“XÂY DỰNG và sử DỤNG bài tập THÍ NGHIỆM TRONG dạy học CHƯƠNG “ĐỘNG lực học CHẤT điểm” vật lí 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG lực THỰC NGHIỆM của học SINH PHỔ THÔNG CHUYÊN”

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM H NI

NGUYN HI DNG

XÂY DựNG Và Sử DụNG BàI TậP THí NGHIệM TRONG DạY HọC CHƯƠNG
ĐộNG LựC HọC CHấT ĐIểM VËT LÝ 10 NH»M PH¸T TRIĨN N¡NG LùC
THùC NGHIƯM CđA HọC SINH PHổ THÔNG CHUYÊN
Chuyờn ngnh: Lý lun v phng pháp dạy học mơn Vật lí
Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. PHẠM KIM CHUNG

HÀ NỘI – 2016
LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo


trong bộ môn Phương pháp giảng dạy bộ môn Vật lí - khoa Vật Lí cũng như các thầy
cơ đã giảng dạy các mơn trong quá trình học tập, các thầy cơ giáo khoa Vật lí, phịng
sau đại học, các thầy cô giáo trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội đã giúp tơi hồn thành
khóa học.
Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Kim Chung, người đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ tơi trong śt quá trình nghiên cứu và hồn thành luận văn.
Tơi xin cảm ơn Ban giám hiệu, các đồng nghiệp và học sinh ở trường THPT
chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định đã giúp đỡ tôi trong quá trình cơng tác cũng như
hồn thành phần thực nghiệp sư phạm.
Tơi cũng xin cảm ơn tất cả gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ và
tạo điều kiện thuận lợi cho tơi trong quá trình học tập và hồn thành đề tài nghiên cứu

của mình.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả

Nguyễn Hải Dương

2


MỤC LỤC

3


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ý NGHĨA
Phương pháp dạy học
Học sinh
Giáo dục và đào tạo
Trung học phổ thông
Dạy học
Nhà xuất bản
Giáo viên
Năng lực thực nghiệm
Thiết bị thí nghiệm
Dụng cụ đo
Bài tập thí nghiệm
Đại học sư phạm

4

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả đánh giá thành tố 2 (NV1)
Bảng 3.2. Kết quả đánh giá thành tố 3 (NV1)
Bảng 3.3. Kết quả đánh giá thành tố 4 (NV1)
Bảng 3.4. Kết quả đánh giá thành tố 2 (NV2)
Bảng 3.5. Kết quả đánh giá thành tố 3 (NV2)
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá thành tố 4 (NV2)

5


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sự phát triển kinh tế – xã hội trong bới cảnh tồn cầu hoá đặt ra những
yêu cầu mới đối với người lao động, do đó cũng đặt ra những yêu cầu mới
cho sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực. Một trong những
định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục mang
tính hàn lâm, kinh viện, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc
hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người
học. Định hướng quan trọng trong đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, tự
lực và sáng tạo, phát triển năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc của
người học. Đó cũng là những xu hướng quốc tế trong cải cách PPDH ở nhà
trường phổ thông.
Đường lối giáo dục của Đảng chỉ rõ: “Phát triển giáo dục nhằm nâng
cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đào tạo những con người có
kiến thức văn hóa khoa học, có kỹ năng nghề nghiệp, lao động tự chủ, sáng
tạo và có kỷ luật, giàu lòng nhân ái, yêu nước, yêu chủ nghĩa xã hội, sống
lành mạnh, đáp ứng nhu cầu phát triển của đất nước.

