh giải bài tập chương “Động
học chất điểm” theo hướng rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu biên soạn được các bài tập có đặc trưng sáng tạo và sử dụng chúng
phù hợp thì có thể rèn luyện được năng lực sáng tạo cho học sinh trong quá
trình dạy học vật lí.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Dạy giải bài tập vật lí chương “Động học chất điểm” vật lí 10 THPT.
6. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện được các nhiệm vụ trên, đề tài sử dụng các phương pháp
nghiên cứu chủ yếu sau:
- Phương pháp nghiên cứu lý luận được sử dụng để xác lập các quan
điểm chỉ đạo cơ bản của nghiên cứu.
- Phương pháp điều tra thực tiễn việc dạy và học chương “Động học
chất điểm” vật lí lớp 10 THPT (trao đổi trực tiếp với giáo viên và học sinh, dự
giờ, sử dụng phiếu điều tra, tình hình trang thiết bị dạy học, thể hiện thực tế
năng lực sáng tạo của học sinh, việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh
qua một số bài tập chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10 THPT).
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm được sử dụng để đánh giá tính
khả thi và hiệu quả phương hướng nghiên cứu.
- Phương pháp thống kê toán học được sử dụng để trình bày kết quả
thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thuyết thống kê về kết quả học tập của
lớp đối chứng và lớp thực nghiệm.


10

7. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục các tài liệu tham khảo, luận
văn gồm 3 chương:
+ Chương 1: Cơ sở lí luận của đề tài.
+ Chương 2: Xây dựng và sử dụng một số bài tập có đặc trưng sáng tạo
chương "Động học chất điểm" vật lí 10 THPT.
+ Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.


11

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Vấn đề rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí
1.1.1. Khái niệm năng lực sáng tạo
* Khái niệm năng lực
Theo tâm lí học, “Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của
cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định nhằm đảm
bảo việc hồn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy” [13, tr.87].
Như vậy, năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ
những thuộc tính này mà con người hồn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó,
chỉ phải bỏ ra ít sức lao động mà đạt hiệu quả cao. Năng lực của học sinh sẽ là
đích cuối cùng của dạy học, giáo dục. Bởi vậy, những yêu cầu về phát triển
năng lực học sinh cần đặt đúng chỗ của nó trong mục đích dạy học.
Năng lực của mỗi người một phần dựa trên cơ sở tư chất. Nhưng điều
chủ yếu là năng lực hình thành, phát triển và thể hiện trong hoạt động tích cực
của con người dưới sự tác động của rèn luyện, dạy học và giáo dục. Việc hình
thành và phát triển các phẩm chất nhân cách là phương tiện có hiệu quả nhất
để phát triển năng lực.
* Khái niệm sáng tạo

“Sáng tạo là một 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 giúp giải quyết
một khó khăn, bế tắc nhất định” (Bách khoa tồn thư Liên Xơ, tập 42, trang
54).
* Đặc điểm của năng lực sáng tạo trong dạy học
Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất, tinh
thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành cơng những
hiểu biết đã có vào hồn cảnh mới.


12

Đối với học sinh năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lực biết
giải quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở mức độ nào đó thể hiện được
khuynh hướng, năng lực, kinh nghiệm của cá nhân học sinh. Học sinh sáng
tạo cái mới đối với chúng nhưng thường khơng có giá trị xã hội. Để có sáng
tạo chủ thể phải tìm cách giải quyết mâu thuẫn nhận thức hoặc hành động và
kết quả là đề ra được phương án giải quyết khơng giống bình thường mà có
tính mới mẻ đối với học sinh hoặc có tính mới mẻ đối với lồi người.
Như vậy có thể nói rằng: Đối với học sinh, năng lực sáng tạo trong học
tập là năng lực tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, năng lực phát hiện ra điều
chưa biết, chưa có, khơng bị gị bó phụ thuộc vào cái đã có.
Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng khơng phải chỉ do
bẩm sinh mà được 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 có thể thực hiện thành cơng với một số
kết quả mới mẻ nhất định hoạt động đó.
Vậy, sản phẩm của sự sáng tạo khơng thể suy ra từ cái đã biết bằng
cách suy luận logic hay bắt chước làm theo.
* Biểu hiện của sự sáng tạo

