Sử dụng bài tập làm phương tiện hình thành một số kiến thức mới trong dạy học vật lí lớp 11 THPT

bộ giáo dục và đào tạo
Tr-ờng Đại học s- phạm hà nội 2

-------------------------------------

Nguyễn đức hạnh

S DNG BI TP LM PHNG TIN HèNH THNH
MT S KIN THC MI TRONG DY HC VT L
LP 11 THPT

Luận văn thạc sĩ giáo dục học

Hà Nội, 2013


bộ giáo dục và đào tạo
Tr-ờng Đại học s- phạm hà nội 2

-------------------------------------

Nguyễn đức hạnh

S DNG BI TP LM PHNG TIN HèNH THNH
MT S KIN THC MI TRONG DY HC VT L
LP 11 THPT

Chuyên ngành: Lí luận và ph-ơng pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60 14 01 11

Luận văn thạc sĩ giáo dục học

Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thế Khôi

Hà Nội, 2013


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Vật lí, Phòng Sau Đại
học Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, cùng các thầy, cô giáo đã tận tình
giảng dạy, quan tâm tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành khóa học.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Nguyễn Thế Khôi đã tận
tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.
Tôi xin cảm ơn GV, HS trƣờng THPT Xuân Hòa (Xuân Hòa- Phúc
Yên- Vĩnh Phúc), gia đình, bạn bè cùng các học viên lớp K15- LL&PPDH
Vật lí Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 đã ủng hộ, động viên và tạo mọi điều kiện cho
tôi trong thời gian học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận văn.
Mặc dù đã cố gắng song do thời gian nghiên cứu còn hạn chế, thực hiện
chƣa đƣợc trên diện rộng nên luận văn có lẽ còn hạn chế, thiếu sót.Rất mong
đƣợc sự đóng góp của thầy, cô giáo và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn mọi sự giúp đỡ vô cùng quý báu ấy!


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài: “Sử dụng bài tập làm phương tiện hình
thành kiến thức mới trong dạy học Vật lí lớp 11 THPT” là đề tài do tôi
nghiên cứu dƣới sự hƣớng dẫn của thầy giáo- TS.Nguyễn Thế Khôi, khoa Vật
lí trƣờng ĐHSP Hà Nội 2. Đề tài không hề sao chép từ bất cứ một tài liệu nào,
kết quả quá trình nghiên cứu không trùng với tác giả khác.
Hà Nội, Ngày 10 tháng 7 năm 2013
Ngƣời cam đoan: Nguyễn Đức Hạnh

BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BTVL

Bài tập vật lí

ĐC

Đối chứng

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

KTM

Kiến thức mới

NCTLM

Nghiên cứu tài liệu mới

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sƣ phạm


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 3
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................. 3
4. Giả thuyết khoa học .................................................................................. 3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................ 3
6. Đóng góp của đề tài................................................................................... 4
7. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 4
8. Cấu trúc của luận văn ................................................................................ 4
Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc hình thành KTM bằng giải

BTVL
1.1. Quan niệm về BTVL .................................................................................. 6
1.2. Tác dụng của BTVL trong dạy học ............................................................ 7
1.3. Phân loại BTVL ....................................................................................... 14
1.4 Sơ đồ định hƣớng khái quát giải BTVL hình thành KTM ....................... 16
1.5. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống BTVL nhằm hình thành KTM cho HS
trong dạy học ................................................................................................... 20
1.6. Hƣớng dẫn HS giải BTVL nhằm hình thành KTM ................................. 22
1.7. Mối quan hệ giữa giải BTVL với nắm vững kiến thức và phát triển
năng lực giải quyết vấn đề............................................................................... 25
1.8. Thiết kế tiến trình dạy học hình thành KTM thông qua giải BTVL ........ 31
1.9. Điều tra thực trạng dạy học giải BTVL ở trƣờng THPT ......................... 32
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ............................................................................... 37


Chƣơng 2. Tổ chức dạy học hình thành một số KTM thông qua giải
BTVL
2.1. Mục tiêu dạy học một số bài học Vật lí lớp 11THPT .............................. 38
2.2. Hệ thống các BTVL nhằm hình thành KTM trong dạy học Vật lí lớp
11THPT ........................................................................................................... 39
2.3. Thiết kế tiến trình dạy học sử dụng BTVL hình thành một số KTM
trong dạy học Vật lí lớp 11THPT ................................................................... 42
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2................................................................................ 84
Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm
3.1. Khái quát về TNSP................................................................................... 85
3.2. Đối tƣợng TNSP....................................................................................... 85
3.3. Tiến hành TNSP ....................................................................................... 86
3.4. Kết quả TNSP .......................................................................................... 87
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3................................................................................ 98
KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO