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn
diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến
khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng,
phát triển năng lực…”.
Vật lí học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật và cơng nghệ, có vai trị
quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu Giáo dục phổ thông. Ở trường phổ
thông, kiến thức vật lí chủ yếu được rút ra bằng thực nghiệm và kiểm tra bằng
thực nghiệm. Trong đó, thí nghiệm có vai trò quan trọng trong việc rèn luyện
cho học sinh về các phương pháp nghiên cứu này.
6


Thực tế cho thấy, trong những năm gần đây đã có sự chuyển biến tích
cực về nhận thức của giáo viên trong việc nâng cao năng lực thực nghiệm
cho học sinh. Trong kì thi học sinh giỏi q́c gia mơn vật lí năm 2013, đã có
riêng phần thi thực nghiệm, điều này tác động khơng nhỏ tới việc đưa thí
nghiệm vào trong dạy học và bồi dưỡng đội tuyển. Năm học 2011-2012, Bộ
GD&ĐT chính thức phát động cuộc thi nghiên cứu khoa học cho học sinh
trung học trong tồn q́c và coi đây là một kỳ thi quốc gia. Cuộc thi được
tổ chức ở cấp trường, cấp tỉnh (thành phố) và cấp q́c gia, nhằm phát huy
tính năng động, sáng tạo của học sinh và tuyển chọn đội tuyển dự thi Nghiên
cứu khoa học, kỹ thuật quốc tế tại Hoa Kỳ. Mặc dù vậy, nhìn một cách tổng
thể, việc bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS phổ thông hiện nay còn
chưa được chú trọng, việc vận dụng những kiến thức đã được học vào thực
tiễn cuộc sống hay những ứng dụng khoa học và kỹ thuật còn chưa thực sự
được quan tâm.
Bài tập Vật lí có vai trị quan trong trong việc rèn luyện sự tư duy định
hướng học sinh một cách tích cực, khả năng vận dụng kiến thức cũng như giải
quyết vấn đề của học sinh Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tớt về giáo
dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt là làm sáng tổ mối quan hệ giữa lý thuyết và

thực hành.
Mặc dù đã có một sớ cơng trình nghiên cứu về việc dạy học phát triển
năng lực thực nghiệm ở mơn Vật lí, tuy nhiên việc nghiên cứu xây dựng các
bài tập thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trung
học phổ thơng chun cịn hạn chế.
Chương “Động lực học chất điểm” là chương thứ 2 của phần “Cơ học”
trong chương trình vật lí 10, đây là phần nội dung kiến thức quan trọng, gắn
nhiều với thực tiễn, đồng thời liên quan đến nhiều các kiến thức Vật lí sẽ hình
thành sau này của học sinh.
7


Từ những lý do trên, luận văn lựa chọn đề tài : “Xây dựng và sử dụng
bài tập thí nghiệm trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí
10 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh phổ thông chuyên”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng và sử dụng các bài tập thí nghiệm nhằm phát
triển năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lí cho học sinh các trường
THPT Chuyên, chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10.
3. Giả thuyết khoa học
Trên cơ sở lí thuyết về năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy
học vật lí, phân tích chương trình vật lí dành cho học sinh chuyên và đặc điểm
học sinh các trường THPT Chuyên để xây dựng các bài tập thí nghiệm khoa
học logic. Từ đó việc xây dựng và hướng dẫn học sinh giải các bài tập thí
nghiệm sẽ phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh.
4. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
Cấu trúc năng lực thực nghiệm trong dạy học bộ mơn Vật lí.
Chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 – chương trình cơ bản,
chương trình nâng cao và chương trình chuyên.
5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học vật lí ở trường THPT chun.
- Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 10 trường THPT chuyên Lê Hồng
Phong, Nam Định.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu và hệ thớng hóa được cơ sở lí luận về năng lực, năng lực
thực nghiệm, xác định cấu trúc năng lực thực nghiệm, bài tập thí nghiệm, các
hình thức kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm.
- Điều tra thực trạng dạy và học thực nghiệm Vật lí 10 ở trường trung
học phổ thông.
8