Trong học tập, sự sáng tạo của học sinh được biểu hiện qua các hành
động cụ thể sau:
+ Từ những kinh nghiệm thực tế, từ kiến thức đã có học sinh nêu được
giả thuyết. Trong chế tạo dụng cụ thí nghiệm thì học sinh đưa ra được các
phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ và cùng một thí nghiệm đưa ra được
nhiều cách chế tạo khác nhau. Đề xuất được những sáng kiến kĩ thuật để thí
nghiệm chính xác hơn, dụng cụ bền đẹp hơn.
+ Học sinh đưa ra được dự đoán kết quả của giả thuyết. Cụ thể là học
sinh đưa ra dự đốn kết quả của thí nghiệm, dự đốn được phương án nào
chính xác nhất, phương án nào mắc sai số, vì sao?


13

+ Đề xuất được những phương án dùng những dụng cụ thí nghiệm đã
chế tạo để làm thí nghiệm kiểm tra các dự đoán trên và kiểm nghiệm lại kiến
thức lí thuyết đã học.
+ Vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tế một cách linh hoạt như giải
thích một số hiện tượng vật lí và một số ứng dụng kĩ thuật có liên quan.
Chính những biểu hiện trên đây là tiêu chí để đánh giá tính tích cực và
năng lực sáng tạo của học sinh.
1.1.2. Cơ chế sáng tạo khoa học
1.1.2.1. Cơ chế trực giác
Theo Anhxtanh thì quá trình sáng tạo khoa học diễn ra theo sơ đồ sau
(Hình 1.1)
Trực giác

A
Lơgic

S

S’

E

S’'

Trực giác
(Hình 1.1)

a. Chúng ta có những dữ liệu E, những dữ liệu trực tiếp của kinh
nghiệm cảm tính.
b. A là những tiên đề mà từ đó rút ra các kết luận. Về mặt tâm lí, A dựa
trên cơ sở của E nhưng khơng có một con đường lơgic nào để đi từ E đến A,
chỉ có một mỗi liên hệ trực giác (khái niệm tâm lí) ln được tái diễn.
c. Từ các tiên đề A có thể rút ra một cách lôgic những khẳng định bộ
phận S’ với độ chặt chẽ cao bằng lơgic hay tốn học.


14

d. Những khẳng định đó được đối chiếu với E (kiểm tra bằng thí
nghiệm). Giai đoạn này cũng sử dụng tới trực giác vì mối quan hệ của các
khái niệm chứa trong S’ đối với các dữ kiện trực tiếp của kinh nghiệm cảm
giác E khơng có tính lơgic về mặt bản chất.
Ví dụ: Các định luật Newton và cả thuyết tương đối hẹp dựa trên một
loạt các tiên đề, chẳng hạn tính đồng nhất và đẳng hướng của khơng gian, sự
tương đương của khối lượng quán tính và khối lượng hấp dẫn,...
- Trước khi tìm ra định luật I Newton nhiều nhà khoa học như Galile,

Newton,…đã có những sự kiện trực tiếp của kinh nghiệm về chuyển động và
lực.
+ Nhiều thế kỉ trước người ta cho rằng để cho vật chuyển động với vận
tốc khơng đổi cần phải có sự tác động thường xuyên của các vật thể khác vào
vật.
+ Galile làm thí nghiệm về chuyển động của vật trên mặt phẳng
nghiêng và nhận thấy:
* Khi vật chuyển động xuống dưới, vật chuyển động nhanh dần (có gia
tốc). Để giữ nó đứng yên cần phải dùng sức.
* Khi vật đi lên cần phải dùng lực để đẩy nó lên cũng như giữ nó ở phía
trên.
- Từ các tiên đề và những dữ kiện trên rút ra được khẳng định bộ phận
là: Một vật nếu khơng có tác dụng của vật khác sẽ chuyển động thẳng đều mãi
mãi (bằng lôgic).
- Khi đối chiếu điều khẳng định đó với những dữ liệu E người ta đã
thường xuyên sử dụng những thí nghiệm tương đương với một mặt phẳng
nhẵn dài vô tận. Việc sử dụng thí nghiệm trên đệm khơng khí hiện nay cũng
chỉ có giá trị giúp cho việc khái quát hóa đó.
1.1.2.2. Chu trình sáng tạo khoa học (cơ chế Algơrít)


15

V.G.Razumôpxki khi khái quát những lời phát biểu của các nhà khoa
học nổi tiếng như Anhxtanh, Plăng, Boocnơ, Kapitta,…đã đề ra chu trình
sáng tạo khoa học gồm 4 giai đoạn (Hình 1.2) [11, tr.24].