1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Hiện nay, Việt Nam đang bƣớc vào thời kì công nghiệp hoá, hiện đại
hoá đất nuớc, mở cửa và hội nhập quốc tế và đang ở trong cơ chế thị trƣờng
cạnh tranh quyết liệt. Trong quá trình xây dựng chủ nghĩa xã hội, ngƣời lao
động trở thành những ngƣời làm chủ đất nƣớc, làm chủ trong qua trình tổ
chức quản lý sản xuất và làm chủ trong quá trình phân phối sản phẩm. Con
ngƣời với tất cả các phẩm chất tích cực của mình (thể lực, trí lực, nhân cách)
trở thành động lực phát triển của toàn bộ xã hội nói chung và sự nghiệp công
nghiệp hoá, hiện đại hoá nói riêng. Những yêu cầu thực tiễn đó đòi hỏi nhà
trƣờng phải góp phần giáo dục và đào tạo những con ngƣời phát triển cao về
trí tuệ, cƣờng tráng về thể chất, phong phú về tinh thần, trong sáng về đạo
đức, có tƣ duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp,
có tính tổ chức kỷ luật và ý thức cộng đồng, có thái độ tích cực, có năng lực
tự học để nâng cao trình độ nhận thức đáp ứng đƣợc yêu cầu ngày càng cao
của xã hội. Để thực hiện đƣợc điều đó, nhà trƣờng phổ thông không chỉ phải
trang bị kiến thức mà còn phải bồi dƣỡng năng lực, trong đó đặc biệt chú
trọng đến năng lực sáng tạo, năng lực thực hành cho học sinh. Chỉ có dạy học
trong nhà trƣờng mới có khả năng tạo ra những hoạt động đa dạng cần thiết,
tạo điều kiện phát triển những năng lực khác nhau ở học sinh. Tuy nhiên thực
trạng dạy học ở nƣớc ta cho thấy việc phát huy năng lực sáng tạo cho học sinh
còn nhiều hạn chế. Để khắc phục những hạn chế đó, Nghị quyết Trung ƣơng 2
khoá VIII của Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng Cộng sản Việt Nam khẳng
định: “Đổi mới phƣơng pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một
chiều, rèn luyện thành nếp tƣ duy sáng tạo của ngƣời học...Từng bƣớc áp
dụng các phƣơng pháp dạy học tiên tiến và phƣơng tiện dạy dạy học hiện đại

vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cho


2
học sinh, nhất là sinh viên đại học”. Khoản b điều 36, Luật Giáo dục năm
2005 cũng ghi rõ “Phƣơng pháp giáo dục phải coi trọng việc bồi dƣỡng năng
lực tự học, tự nghiên cứu, tạo điều kiện cho ngƣời học phát triển tƣ duy sáng
tạo, rèn luyện kĩ năng thực hành, tham gia nghiên cứu, thực nghiệm ứng
dụng”.
Hình thành hệ thống kiến thức vật lí phổ thông, hiện đại cho học sinh là
một nhiệm vụ cơ bản của dạy học vật lí. Những kiến thức về cơ học, vật lí
phân tử và nhiệt học, điện học, quang học, dao động và sóng, vật lí nguyên tử
và hạt nhân là cơ sở để học sinh nhận thức đƣợc thế giới vật chất, đồng thời
phát triển năng lực trí tuệ và nhân cách của họ.
Ngày nay trong thực tiễn dạy học vật lí, ngƣời ta ngày càng chú ý tăng
cƣờng các BTVL vì chúng đóng vai trò quan trọng trong dạy học và giáo dục
học sinh đặc biệt trong việc thực hiện các nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng
hợp. Giải các BTVL đƣợc xem nhƣ mục đích, là phƣơng pháp dạy học, là một
phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lí vì nó không chỉ có tác dụng giúp cho
HS phát triển tƣ duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế
mà còn có tác dụng tích cực trong việc hình thành KTM và làm phong phú
các khái niệm, định luật vật lí.
Trong lĩnh vực nghiên cứu các vấn đề BTVL từ trƣớc tới nay đã có rất
nhiều công trình của các tác giả nhƣ L.I. Rêznicôp - A.V. Piôrƣskin - P.A.
Znamenxki [17], Nguyễn Đức Thâm [19],[20], Phạm Hữu Tòng [21], [22],
[23],[24],[25], Nguyễn Thế Khôi [10], Đỗ Hƣơng Trà [27]… trong đó có cả
các luận văn cao học của Nguyễn Thị Thu Hƣơng [7], Lê Đình Hƣng [8],
Nguyễn Đức Sinh [18]. Các tác giả đã chỉ rõ tác dụng của BTVL trong dạy
học, cách phân loại, nguyên tắc soạn thảo hệ thống BTVL và đề xuất phƣơng
pháp giải bài tập vật lí nói chung và của một số loại bài tập cụ thể nói riêng,…