- Nghiên cứu chương trình, nội dung, phương pháp dạy học chương
“Động lực học chất điểm” vật lí lớp 10.
- Thiết kế tiến trình dạy học vật lí và sử dụng bài tập thí nghiệm trong
việc dạy và học chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10.
- Triển khai thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học mà
đề tài đặt ra.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu lí luận dạy học dạy học về năng lực thực nghiệm và phát
triển năng lực thực nghiệm trong dạy học vật lí.
- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung Vật lí 10 nói chung và mục tiêu
chương “Động lực học chất điểm” nói riêng.
7.2. Phương pháp chuyên gia
Trao đổi trực tiếp, xin ý kiến của các chuyên gia phương pháp dạy học,
giáo dục học và giáo viên dạy bộ mơn Vật lí ở trường THPT về:
- Quy trình dạy học để phát triển năng lực thực nghiệm
- Hệ thống các để tài đã xây dựng và nghiên cứu
- Một số nội dung điều tra thực trạng dạy học

- Các nội dung triển khai thực nghiệm sư phạm; phạm vi thực nghiệm
sư phạm và công cụ đo nghiệm.
7.3. Phương pháp điều tra thực tiễn
Tìm hiểu thực tiễn giảng dạy tại một số trường THPT bằng phiếu hỏi,
trao đổi với giáo viên, tham vấn chuyên gia.
7.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Thực hiện một số giờ dạy bài tập thí nghiệm đã thiết kế tại trường
THPT chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định.
9


- Kiểm tra thí điểm, điều tra, đánh giá và chỉnh sửa các bài tập thực nghiệm.
- Số liệu thực nghiệm được xử lí nhờ thớng kê toán học
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, kiến nghị, luận văn gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài.
Chương 2. Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học phần
“Động lực học chất điểm” nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh
trường Trung học phổ thông chuyên.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.

10


Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM
1.1.1. Khái niệm năng lực
Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối
cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc

tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... Năng lực của cá nhân được
đánh giá qua phương thức và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết
các vấn đề của cuộc sống.
Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kỳ một người nào
cũng cần có để sống, học tập và làm việc. Các hoạt động giáo dục (bao gồm các
môn học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo), với khả năng khác nhau, nhưng đều
hướng tới mục tiêu hình thành và phát triển các năng lực chung của học sinh.
Năng lực đặc thù môn học (của môn học nào) là năng lực mà mơn học
(đó) có ưu thế hình thành và phát triển (do đặc điểm của môn học đó). Một
năng lực có thể là năng lực đặc thù của nhiều môn học khác nhau. [3]
1.1.2. Những năng lực đặc thù của môn học vật lí
a. Nhóm năng lực thành phần liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí
• K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên
lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng sớ vật lí.
• K2: Trình bày được mới quan hệ giữa các kiến thức vật lí.
• K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập.
• K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải
pháp … ) kiến thức vật lí vào các tình h́ng thực tiễn.
b. Nhóm năng lực thành phần về phương pháp
• P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí.
• P2: Mơ tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngơn ngữ vật lí và chỉ ra các
11


quy luật vật lí trong hiện tượng đó.
• P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thơng tin từ các nguồn khác nhau để
giải quyết vấn đề trong học tập vật lí.
• P4: Vận dụng sự tương tự và các mơ hình để xây dựng kiến thức vật lí.
• P5: Lựa chọn và sử dụng các cơng cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí.
• P6: Chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí.

• P7: Đề x́t được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được.
• P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí
nghiệm và rút ra nhận xét.
• P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết
luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này.
c. Nhóm năng lực thành phần về trao đổi thơng tin
• X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngơn ngữ vật lí và các cách
diễn tả đặc thù của vật lí.
• X2: Phân biệt được những mơ tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời
sống và ngôn ngữ vật lí (chun ngành).
• X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thơng tin khác nhau.
• X4: Mơ tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật,
cơng nghệ.
• X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe
giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…)
• X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe
giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) một cách phù
hợp.
• X7: Thảo luận được kết quả cơng việc của mình và những vấn đề liên quan
dưới góc nhìn vật lí.
12