Mơ hình
giả định trừu tượng

Các hệ quả
lơgic

Những sự kiện
khởi đầu

Thí nghiệm
kiểm tra
(Hình 1.2)

+ Chu trình bắt đầu bằng việc lựa chọn một nhóm những sự kiện qua quan sát,
thí nghiệm.
+ Từ những sự kiện đó đề ra giả thuyết về tính tổng qt của chúng, nó
cho phép nhìn thấy trước (tiên đốn) những sự kiện khác vẫn cịn chưa biết.
+ Trong rất nhiều trường hợp, khơng thể kiểm tra được các giả thuyết
đó. Do đó cần đề xuất các hệ quả cho phép kiểm tra được.
+ Nếu hệ quả khẳng định bằng thực nghiệm thì mơ hình trìu tượng
được chấp nhận làm cơ sở cho lý thuyết đó. Nếu thực nghiệm khơng khẳng
định cần tiến hành điều chỉnh hoặc thay thế bằng một mơ hình trìu tượng
khác.
Trong mọi giai đoạn của chu trình đều cần đến sự sáng tạo nhưng có
hai giai đoạn địi hỏi sự sáng tạo cao nhất là đưa ra mơ hình giả thuyết trìu


16

tượng và đưa ra các hệ quả lơgic vì ở đây không thể dùng tư duy lôgic mà nhờ
trực giác khoa học.
Ví dụ: Sự tìm ra định luật rơi tự do (Hình 1.3)

Các vật khác nhau rơi chạm đất đồng
thời (tháp nghiêng)

Sự kiện ban đầu

Sự rơi là chuyển động nhanh dần
( v ~ t)

Mơ hình giả thuyết

Nếu vậy (s ~ t2)

Hệ quả

Kiểm tra thơng qua chuyển động
trên máng nghiêng

Thực nghiệm

(Hình 1.3)
1.1.3. Đặc điểm của tư duy trong sáng tạo
a. Trong sáng tạo, tư duy trực giác đóng vai trị quyết định. Trong tư
duy trực giác, tri thức nhận được một cách nhảy vọt đột biến, các giai đoạn
của nó khơng thể hiện một cách minh bạch. Con đường đó vẫn còn chưa được
sáng tỏ ngay cả đối với chủ thể sáng tạo.
b. Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của
chủ thể. Trong bất cứ một lĩnh vực nào càng thành thạo và có kiến thức sâu
rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều

17

phương án để lựa chọn càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển (điều này
vô cùng quan trọng trong dạy học vì khơng thể rèn luyện năng lực sáng tạo
mà tách rời với học tập).
c. Đặc trưng tâm lí quan trọng của hoạt động sáng tạo là tính chất hai
mặt chủ quan và khách quan.
- Tính cách tân của sản phẩm tạo ra có tính chủ quan (vì đặc điểm này
mà người ta có thể phát minh ra cái mà người khác đã phát minh. Trong Vật
lý học có nhiều phát minh mang tên hai nhà Bác học). Cũng vì lí do này mà
có thể khẳng định bất kì một người bình thường nào cũng đều tham gia vào sự
sáng tạo ít nhiều trong cuộc sống.
- Tính khách quan: Đối với người nghiên cứu các quá trình sáng tạo là
một q trình diễn ra có quy luật, tác động qua lại giữa ba thành tố: tự nhiên,
ý thức của con người và sự phản ánh của tự nhiên vào ý thức con người.
1.1.4. Một số vấn đề kỹ thuật trong việc dạy học sinh sáng tạo
1.1.4.1. Một vài quan niệm
- Dạy sáng tạo là sự khơi dậy kích thích tiềm năng sáng tạo đã có trong
mỗi người.
- Trong mỗi con người đều có sẵn các khả năng sáng tạo. Vấn đề là cần
khơi dậy để các khả năng đó bộc lộ ra như thế nào ?
- Với học sinh thì sự sáng tạo là tạo ra cái mới cho chính bản thân họ
(với giáo viên và các người khác thì có thể khơng cịn là mới). Bởi vậy, hoạt
động sáng tạo đối với học sinh mang ý nghĩa tập dượt sáng tạo, sáng tạo lại.
Điều quan trọng không phải là những sản phẩm sáng tạo mà là khả năng sáng
tạo ở họ (kiến thức học sinh sáng tạo ra sau này họ có thể qn đi nhưng năng
lực thì được phát triển).
1.1.4.2. Một số vấn đề kỹ thuật trong việc dạy học sinh sáng tạo
a. Tạo tình huống có vấn đề