Ngoài ra, các tác giả nhấn mạnh vai trò của BTVL trong việc hình thành


3
KTM cho HS. Tuy nhiên, việc tổ chức dạy học hình thành KTM cho HS bằng
cách hƣớng dẫn họ giải BTVL vẫn chƣa đƣợc nhiều tác giả và GV trƣờng phổ
thông quan tâm đúng mức.
Chính vì thế, việc thực hiện đề tài: “Sử dụng bài tập làm phƣơng tiện
hình thành kiến thức mới trong dạy học Vật lí lớp 11 THPT” là rất cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu
Hình thành một số KTM trong dạy học Vật lí lớp 11 THPT cho HS
bằng cách soạn thảo hệ thống BTVL, hƣớng dẫn HS giải những BTVL đó
nhằm giúp họ nắm vững kiến thức cơ bản và góp phần phát triển năng lực giải
quyết vấn đề.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Hoạt động dạy học BTVL của GV, HS
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Hệ thống bài tập hình thành KTM trong dạy học Vật lí lớp 11 THPT
4. Giả thuyết khoa học
Nếu giáo viên xây dựng đƣợc hệ thống BTVL hình thành KTM và tổ
chức hƣớng dẫn HS lớp 11 tích cực, chủ động giải nó thì sẽ giúp HS ôn tập,
nắm vững kiến thức cơ bản, nâng cao chất lƣợng kiến thức và góp phần phát
triển năng lực giải quyết vấn đề.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu lí luận về BTVL.
5.2. Điều tra thực trạng dạy học của GV và HS lớp 11 THPT ở các bài học
hình thành KTM bằng giải BTVL.
5.3. Xác định mục tiêu dạy học một số bài học hình thành KTM cho HS lớp
11 THPT

4
5.4. Xây dựng hệ thống bài tập và đề ra tiến trình dạy học, cách hƣớng dẫn
HS giải hệ thống bài tập ấy để hình thành một số KTM.
5.5. Thực nghiệm đánh giá tính khả thi, hiệu quả của hệ thống BTVL và tiến
trình dạy học trong bài học hình thành KTM đã đề xuất nhằm giúp HS nắm
vững kiến thức cơ bản và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
Trong luận văn, chúng tôi sử dụng phối hợp các phương pháp nghiên
cứu sau:
- Nghiên cứu một số cơ sở lí luận của BTVL và việc sử dụng nó trong dạy
học ở trƣờng THPT.
- Điều tra cơ bản thực trạng dạy học VL của GV và HS lớp 11THPT bằng
các hình thức: Dự giờ GV, xem vở của HS…
- Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của hệ
thống bài tập đã đề xuất và cách sử dụng nó trong dạy học Vật lí ở lớp 11
THPT.
- Sử dụng thống kê toán học để xử lí số liệu thực nghiệm sƣ phạm.
7. Đóng góp của luận văn:
- Hệ thống hóa một số cơ sở lí luận về BTVL trong việc hình thành KTM.
- Xây dựng một hệ thống các BT nhằm hình thành KTM và soạn thảo tiến
trình hƣớng dẫn HS giải nó trong một số tiết học thuộc chƣơng trình lớp 11
THPT nhằm nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức góp phần phát triển
năng lực giải quyết vấn đề.
- Góp phần khẳng định ƣu thế của BTVL trong việc hình thành KTM.
8. Cấu trúc của luận văn:
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung chính
của luận văn đƣợc trình bày trong 3 chƣơng:

5
Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc hình thành KTM bằng
giải BTVL
Chƣơng 2. Tổ chức dạy học hình thành một số KTM thông qua giải
BTVL
Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm


6
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC
HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI BẰNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ
1.1. Quan niệm về BTVL
Trong thực tiễn dạy học cũng nhƣ trong các tài liệu giảng dạy, các thuật
ngữ “ bài tập”, “ bài tập vật lí” đƣợc sử dụng cùng các thuật ngữ “ bài toán”,
“ bài toán vật lí”. Trong cuốn Đại từ điển tiếng Việt [31, tr.42, 43], “ bài tập”
và “bài toán” đƣợc giải nghĩa khác hẳn nhau: Bài tập là bài ra để luyện tập, vận
dụng kiến thức đã học; bài toán là vấn đề cần giải quyết, tìm ra lời giải bằng
các quy tắc, định lí. Cũng nhƣ vậy, một số ý kiến cho rằng cần phân biệt hai
thuật ngữ “ bài tập vật lí” và “ bài toán vật lí”. BTVL có ý nghĩa là bài tập vận
dụng đơn giản kiến thức lí thuyết đã học về vật lí vào những trƣờng hợp cụ thể.
Còn bài toán vật lí đƣợc sử dụng để hình thành KTM trong khi giải quyết một
vấn đề đƣợc đặt ra chƣa có câu trả lời, hoặc đề ra một cách giải quyết, phƣơng
pháp hành động mới. Nhƣng bên cạnh đó, trong một số tài liệu [5], [9], [11],…,
các tác giả lại dùng hai thuật ngữ đó nhƣ một với cách hiểu giải bài tập (bài
toán) vật lí là vận dụng các khái niệm, quy tắc, định luật vật lí,…đã đƣợc học
vào giải quyết những vấn đề thực tế trong đời sống, lao động.
Hiện nay, theo quan điểm hiện đại, việc nghiên cứu tài liệu mới cũng
là một bài tập đối với HS. Trong quá trình tìm kiếm KTM, HS không phải là
thụ động tiếp thu cách giải quyết vấn đề một cách máy móc mà chính họ cũng

tập cách giải quyết vấn đề đó. HS cũng tập các hành động, các phƣơng pháp
hoạt động để chiếm lĩnh KTM nhƣ quan sát, phân tích hiện tƣợng, đo lƣờng,
so sánh, khái quát hóa, tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tƣợng,… Điều
đó có nghĩa là HS phải chủ động chiếm lĩnh KTM thông qua chính các hoạt
động của mình dƣới sự hƣớng dẫn của GV. Khi ấy, họ không chỉ đơn thuần là
vận dụng kiến thức cũ mà còn tập tìm ra KTM.