• X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí.
d. Nhóm năng lực thành phần liên quan đến cá thể
• C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của cá nhân
trong học tập vật lí.
• C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập
vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân.
• C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí đới trong

các trường hợp cụ thể trong mơn vật lí và ngồi mơn vật lí
• C4: So sánh và đánh giá được dưới khía cạnh vật lí các giải pháp kĩ thuật
khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và mơi trường.
• C5: Sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ an tồn
của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sớng và cơng nghệ hiện đại.
• C6 : Nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử [3].
1.1.3. Năng lực thực nghiệm
Trong thực tế, từ thực nghiệm và thí nghiệm đôi khi được sử dụng đồng
nghĩa với nhau. Tuy nhiên, với tư cách là phương pháp nhận thức, thực
nghiệm khoa học và thí nghiệm có nhiều ý nghĩa khác biệt.
“Thí nghiệm Vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con
người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thơng qua sự phân tích
các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác
động, ta có thể thu nhận được tri thức mới. Cụ thể, thí nghiệm là quá trình tạo
ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để quan
sát, thu thập dữ liệu” [11].
“Thực nghiệm khoa học là quá trình dựa trên việc tiến hành thí nghiệm
để đề xuất hoặc xác minh một giả thuyết, phỏng đoán khoa học nào đó. Như
vậy, trong việc tiến hành thực nghiệm nhất thiết phải tiến hành thí nghiệm,
13


nhưng nếu chỉ riêng việc tiến hành thí nghiệm đơn thuần không nhất thiết là
việc thực nghiệm khoa học” [11]
Mục đích của thí nghiệm là tạo ra được hiện tượng và thu được các dữ
liệu quan sát, đo đạc, còn mục đích của thực nghiệm khoa học là dựa trên việc
tiến hành thí nghiệm để đề xuất hoặc kiểm tra xác minh giả thuyết khoa học.
Dựa trên việc thiết kế phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm (thao tác
với các vật thể, thiết bị, dụng cụ, quan sát, đo đạc, xử lí sớ liệu) để thu được
thơng tin trả lời cho vấn đề đặt ra [11].

Theo nghĩa hẹp, năng lực thực nghiệm là năng lực đề xuất phương án
thí nghiệm khả thi, tiến hành thí nghiệm (thao tác với các vật thể, thiết bị
dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được thông tin và rút ra câu trả lời cho các
vấn đề đặt ra (đó là một nhận định về một tính chất, một mới liên hệ, một
nguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kết luận mới hoặc kiểm tra một giả
thuyết khoa học). [1] [6]
1.1.4. Cấu trúc năng lực thực nghiệm
Các năng lực nói chung và năng lực thực nghiệm nói riêng, để hình
thành, phát triển và đánh giá là việc làm khó khan, đòi hỏi cần có nhiều thời
gian. Do đó việc chia nhỏ NLTN thành các năng lực thành phần, các thành tớ
và biểu hiện của nó trong mơn Vật lí và phân chia theo các mức độ là hết sức
cần thiết. [1]
NLTN gồm bốn thành tố:
-

Xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết
Thiết kế các phương án thí nghiệm
Tiến hành phương án thí nghiệm đã thiết kế
Xử lí, phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận
1.2. BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ PHỔ THƠNG
1.2.1. Khái niệm về bài tập thí nghiệm
14


Bài tập thí nghiệm là bài tật vật lí mà khi giải cần phải sử dụng thí
nghiệm. Khái niệm bài tập thí nghiệm được hiểu theo nhiều cách khác nhau
như: “Bài tập thí nghiệm là loại bài tập địi hỏi học sinh phải vận dụng một
cách tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực nghiệm, các kĩ năng hoạt động
trí óc và chân tay, vớn hiểu biết về vật lí, kĩ thuật, và thực tế đời sớng … để
tự mình xây dựng phương án, lựa chọn phương tiện, xác định các điều kiện