18

Tạo tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra một hồn cảnh, một tình
huống để học sinh ý thức được vấn đề cần giải quyết, thấy được những hiểu
biết đã có của mình khơng đủ để giải quyết nhiệm vụ mới (mất cân bằng), tạo
ra hứng thú vượt qua khó khăn để hồn thành nhiệm vụ và tư tưởng, nếu cố
gắng một chút sẽ giải quyết được (nằm trong vùng phát triển gần).
Nhiệm vụ học tập vật lí thường là phải xây dựng kiến thức mới,
phương pháp mới, công cụ mới giống như nhiệm vụ của các nhà khoa học.
Những nhiệm vụ này thường vượt quá trình độ, khả năng của học sinh. Bởi
vậy, giáo viên phải tìm cách phân chia nhiệm vụ lớn đó thành những phần
đơn giản hơn khiến cho học sinh cố gắng một chút là có thể làm được.
*Cách tạo ra tình huống có vấn đề như sau:
- Giáo viên mơ tả một hồn cảnh cụ thể mà học sinh có thể cảm nhận
được bằng kinh nghiệm thực tế, giáo viên biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu
cầu học sinh làm một thí nghiệm đơn giản để làm xuất hiện hiện tượng cần
nghiên cứu, nêu câu hỏi.
- Giáo viên yêu cầu học sinh mô tả lại hồn cảnh hoặc hiện tượng bằng
chính lời lẽ của mình theo ngơn ngữ vật lí.
- Giáo viên u cầu học sinh sơ bộ dự đoán diễn biến của hiện tượng
hay giải thích nguyên nhân của hiện tượng dựa trên kiến thức đã có.
- Giúp học sinh phát hiện ra là những kiến thức mà họ đã có khơng đủ
để giải quyết nhiệm vụ học tập, không trả lời được câu hỏi nêu ra, thấy được
sự cần thiết phải xây dựng kiến thức mới.
b. Luyện tập, phỏng đoán, nêu giả thuyết
Giả thuyết là một câu trả lời dự đoán có căn cứ nhưng khơng chắc chắn.
như đã biết, việc đưa ra dự đốn phải dựa vào trực giác. Có thể luyện tập
được là nhờ tạo ra được tình huống có vấn đề nằm trong vùng phát triển gần
của học sinh.

19

Những căn cứ để đưa ra dự đốn có thể là:
- Dựa vào liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có từ trước.
- Dựa vào sự tương tự: sự giơng nhau về cấu tạo có thể dẫn đến sự
giống nhau về tính chất; sự tương tự về cấu trúc có thể dẫn đến sự giống nhau
về chức năng; sự tương tự về hiện tượng có thể do sự giống nhau về bản chất.
- Quan niệm nhân quả: Hai hiện tượng ln xuất hiện đồng thời có thể
dự đốn giữa chúng có quan hệ nhân quả.
- Dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình.
- Dựa trên việc suy rộng, mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến
thức.
- Dựa trên các mối quan hệ định lượng thường thấy trong vật lý: tỉ lệ
thuận, tỉ lệ nghịch, hàm số bậc nhất, tỉ lệ bậc hai, tỉ lệ theo hàm số lượng giác,
hàm số mũ, sự bảo toàn của một số đại lượng.
c. Luyện tập, đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra
Điều quan trọng là đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra, tìm
được những biểu hiện cụ thể trong thực tế của các hệ quả lôgic suy ra bằng
suy luận lý thuyết. Cịn khơng u cầu học sinh thực hiện được thí nghiệm
kiểm tra vì việc này địi hỏi phải có những trang thiết bị nhiều khi khơng có
sẵn trong lớp học.
Hệ quả lý thuyết thường là một hiện tượng mới mà học sinh chưa gặp.
Bởi vậy thường chưa biết hiện tượng xảy ra như thế nào trong thực tế, chưa
biết làm thế nào mà quan sát, đo lường được. Ngay cả việc bố trí thí nghiệm
như thế nào để hiện tượng xảy ra cũng chưa rõ, sử dụng các dụng cụ đo lường
nào cũng chưa biết. Do đó, ở đây cũng phải dựa vào trực giác để dự đốn.
Học sinh khơng những phải huy động vốn kiến thức vật lý mà còn phải huy
động cả những kinh nghiệm hoạt động trong lĩnh vực khác của đời sống.