7
Trong cuốn sách dùng cho GV “Phƣơng pháp giải bài tập vật lí”,
X.E.Camenetki và V.P.Ôrêkhôv quan niệm: “ Trong thực tế dạy học, ngƣời ta
thƣờng gọi bài tập vật lí là một vấn đề không lớn, đƣợc giải quyết nhờ những
suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và
các phƣơng 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 tuy duy định hƣớng một cách tích cực luôn
là việc giải bài tập.Trong các tài liệu giáo khoa cũng nhƣ các tài liệu phƣơng
pháp bộ môn, ngƣời ta thƣờng hiểu bài tập vật lí là những bài tập luyện tập
đƣợc lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện
tƣợng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tƣ duy vật lí của học sinh và
rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức của họ vào thực tiễn” [6,tr.5].
Với định nghĩa trên, cả hai ý nghĩa khác nhau của BTVL là vận dụng
kiến thức và hình thành KTM đều có mặt. Do đó, BTVL với tƣ cách là một
phƣơng pháp dạy học giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành
các nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trƣờng phổ thông[6, tr 25]. Vì thế, theo
chúng tôi, không nên phân biệt khái niệm BTVL hay bài toán vật lí và gọi
chung là BTVL.
1.2. Tác dụng của BTVL trong dạy học
Giải BTVL là một yếu tố cấu thành quan trọng trong việc cấu trúc kiến
thức vật lí của ngƣời học. Nó có thể chiếm một phần hoặc toàn bộ tiết học.

Tùy theo mục đích mà BTVL có thể phát huy tác dụng khác nhau, nhƣng nói
chung, BTVL có các tác dụng chủ yếu sau:
1.2.1. Hình thành và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào thực
tiễn
Kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn là thƣớc đo sự nhận thức, sự
sâu sắc, vững vàng của kiến thức. Tuy nhiên ngay cả trong trƣờng hợp đã nắm


8
tài liệu giáo khoa một cách có ý thức chứ không hình thức, thì kỹ năng áp
dụng kiến thức vào thực tiễn cũng không tự nhiên mà có đƣợc, cần phải dạy
một cách đặc biệt kỹ năng đó. Việc giải BTVL chiếm một vị trí đáng kể trong
việc dạy cách áp dụng kiến thức vào thực tiễn.
Một trong các nguyên tắc giáo dục là phải gắn liền giáo dục với thực
tiễn cuộc sống và lao động sản xuất. Tức là, HS chỉ cần nắm đƣợc kiến thức
trong các giờ lên lớp là chƣa đủ, mà ngoài các giờ luyện tập, ôn tập củng cố ra
GV phải yêu cầu HS giải những bài tập đƣợc đặt ra trong cuộc sống hàng
ngày. Khi đó, HS sẽ nắm vững hơn các kiến thức đã học, đồng thời tập cho họ
làm quen với việc liên hệ kiến thức lí thuyết với thực tiễn, vận dụng kiến thức
đã học vào giải quyết vấn đề đặt ra trong cuộc sống hàng ngày. Nhờ đó, việc
giải bài tập góp phần nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Có thể xây
dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu HS phải vận
dụng kiến thức lí thuyết để giải thích hoặc dự đoán các hiện tƣợng có thể xảy
ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trƣớc [19, T339].
1.2.2. Hình thành KTM
KTM về vật lí đƣợc hiểu là những kiến thức về một tính chất, một mối
quan hệ khách quan có tính quy luật của các sự vật hiện tƣợng mà trƣớc đây
HS chƣa biết và không thể chỉ đạt đƣợc bằng suy luận lôgic hay toán học. Nói
cách khác, KTM chỉ có thể tìm đƣợc trong thiên nhiên. Cũng có khi suy luận
lôgic hay biến đổi toán học dẫn tới việc phát hiện ra một tính chất hay một

mối quan hệ mới, song nó chỉ đƣợc coi là chân thực khi đƣợc thiên nhiên
(quan sát, thí nghiệm) xác nhận. Nhƣ vậy, câu trả lời kiến thức ấy có phải là
mới không vẫn là ở thiên nhiên.
BTVL có thể đƣợc sử dụng nhƣ một phƣơng tiện độc đáo để nghiên
cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức cho HS nhằm đảm bảo cho HS lĩnh hội
đƣợc kiến thức mới một cách sâu sắc và vững chắc. Khi các bài tập đƣợc sử