thích hợp, tự mình thực hiện các thí nghiệm theo qui trình, qui tắc để thu
thập và xử lí các kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối ưu bài toán
cụ thể được đặt ra” [4].
- “Bài tập thí nghiệm là bài tập địi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm
chứng lời giải lí thuyết hoặc để tìm những sớ liệu cần thiết cho việc giải bài
tập” [11].
Như vậy, bài tập thí nghiệm (BTTN) có ưu thế vừa là bài tập vừa là thí
nghiệm, do đó nếu sử dụng BTTN hợp lí thì có thể đạt được mục đích gây
hứng thú học tập cho học sinh, kích thích tính tích cực, tự lực, phát triển óc
sáng tạo, gắn lí thuyết với thực hành, góp phần vào việc nâng cao hiệu quả
học tập.
Thí nghiệm trong bài tập thí nghiệm thường là thí nghiệm đơn giản,
học sinh có thể tự thiết kế, chế tạo thiết bị hay sử dụng những dụng cụ đơn
giản, dễ tìm, tiến hành ngay tại nhà. Đôi khi học sinh cũng có thể tiến hành
trên lớp. Để giải được loại bài tập này, học sinh cần vận dụng tổng hợp các
kiến thức, kĩ năng, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn. Trong khi giải bài tập vật
lí, học sinh phải xây dựng các phương án thí nghiệm, lập kế hoạch thực hiện,
tìm kiếm các dụng cụ thí nghiệm, chế tạo các dụng cụ đơn giản (nếu cần
thiết), tiến hành thí nghiệm, quan sát, thu thập xử lí sớ lieu, rút ra kết quả,
nhận xét, đánh giá, cải tiến.
15


Bài tập thí nghiệm được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, vào
các thời điểm khác nhau và tại các pha khác nhau của quá tình dạy học.
Thơng qua hoạt động giải bài tập thí nghiệm, học sinh được phát triển tư duy
sáng tạo và nhiều năng lưc như năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng
lực thực nghiệm, năng lực tự học… Qua đó học sinh được bộc lộ rõ khả năng,
sở trường, sở thích về vật lí. Đồng thời đây cũng là một biện phát để phát hiện
và bồi dưỡng những học sinh có tư duy, năng lực thực nghiệm tớt. [4] [5]

1.2.2. Vai trị của bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí
Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục
và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, giúp làm sáng tỏ mới quan hệ giữa lí luận và
thực tiễn. Dưới đây, tôi xin đề cập đến vai trị của BTTN trong dạy học Vật lí
về phương diện lí luận dạy học và nhiệm vụ dạy học bộ môn. [11]
BTTN được sử dụng trong dạy học Vật lí có các chức năng : Củng cớ
trình độ x́t phát về tri thức và kĩ năng, hình thành tri thức kĩ năng mới, ôn
luyện, củng cố tri thức và kĩ năng, tổng kết hệ thống hoá kiến thức, kiểm tra
đánh giá trình độ và chất lượng về tri thức và kĩ năng của HS.
BTTN có vai trò quan trọng, có tác dụng toàn diện trong việc thực hiện
mục tiêu và nhiệm vụ dạy học ở trường phổ thông do các yêu cầu phải thực
hiện cả các thao tác tư duy trí tuệ, tư duy toán học, tư duy vật chất cụ thể cùng
các hành động chân tay. BTTN góp phần thực hiện các nhiệm vụ nhận thức
của quá trình dạy học BTTN được sử dụng trong dạy học Vật lí góp phần thực
hiện nhiệm vụ dạy học bộ mơn bao gồm : việc truyền thụ tri thức, làm phát
triển năng lực nhận thức, giáo dục tư tưởng đạo đức và nhân cách, giáo dục kĩ
thuật tổng hợp cho học sinh. Truyền thụ cho HS hệ thống tri thức Vật lí là
mơn học có tính thực nghiệm cao, bài tập vật lí đa dạng, trong đó phải có các
BTTN. Do thời gian trên lớp có hạn nên khó có thể sử dụng bài tập như một
16