20

d. Luyện tập, làm quen với các phương pháp tìm tòi nghiên cứu của
vật lý học
* Phương pháp thực nghiệm
Là một phương pháp tìm tịi nghiên cứu sáng tạo khơng những được
dùng phổ biến trong nghiên cứu vật lí mà còn được sử dụng trong nhiều
ngành khoa học tự nhiên khác, đã trở thành một phương pháp có hiệu quả
nghiên cứu các tính chất và quy luật của tự nhiên.
Phỏng theo phương pháp thực nghiệm của các nhà vật lí học, việc dạy
học theo phương pháp thực nghiệm gồm các giai đoạn chính sau:
- Giai đoạn 1: Giáo viên mơ tả một hồn cảnh thực tiễn hay biểu diễn
một thí nghiệm và yêu cầu học sinh giải thích nguyên nhân của hiện tượng
(do một tính chất của sự vật hay một quy luật nào đó). Nêu lên một câu hỏi
mà học sinh chưa biết câu trả lời, cần phải tìm tòi nghiên cứu mới trả lời
được.
- Giai đoạn 2: Yêu cầu học sinh đưa ra một câu trả lời dự đốn hay cịn
gọi là giả thuyết, dự đốn này có căn cứ nhưng không chắc chắn. Với cùng
một vấn đề có thể có nhiều dự đốn khác nhau.
- Giai đoạn 3: Từ dự đốn có tính khái qt, dùng suy luận lơgic hay
suy luận tốn học đưa đến một hệ quả cụ thể, dự đoán một hiện tượng mới
trong thực tiễn.
- Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện một phương án thí nghiệm để
kiểm tra dự đốn, nghĩa là kiểm tra xem hệ quả dự đốn ở trên có phù hợp với
kết quả thí nghiệm, với thực tiễn khơng. Nếu phù hợp thì dự đốn trên trở
thành chân lý, thành kiến thức mới, nếu khơng phù hợp thì phải bỏ đi và xây
dựng một giả thuyết mới.
- Giai đoạn 5: Ứng dụng vào thực tế. Vận dụng kiến thức mới thu được

để giải thích hay dự đốn một số hiện tượng khác trong thực tiễn. Trong một


21

số trường hợp sẽ phát hiện được giới hạn áp dụng của kiến thức đó và xuất
hiện vấn đề mới cần tiếp tục nghiên cứu giải quyết.
* Phương pháp mô hình
Trong vật lí học ta hiểu “Mơ hình là một hệ thống được hình thành
trong óc hay được biểu hiện bằng vật thể”, hệ thống đó phản ánh những
thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu. Bởi vậy, việc nghiên cứu mơ
hình sẽ cung cấp cho ta những thơng tin mới về đối tượng.
Các loại mơ hình thường dùng trong vật lí học:
- Mơ hình vật chất (mơ hình hệ mặt trời, mơ hình động cơ đốt trong)
- Mơ hình tốn học (phương trình chuyển động, biểu thức của các định
luật).
- Mơ hình đồ thị.
- Mơ hình biểu tượng: Khơng tồn tại trong khơng gian mà chỉ có trong
tư duy (mơ hình phân tử với nhiều tính chất phức tạp, mẫu nguyên tử Bo,…)
Các giai đoạn của phương pháp mơ hình:
+ Giai đoạn 1: thu thập các thơng tin về đối tượng gốc, những thuộc
tính, bản chất của đối tượng.
+ Giai đoạn 2: xây dựng mơ hình. Tìm một hệ thống kí hiệu, hình vẽ,
biểu tượng, vật thể có thể biểu diễn được những thuộc tính trên của vật gốc.
+ Giai đoạn 3: thao tác trên mơ hình. Cho mơ hình vận động, áp dụng
những phương pháp thực nghiệm hay lí thuyết tác động vào mơ hình và thu
được những kết quả, những thơng tin mới (cịn gọi là làm thí nghiệm tưởng
tượng trên mơ hình).
+ Giai đoạn 4: Làm thí nghiệm kiểm tra.
Bản thân mơ hình là một sản phẩm của tư duy cho nên phải kiểm tra