9
dụng khéo léo có thể dẫn HS đến những suy nghĩ về một hiện tƣợng mới,
hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tƣợng mới do bài tập
phát hiện ra.
BTVL có tác dụng rất lớn trong các tiết học nghiên cứu tài liệu mới. Đó
là các tiết học mà HS thu đƣợc cái họ chƣa từng đƣợc biết hoặc chƣa đƣợc
biết một cách rõ ràng, chính xác. Tức là, trong tiết học đó, HS có thể thu đƣợc
KTM hoặc không thu đƣợc KTM nhƣng lại có cách hiểu mới về kiến thức đã
học hoặc thấy rõ hơn giới hạn, phạm vi áp dụng của kiến thức [10].
Đối với các tiết học nghiên cứu tài liệu mới nhằm cung cấp cho HS
cách hiểu mới về kiến thức đã học hoặc thấy rõ hơn giới hạn, phạm vi áp
dụng của kiến thức, thì BTVL đƣợc GV đƣa ra sau khi HS đã nắm đƣợc nội
hàm của kiến thức đó. Trong các tiết học loại này, BTVL giúp HS đào sâu,
mở rộng kiến thức bằng cách đi sâu vào một khía cạnh của vấn đề. Ví dụ: Khi
vận dụng định luật II Niutơn để giải bài tập tính số chỉ của lực kế khi một vật
treo vào một đầu của lực kế đƣợc kéo lên trên hoặc xuống dƣới theo phƣơng
thẳng đứng với gia tốc không đổi sẽ cho thấy số chỉ của lực kế có thể lớn hơn,
nhỏ hơn thậm chí bằng không. Từ đó, đƣa vào khái niệm về hiện tƣợng tăng
giảm trọng lƣợng [7].
Cũng có thể sử dụng BTVL để giới thiệu cho HS những tài liệu mới
cần thiết cho việc nắm vững kiến thức, thậm chí cả những tài liệu vƣợt ra
ngoài phạm vi chƣơng trình nhƣng cần thiết và bổ ích đối với HS. Nếu khéo

chọn nội dung bài tập ra cho HS thì GV có thể làm cho họ thấy rõ hơn vai trò
của vật lí đối với việc tìm hiểu thiên nhiên và kĩ thuật sản xuất.
Với các tiết học nhằm cung cấp KTM cho HS thì HS đƣợc làm quen
với bản chất của các hiện tƣợng vật lí bằng nhiều cách khác nhau (thí nghiệm
biểu diễn, kể chuyện, làm bài thực nghiệm,…). Tính tích cực của HS, chiều
sâu và mức độ nắm vững kiến thức sẽ tốt nhất khi “tình huống có vấn đề”


10
đƣợc tạo ra. Trong nhiều trƣờng hợp, nhờ tình huống có vấn đề có thể xuất
hiện một kiểu bài tập mà việc giải bài tập đó sẽ giúp HS phát hiện lại quy luật
vật lí chứ không phải tiếp thu quy luật đó dƣới hình thức có sẵn. Trong những
trƣờng hợp này, BTVL xuất hiện nhƣ một phƣơng tiện để nghiên cứu tài liệu
mới. Và với mục đích đó, ta có thể sử dụng bài tập định tính, định lƣợng, bài
tập thực nghiệm và các bài tập khác.
Trong quá trình giải bài tập, bằng cách dựa vào kiến thức đã có của HS
có thể cho họ phân tích các hiện tƣợng vật lí đang đƣợc nghiên cứu, hình
thành cho họ các khái niệm mới, các đại lƣợng vật lí. Thông qua giải bài tập
thực nghiệm, có thể truyền thụ cho HS một số khái niệm về thí nghiệm vật lí
với tính cách là một phƣơng pháp nghiên cứu các hiện tƣợng tự nhiên dựa
trên phép đo và khảo sát toán học sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lƣợng vật
lí. Về mặt này có thể hình thành cho HS một định luật vật lí. Ví dụ: Định luật
Ôm đối với toàn mạch, Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện,
Định luật phản xạ.
Cũng có khi việc hình thành cho HS một định luật vật lí chỉ cần ra bài tập
mà khi giải nó chỉ cần lập luận lôgic và biến đổi toán học cùng với việc sử dụng
các kiến thức đã có của HS. Ví dụ: HS có thể tìm lại định luật Ôm cho toàn
mạch bằng cách rút ra định luật này từ định luật Jun - Lenxơ, định luật bảo toàn
và chuyển hóa năng lƣợng, kiến thức về năng lƣợng do nguồn điện cung cấp.
Trong bài Định luật Ôm đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện, Hs có thể rút ra

định luật từ định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lƣợng. Có thể tìm đƣợc công
thức tính công của lực điện dựa vào công thức tính công cơ học.
Nhƣ vậy, BTVL đƣợc xem là phƣơng tiện nghiên cứu tài liệu mới khi
trang bị KTM cho HS nhằm đảm bảo cho họ nắm đƣợc KTM một cách chắc
chắn, vì kiến thức mà các em thu đƣợc là qua hoạt động giải bài tập của các