phương tiện truyền thụ tri thức mới mang tính phổ biến. Tuy nhiên, việc sử
dụng BTTN ở hình thức ơn tập, củng cố, mở rộng thêm các kiến thức là khả
thi và hữu dụng hơn.
Để phát triển năng lực nhận thức cho HS thì BTTN là phương tiện để
nâng cao năng lực nhận thức cảm tính và lí tính cho HS, bởi vì thơng qua việc
giải bài tập vật lí góp phần phát triển các thao tác trí tuệ như phân tích, so
sánh, tổng hợp và khái quát hoá, hệ thống hoá, kĩ năng lập kế hoạch giải
quyết trọn vẹn một vấn đề, kể cả các vấn đề có tính kĩ thuật, sáng tạo đồng

thời khả năng phán đoán đề xuất vấn đề qua đó cũng được nâng cao. BTTN là
loại bài tập yêu cầu cao tính tích cực, tự lực của HS qua các thao tác tay chân
và trí tuệ nên thói quen tự đặt câu hỏi, tinh thần độc lập suy nghĩ, tư duy tập
thể, tư duy khoa học được rèn luyện và xác lập vì thế tư duy sáng tạo qua đó
được rèn luyện và có cơ hội phát triển.
Việc giải BTTN giúp HS rèn luyện nhiều phẩm chất tâm lí quan trọng
như sự kiên trì, nhẫn nại, ý chí vượt khó, tính cẩn trọng tỉ mỉ, tính có kế hoạch
trong hoạt động nhận thức. Các hiện tượng vật lí xảy ra trong tự nhiên rất
phong phú và đa dạng, cái bản chất, cái thứ yếu lẫn lộn. Do đó, HS khó nhận
thức rõ ràng, nhưng có sự định hướng của GV thông qua các BTTN, các em
có thể quan sát và giải thích được, qua đó dần dần tạo cho HS niềm tin con
người hoàn toàn có thể nhận thức được thế giới. Như vậy BTTN có thể góp
phần hình thành thế giới quan khoa học cho HS.
Một trong những biểu hiện của tư duy khoa học kĩ thuật đó là thành tựu
thể hiện ở kĩ năng tìm ra những mới liên hệ sâu sắc giữa một bên là toán học
và vật lí học và một bên là những ứng dụng kĩ thuật khác nhau của khoa học
đó và biến các tư tưởng khoa học thành các sơ đồ, mơ hình, kết cấu kĩ thuật
để phục vụ cuộc sống. Như vậy, giáo dục kĩ thuật tổng hợp gồm hai mặt : thứ
17


nhất đòi hỏi HS phải biết những cơ sở khoa học chung của các ngành sản
xuất, thứ hai phải phải rèn luyện cho HS có kĩ năng, kĩ xảo sử dụng những
công cụ đơn giản nhất của các ngành sản x́t. Vì thế, dạy học vật lí phải ln
gắn liền với đời sống và sản xuất, làm cho HS thấy được những ứng dụng của
các kiến thức vật lí, đồng thời nhận ra được những đòi hỏi phải giải quyết
những vấn đề mới của đời sống và kĩ thuật đối với vật lí và người học vật lí.
BTTN giúp GV phát hiện và bồi dưỡng các em có năng khiếu về vật lí
học và kĩ thuật. Cùng một BTTN, các em có thể đưa ra nhiều phương án giải
khác nhau, tạo ra khơng khí trao đổi sơi nổi. Từ đó, các em sẽ được phát triển