tính đúng đắn của nó bằng cách đối chiếu kết quả thu được từ thao tác trên mơ
hình với kết quả thu được trực tiếp từ đối tượng gốc. Nếu sai lệch thì phải


22

điều chỉnh ngay từ mơ hình, bổ sung, sửa chữa, hay bỏ đi để xây dựng mơ
hình mới.
Mỗi mơ hình chỉ phản ánh được một số tính chất của đối tượng gốc.
Những mơ hình có thể bao gồm mơ hình cũ như một trường hợp riêng.
e. Hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề
Trong hoạt động tìm tịi nghiên cứu sáng tạo, muốn giải quyết được vấn
đề phải thực hiện hai khâu quan trọng là: thu thập và sử lí thơng tin. Có thể
thu thập thơng tin từ tài liệu sách báo, quan sát thực tế, tự nhiên hoặc bằng
cách làm thí nghiệm. Cịn việc sử lí thơng tin thì có thể dùng các phương
pháp:
+ Vẽ các đồ thị biểu diễn đồng thời hai đại lượng. Từ đó dự đốn ra
quy luật về mối liên hệ giữa chúng.
+ Quy nạp, khái quát hóa các sự kiện để đưa ra dự đoán.
+ Thực hiện các phép biến đổi toán học hay lập luận lôgic để suy ra hệ
quả.
+ Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra.
+ Thực hiện các thí nghiệm kiểm tra.
Các kiểu hướng dẫn giải quyết vấn đề.
۞ Hướng dẫn tái tạo: giáo viên gợi ý để học sinh nhớ lại một tính chất,
một định luật, một phép đo đã biết cần dùng cho việc nghiên cứu hiện tượng
mới. Phát hiện những dấu hiệu của hiện tượng mới có liên quan đến một tính
chất, một định luật đã biết.
۞ Hướng dẫn tìm tịi từng phần: chia vấn đề học tập, cần giải quyết
thành nhiều phần, mỗi phần chỉ bị chi phối bởi một vài yếu tố. học sinh có thể

tự lực giải quyết từng phần. Sau đó giáo viên tập hợp lại, hệ thống hóa lại,
tìm ra câu trả lời cho câu hỏi lớn nêu ra từ đầu.


23

۞ Hướng dẫn tìm tịi khái qt: Khi học sinh đã làm quen với một số
phương pháp giải quyết vấn đề, đã biết sơ đồ các giai đoạn của tiến trình giải
quyết vấn đề, giáo viên có thể hướng dẫn học sinh thảo luận ra phương pháp
giải quyết, sau đó để cho học sinh tự lực tìm tịi (có thể cá nhân hay theo
nhóm).
g. Rèn luyện khả năng tự học
Con đường tốt nhất để hình thành cho học sinh kiến thức năng lực, thái
độ là tổ chức cho học sinh tính tự lực hoạt động. Nói cách khác, dạy học hiện
đại thực chất là dạy học sinh biết cách tự học, tự lực chiễm lĩnh kiến thức và
hình thành năng lực. Kết quả thực tế cho thấy có rất nhiều học sinh hầu như
mất hẳn khả năng tự học: đọc một đoạn trong sách giáo khoa mà khơng hiểu
sách nói gì, khơng làm được thí nghiệm theo hướng dẫn của sách,…mọi thứ
đều dựa vào thầy, bắt chước, học thuộc, nhắc lại y nguyên lời thầy.
Học tập là phải tự lực thực hiện các hành động. Mỗi loại hoạt động đều
có một số cách làm có hiệu quả, khơng thể tùy tiện. Bởi vậy, giáo viên yêu
cầu phải thống kê ra các hoạt động phổ biến mà học sinh phải thực hiện để có
kế hoạch hướng dẫn rèn luyện cho các em tự lực thực hiện.
Mỗi loại hoạt động gồm nhiều hoạt động, mỗi hoạt động lại gồm nhiều
thao tác hay động tác. Có hoạt động trí óc và hoạt động chân tay, thao tác vật
chất và thao tác trí tuệ.
Với hoạt động, thao tác vật chất thì dễ rèn luyện. Giáo viên có thể làm
mẫu cho học sinh bắt chước.
Với những hành động, những thao tác trí tuệ thì phức tạp hơn. Giáo
viên chỉ có thể hướng dẫn bằng lời. Đặc biệt giáo viên khơng nhìn thấy,