11
em. Tuy nhiên để đạt đƣợc hiệu quả cao, thì BTVL [10, tr.73] đƣa ra phải
đảm bảo một số yêu cầu sau:
1) Mỗi bài tập đƣa ra phải chứa vấn đề học tập cần giải quyết và vừa
sức với HS.
2) Mỗi bài tập phải chứa đựng yếu tố mới mà để tìm ra lời giải, HS cần
thực hiện các lập luận phức tạp hoặc phải “tìm câu trả lời từ thiên nhiên” (tức
là HS cần thực hiện các thí nghiệm vật lí, quan sát thực tế).
3) Các bài tập phải đƣợc chú ý tới các mặt nhƣ tình huống đƣa ra bài
tập, nội dụng bài tập (đề bài), cách giải và kết luận để từ đó rút ra KTM.
4) Việc giải hệ thống bài tập phải đảm bảo thời gian mà chƣơng trình
quy định, đảm bảo đƣợc mục đích chiếm lĩnh nội dung KTM của HS trong
tiết học ấy.
1.2.3.Ôn tập kiến thức đã học, củng cố kiến thức cơ bản của bài giảng
BTVL là một phƣơng tiện ôn tập, củng cố kiến thức sinh động. Khi giải
bài tập, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp
những kiến thức thuộc nhiều chƣơng, nhiều phần của chƣơng trình. Nhƣ vậy
sẽ làm cho HS nắm vững hơn các kiến thức đã học, đồng thời tập cho HS
quen với việc liên hệ lí thuyết với thực tiễn. Thông thƣờng, trong các tiết học
nghiên cứu tài liệu mới nhằm vận dụng kiến thức vừa học (bài tập thƣờng
đƣợc dùng ở cuối tiết học), hoạt động của GV nhƣ sau: GV nêu ra các bài tập
cơ bản về kiến thức vừa học và yêu cầu HS giải một vài bài tập cơ bản minh
họa cho từng dạng. Sau đó GV ra bài tập về nhà, gợi ý cách giải quyết khó

khăn, yêu cầu HS tự rút ra các bƣớc giải từng loại, từng kiểu bài tập đã ra và
mới gặp lần đầu.
Với các tiết luyện tập giải bài tập, GV phải đƣa cho HS các bài tập liên
quan tới nhiều kiến thức đã biết mà để giải chúng, HS phải vận dụng một cách


12
tổng hợp các kiến thức đã học, thậm chí trong cả chƣơng, phần. Do đó, họ sẽ
hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững chắc nội dụng kiến thức đã học. Trong các tiết học
này, hoạt động của GV sẽ nhƣ sau: Kiểm tra sự chuẩn bị về lí thuyết giải bài
tập và việc nắm phƣơng pháp giải từng kiểu bài tập của HS. Sau đó, yêu cầu
HS phân tích cách giải các bài tập về nhà mà chủ yếu là bài tập phức hợp.
Cuối cùng, GV ra bài tập về nhà cho HS mà thông thƣờng là bài tập phức hợp
có một vài yếu tố mới lạ. Khi cần, gợi ý giải quyết chỗ khó.
1.2.4. Phát triển tư duy vật lí của HS
Giải BTVL là một phƣơng tiện rất tốt để phát triển tƣ duy, óc tƣởng
tƣợng, tính độc lập trong việc phán đoán, tính kiên trì khắc phục khó khăn
trong những hình thức làm việc tự lực căn bản của HS. Trong khi giải bài tập,
HS phải phân tích các điều kiện của đề bài, tự xây dựng những lập luận, thực
hiện tính toán, khi cần thiết phải sử dụng đến thí nghiệm, thực hiện các phép
đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lƣợng, kiểm tra các kết luận
của mình. Khi đó, HS phải vận dụng các thao tác tƣ duy nhƣ phân tích, tổng
hợp, so sánh, khái quát hóa,… để tự lực tìm hiểu vấn đề, tìm ra cái cơ bản,
chìa khóa để giải quyết vấn đề. Trong những điều kiện đó, tƣ duy phân tích,
tổng hợp, tƣ duy sáng tạo của HS đƣợc phát triển, năng lực làm việc độc lập
của HS đƣợc nâng cao. Bên cạnh đó, việc giải quyết các BTVL còn có tác
dụng bồi dƣỡng cho HS phƣơng pháp nghiên cứu khoa học.
1.2.5. BTVL là phương tiện có hiệu quả trong kiểm tra đánh giá kết quả
học tập về vật lí của HS.
Đặc biệt là giúp phát triển trí tuệ, làm bộc lộ những khó khăn chủ yếu và

những sai lầm cơ bản của HS trong học tập. Đồng thời góp phần giúp HS vƣợt
qua khó khăn và khắc phục những sai lầm ấy. BTVL còn giúp cho GV phát
hiện trình độ phát triển trí tuệ, kĩ năng vận dụng kiến thức của HS cũng nhƣ
những khó khăn và sai lầm phổ biến của họ trong học tập. Từ đó, GV có thể đề
ra cách giúp đỡ các em vƣợt qua khó khăn, khắc phục những sai lầm đó.