năng lực giao tiếp.
Vật lí học là ngành khoa học thực nghiệm, đây là cơ hội rất tốt khi sử
dụng BTTN để phát triển năng lực thực nghiệm của HS. BTTN vật lí, với đặc
trưng vừa là bài tập vừa là thí nghiệm vì thế là phương tiện tốt để vừa rèn
luyện được tư duy khoa học kĩ thuật, vừa rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành.
[4] ,[5], [6].
1.2.3. Phân loại bài tập thí nghiệm
Có nhiều cách phân loại BTTN, nếu căn cứ theo yêu cầu mức độ phát
triển tư duy thì BTTN chia ra làm hai loại là: bài tập luyện tập và bài tập sáng
tạo. [11]
Một cách phân chia khác: BTTN gồm hai loại: loại bài tập trả lời câu
hỏi:” Vì sao” (là bài tập dựa trên cơ sở quan sát được từ thí nghiệm học sinh
tìm quy luật, các ngun nhân chi phối hiện tượng), loại bài tập” Làm như thế
nào?” (là loại bài tập dự đoán các hiện tượng xảy ra dựa trên các quy luật,
định luật vật lí, đồng thời phải tìm cách thiết kế phương án thí nghiệm, tiến
hành thí nghiệm để kiểm tra dự đoán, rút ra kết luận). [13]
Luận văn sử dụng cách phân loại BTTN theo căn cứ vào tiến trình khoa
18


học giải quyết vấn đề. Theo đó có thể chia BTTN thành các dạng sau:
- Bài tập nghiệm lại hệ quả của một thuyết, một định luật vật lí.
- Bài tập kiểm tra giả thuyết.
- Từ quy luật đã biết xác định một đại lượng vật lí.
1.2.4. Các mức độ của bài tập thí nghiệm
Trong mỗi dạng bài tập trên, căn cứ vào yêu cầu thực hiện nhiệm vụ,
tôi chia mỗi dạng thành các mức độ:
- Mức độ 1: cho thiết bị, cho phương án, cho tiến trình thực hiện, u cầu HS
tiến hành thí nghiệm, thu thập sớ liệu, xử lí kết quả.
- Mức độ 2: cho thiết bị, yêu cầu HS thiết kế phương án thí nghiệm, , tiến hành

thí nghiệm, thu thập sớ liệu, xử lí kết quả.
- Mức độ 3: đưa ra tình h́ng, u cầu HS chọn thiết bị thiết kế phương án,
tiến hành thí nghiệm, thu thập sớ liệu, xử lí kết quả.
- Mức độ 4: đưa ra tình h́ng, u cầu HS chế tạo thiết bị đơn giản, thiết kế
phương án, tiến hành thí nghiệm, thu thập sớ liệu, xử lí kết quả.
1.2.5. Nguyên tắc xây dựng bài tập thí nghiệm.
BTTN cũng nằm trong hệ thớng bài tập vật lí nên nó cũng cần thỏa mãn
các yêu cầu xây dựng của một bài tập vật lí. Tuy nhiên nó cũng có những yêu
cầu riêng để đảm bảo tính đặc thù của BTTN, Nguyên tắc xây dựng bài tập thí
nghiệm như sau:
-

Gắn với các kiến thức cụ thể.
Có nội dung thực tế, gần với cuộc sống của HS
Phù hợp với năng lực của HS
Có tính khả thi
Đảm bảo tính chính xác, khoa học.
1.2.6. Các bước giải bài tập thí nghiệm.
Giải BTTN là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học
tập, đưa lí luận gần với thực tiễn, tạo hứng thú, kích thích tính tích cực, hoạt
động trí lực và cả hoạt động chân tay. Đồng thời hoạt động giải BTTN cũng góp
phần quan trọng trong việc phát triển tư duy và năng lực của HS. Để hoạt động
19


giải bài tập này đem lại hiệu quả, HS cần tuân theo các bước sau [4], [5], [6].
- Bước 1: Đọc đề bài, phân tích đề
- Bước 2: Sử dụng kiến thức, kĩ năng đã học có liên quan đến bài tập để xây
dựng phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ (hoặc chế tạo thiết bị nếu cần),
lập kế hoạch thực hiện.