khơng nhận biết được học sinh thực hiện như thế nào. Chỉ căn cứ vào kết quả
mà phán đốn. Đơi khi học sinh đã làm được mà khơng nói lại được. Bởi vậy


24

cần đặc biệt quan tâm đến rèn luyện các hành động trí tuệ, để cho học sinh
suy nghĩ tự làm.
Sau đây là một số hành động thường gặp:
1. Thu thập thông tin từ đọc tài liệu, sách báo.
Cần thực hiện các thao tác sau đây:
- Đọc lướt để nhận biết mục đích của đoạn văn nói về vấn đề gì.
- Đọc kỹ từng đoạn, tìm hiểu ý nghĩa các từ mới, các kiểu câu mới, tìm
hiểu ý chính của đoạn văn.
- Tóm tắt nội dung chính của đoạn văn bằng ngơn ngữ của mình chứ
khơng phải nhắc lại ngun văn.
- Ghi chép một số cách lập luận đáng chú ý.
- Vẽ lại các hình và nêu ý nghĩa của từng kí hiệu trên hình.
- Từ viết tóm tắt tồn bài, tóm tắt chương.
2. Thu thập thơng tin từ quan sát thí nghiệm.
Việc làm này được thực hiện rất nhiều lần, mỗi lần đều có cách làm
riêng. Tuy nhiên, có thể theo sơ đồ định hướng chung sau đây:
a. Nêu mục đích thí nghiệm (khảo sát cái gì, trên mối quan hệ nào).
b. Lựa chọn dụng cụ (tạo ra hiện tượng gì, đo lường đại lượng nào).
c. Vẽ sơ đồ bố trí thí nghiệm (nên dùng kí hiệu cho gọn).
d. Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ đã chọn
e. Trình tự tiến hành theo các thao tác và dự kiến quan sát được điều gì
sau mỗi thao tác.
f. Ghi chép các dấu hiệu, số liệu quan sát được, lập thành biểu bảng.
g. Phân tích các kết quả quan sát bằng lập luận lơgic, tính tốn định

lượng. Trả lời câu hỏi nêu lên ở phần mục đích
3. Sử dụng đồ thị.
a. Vẽ đồ thị hai thông số.


25

b. Đọc đồ thị.
c. Từ đồ thị dự đoán quy luật của hiện tượng.
4. Nêu dự đoán, đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra.
5. Giải bài tập vật lí.
a. vận dụng thường xuyên và nghiêm ngặt 4 bước giải bài tập vật lí:
+ Bước 1: Nghiên cứu đầu bài.
+ Bước 2: Phân tích hiện tượng vật lí và lập kế hoạch giải.
+ Bước 3: Trình bày lời giải
+ Bước 4: Kiểm tra và biện luận kết quả
b. Đặc biệt chú trọng khâu phân tích hiện tượng.
c. Giải bài tập trắc nghiệm.
6. Thực hiện các lập luận lôgic.
a. Luận 3 đoạn, 2 đoạn khi vận dụng kiến thức.
b. Quy nạp khoa học khi tìm biểu thức mới, quy luật mới.
c. Lập luận tìm nguyên nhân của hiện tượng.
7. Nêu lên các yếu tố của đại lượng vật lí, định luật vật lí.
a. Đại lượng vật lí:
+ Đặc điểm định tính.
+ Đặc điểm định lượng.
+ Định nghĩa.
+ Đơn vị đo.
b. Định luật vật lí:
+ Nêu lên mối quan hệ nào.

+ Phát biểu bằng lời, biểu diễn bằng công thức.
+ ứng dụng trong đời sống, trong kỹ thuật.
1.2. Bài tập vật lí phổ thơng
1.2.1. Bài tập vật lí phổ thơng