13
1.2.6. BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng, đạo đức, kĩ thuật tổng hợp và
hướng nghiệp
BTVL có tác dụng giáo dục tƣ tƣởng rất lớn, nhờ nó ta có thể giới thiệu
cho HS sự xuất hiện những tƣ tƣởng và quan điểm tiên tiến, hiện đại, những
phát minh lớn của nhân loại, có thể lƣu ý HS những thành tựu của nền khoa
học nƣớc nhà. BTVL cũng là phƣơng tiện hiệu quả để giáo dục đạo đức, tình
yêu lao động, đức tính kiên trì, ý chí và tình cảm của HS. Việc giải BTVL có
thể đem lại cho HS niềm vui sáng tạo đối với những thành công, tăng thêm sự
yêu thích, hứng thú với môn học.
Thông qua việc giải BTVL, GV cũng có thể thƣờng xuyên theo dõi
thành tích học, tinh thần học tập của HS.
Bên cạnh đó, các BTVL có nội dung kĩ thuật tổng hợp (hiện đại, gắn
liền với chƣơng trình) còn có tác dụng rất lớn đến việc giáo dục kĩ thuật tổng
hợp cho HS. Nó cũng là một phƣơng tiện thuận lợi để HS liên hệ lí thuyết với
thực hành, học tập với đời sống sản xuất. Từ đó góp phần giáo dục hƣớng
nghiệp cho HS.
Các BTVL về các hiện tƣợng vật lí thƣờng gặp trong sinh hoạt hàng
ngày giúp cho HS thấy khoa học vật lí ngay trong cuộc sống xung quanh, góp
phần bồi dƣỡng cho HS khả năng quan sát, sáng tạo.
1.3. Phân loại BTVL
Trong nhiều tài liệu về phƣơng pháp giảng dạy vật lí [15], [19],[25]..,
các tác giả đã chia BTVL theo nhiều dấu hiệu khác nhau. Có thể tổng kết các

cách phân loại ấy nhƣ bảng 1.1:


14

BÀI TẬP VẬT LÍ

Theo
nội
dung

Tài
liệu
vật
lí

Cụ
thể
trừu
tƣợng

Theo
mục
đích
dạy
học

KT
tổng
hợp

Luyện
tập

Lịch
sử

Sáng
tạo

Theo
mức
độ
khó
dễ

Đơn
giản

Kiểm
tra

Phức
hợp

Theo
phƣơng
thức
giải hay
phƣơng

thức
cho
điều
kiện

Theo
đặc
điểm
và
PPNC
vấn đề

Phối
hợp

Định
tính

Định
tính

Định
lƣợng

Theo
hình
thức
lập
luận
lôgíc

Đồ
thị

Định
lƣợng

Dự
đoán
hiện
tƣợng

Thí
nghiệm

Giải
thích
hiện
tƣợng

Theo mức
độ phức
tạp của
HĐTD
trong tiến
trình tìm
kiếm lời
giải

Cơ

bản

Tổng
hợp

Bảng 1.1: Sơ đồ phân loại bài tập vật lí
Các cách trên chƣa cho thấy sự thống nhất về tiêu chuẩn phân loại
BTVL, vì trong bất kì loại nào cũng chứa đựng một vài yếu tố của một hay
một vài loại khác. Ví dụ trong cách gần nhƣ phổ biến nhất là phân loại theo
phƣơng thức giải hay cho điều kiện thì để giải bài tập định lƣợng buộc phải
lập luận logic; có bài tập thí nghiệm, đồ thị, định tính hoặc định lƣợng. Đặc
biệt là cách phân loại bài tập chỉ mang tính chất bề ngoài chƣa đề cập gì đến

Phức
hợp


15
chủ thể giải BTVL là HS. Để khắc phục tình trạng trên, TS. Nguyễn Thế Khôi
[10] đã đƣa ra cách phân loại bài tập dựa vào mức độ phức tạp của hoạt động
tƣ duy trong quá trình tìm kiếm lời giải
Loại BTVL mà để tìm đƣợc lời giải nó chỉ cần xác lập mối quan hệ trực
tiếp, tƣờng minh giũa những cái đã cho và một cái phải tìm chỉ dựa vào một
kiến thức cơ bản mới học (vào một tính chất, một mối quan hệ , một phƣơng
pháp hoạt động mới) mà HS chỉ tái hiện chứ không thể tự tạo ra đƣợc gọi là
bài tập cơ bản.
Kiến thức vật lí cơ bản mà HS mới học là kiến thức chứa đựng một mối
quan hệ về mặt định tính hay định lƣợng giữa các đại lƣợng vật lí, hoặc chứa
đựng một mối quan hệ mới giữa các đặc điểm định tính, định lƣợng của của
cùng một đại lƣợng vật lí, hoặc là một biện pháp, phƣơng pháp giải quyết

mới. Chẳng hạn các công thức của chuyển động biến đổi đều có chứa tƣờng
minh thời gian cho phép đủ giải các bài tập động học. Từ chúng, có thể rút ra
công thức liên hệ gia tốc, vận tốc và đƣờng đi không chứa thời gian. Công
thức này chứa đựng một mối quan hệ mới giữa các đại lƣợng đã biết (gia tốc,
vận tốc, đƣờng đi).
Còn các BTVL mà trong đó, việc tìm lời giải phải thực hiện một chuỗi
lập luận lôgic, biến đổi toán học qua nhiều mối quan hệ giữa những cái đã
cho, cái phải tìm và những cái trung gian không cho trong đầu bài gọi là bài
tập phức tạp. Việc xác lập mỗi một quan hệ trung gian đó là một bài tập cơ
bản. Và do đó, muốn giải đƣợc một bài tập phức hợp, buộc phải giải thành
thạo các bài tập cơ bản, ngoài ra còn phải biết cách phân tích bài tập phức hợp
để nó quy về các bài tập cơ bản đã biết.


16
1.4. Sơ đồ định hƣớng khái quát giải BTVL
1.4.1. Hoạt động giải BTVL
Mục tiêu cần đạt tới khi giải một BTVL là tìm đƣợc câu trả lời đúng
đắn, giả đáp đƣợc vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học chặt chẽ.
Nhƣ vậy quá trình giải một BTVL thực chất là quá trình tìm hiểu điều
kiện của bài tập, nếu có thể thì dùng các kí hiệu, mô hình, hình vẽ để mô tả
hiện tƣợng, xem xét hiện tƣợng vật lí đƣợc đề cập và dựa trên kiến thức vật lí,
toán để nghĩ tới những mối liên hệ có thể có của cái đã cho và cái phải tìm,
sao cho có thể thấy đƣợc cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với
cái đã cho. Từ đó đi tới việc chỉ rõ mối liên hệ tƣờng minh trực tiếp của cái
phải tìm chỉ với những cái đã biết, tức là tìm đƣợc lời giải đáp [22].
Ta có thể mô hình hóa các mối liên hệ của cái đã cho, cái phải tìm và
cái chƣa biết nhƣ sau [22]:

x

A

B

….

a

b

Trong đó (x) là cái phải tìm; A, B... là những cái đã cho; a, b... là những
cái chƣa biết.
Giả sử khi giải một BTVL nào đó, phân tích điều kiện trong đề bài và
dựa trên kiến thức vật lí, ta dẫn ra đƣợc sáu mối liện hệ đƣợc mô hình hóa
nhƣ sau :


17

(1)

A

a

(2)

B

a

c

(3)

C

D

c

x

(4)

b

E

d

(5)

G

H

d

I

(6)

b

e

K

e

Sáu mối liện hệ này cho ta thấy có mối liên hệ giữa cái phải tìm x với
cái đã cho A, B, C, D, E, G, H, I, K, thông qua mối liên hệ của chúng với cái
chƣa biết a, b, c, d, e. Nhờ hệ thống sáu mối liện hệ này mà ta có thể làm sáng
tỏ (hoặc loại trừ) cái chƣa biết để rồi xác định đƣợc cái phải tìm.
Mô hình hóa quá trình làm sáng tỏ các yếu tố chƣa biết trong các mối
liên hệ đã xác lập để đi đến xác định cái phải tìm nhƣ sau :
(3)

c

(2)

a
(1)

(5)

d

(4)

(6)

e

b

x


18
Từ mối liện hệ (3) rút ra c
Thế c vào (2) rút ra a
Từ (5) rút ra d. Từ (6) rút ra e
Thế d và e vào (4) rút ra b
Thế a và b vào (1) rút ra x
Sự phân tích trên đây về hoạt động giải BTVL cho thấy hai phần việc
cơ bản quan trọng là:
+ Việc xác lập đƣợc những mối liên hệ cơ bản cụ thể dựa trên sự vận
dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài toán đã cho.
+ Sự tiếp tục luận giải, tính toán đi từ những mối liên hệ đã xác lập đƣợc,
đến kết luận cuối cùng của việc giải đáp vấn đề đƣợc đặt ra trong bài toán.
Sự nắm vũng lời giải một BTVL phải thể hiện ở khả năng trả lời đƣợc
câu hỏi: Việc giải bài toán này cần xác lập đƣợc những mối liên hệ cơ bản
nào? Sự xác lập các mối liên hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng kiến
thức vật lí gì, vào điều kiện cụ thể gì của bài toán? Trong sự vận hành các mối
liên hệ cơ bản đi đến xác định cái phải tìm ta thấy có vai trò quan trọng của
các kiến thức, kĩ năng toán học cùng với những kiến thức vật lí. Sự nắm vững
lời giải của một BTVL phức tạp thể hiện ở khả năng trả lời đƣợc câu hỏi: Sơ

đồ tiến trình luận giải để từ những mối liên hệ cơ bản đã xác lập đƣợc đi đến
kết quả cuối cùng của việc giải bài toán nhƣ thế nào?
1.4.2. Sơ đồ định hướng khái quát giải BTVL
Sơ đồ định hƣớng giải BTVL là một bản chỉ dẫn về việc thực hiện các
hành động hay các thao tác cần thiết để giải BTVL nào đó.
Sơ đồ định hƣớng khái quát giải BTVL còn gọi là phƣơng pháp chung,
quy tắc chung, kế hoạch, dàn bài giải BTVL… Nói chung, tiến trình giải một
BTVL trải qua các bƣớc: nghiên cứu đề bài; phân tích hiện tƣợng, quá trình
vật lí và lập kế hoạch giải; trình bày lời giải; kiểm tra và biện luận kết quả