- Bước 3: Tiến hành thí nghiệm, thu thập, xử lí sớ liệu.
- Bước 4: Rút ra nhận xét, kết luận
- Bước 5: Biện luận sai số, cải tiến thí nghiệm.
1.3. ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG DẠY VÀ HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG
LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” TẠI TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ
HỒNG PHONG, NAM ĐỊNH
1.3.1. Mục đích điều tra
Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Động lực học chất điểm” ở trường
THPT chuyên Lê Hồng Phong về:
- Thiết bị thí nghiệm và việc sử dụng thiết bị trong dạy học.
- Phương pháp dạy và phương pháp học về động lực học chất điểm
- Năng lực thực nghiệm của HS khi học tập
Kết quả tìm hiểu là một trong những cơ sở để khi xây dựng các bài tập
thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh.
1.3.2. Phương pháp điều tra
- Điều tra giáo viên: qua phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, dự giờ trực
tiếp trên lớp.
- Điều tra học sinh: qua phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, quan sát học
sinh trả lời trên lớp.
- Tham quan phòng thí nghiệm, tham khảo kế hoạch sử dụng thiết bị thí
nghiệm mơn Vật lí của trường.
1.3.3. Đối tượng điều tra
- Giáo viên và học sinh lớp 10, 11 năm học 2016-2017 trường THPT
chuyên Lê Hồng Phong.
20


1.3.4. Kết quả điều tra
Việc tìm hiểu thực tiễn dạy và học phần Động lực học với mục đích tìm
ra các ưu nhược điểm của việc dạy học môn học này ở các trường THPT

Chuyên, đồng thời đề xuất các biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả của việc
phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học vật lí.
Qua tìm hiểu chúng tơi thấy:
a. Tình hình GV và phương pháp dạy
Hiện nay trong biên chế nhà trường có 12 GV vật lí, tất cả các GV đều
được đào tạo chính quy tập trung tại các trường đại học Sư phạm trong nước
như: Đại học Sư phạm Hà Nội, Đại học Sư phạm Hà Nội 2... Các GV bộ mơn
vật lí hầu hết là người có kinh nghiệm giảng dạy, trình độ chun mơn vững
vàng, giảng dạy nhiệt tình, tâm huyết với công việc.
Qua điều tra cho thấy chủ yếu các GV vẫn chỉ dạy theo phương pháp
thuyết trình, đàm thoại. Bên cạnh đó, có một sớ ít GV có sử dụng phương
pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học nhóm, dự án... tuy nhiên
đối với học sinh chuyên thì vẫn chủ yếu dạy theo phương pháp trùn thớng,
nếu có rèn luyện về thực nghiệm thì chỉ dành nhiều học sinh đội tuyển. Các
học sinh lớp 10, kể cả 10 chuyên vẫn ít được làm thực nghiệm
b. Tình hình HS và phương pháp học
Trường có 48 lớp học trong đó có 16 lớp 10, 16 lớp 11, 16 lớp 12, mỗi
khới có 1 lớp chun lí với 35 học sinh. Vì là trường chuyên nên trình độ của
HS đều ở mức độ khá giỏi
Phương pháp học tập:
+ Phần lớn các em vẫn học theo thói quen cũ, thụ động trong hoạt
động học.
+ Việc vận dụng lí thuyết vào thực tiễn rất yếu, học không đi đôi với
hành, các em đều xác định học chỉ để giải được bài tập để có điểm cao
21


+ Hoạt động nhóm chưa tốt: trong cùng một nhóm có em làm việc tốt,
có em làm việc thiếu hiệu quả
+ Nhiều em ham thích tìm hiểu khoa học nhưng do giờ học nội khoá

còn nặng nề vấn đề thi cử nên rất chú trọng luyện các dạng bài, giải bài tập
phục vụ thi cử.
- Kĩ năng của HS còn yếu:
+ Kĩ năng làm việc nhóm chưa tốt, các thành viên trong một nhóm
chưa có sự gắn kết, nhiều em thụ động, không tập trung trong nhiệm vụ của
nhóm và hầu như công việc chỉ giành cho một số học sinh tích cực...
+ Các kĩ năng thực nghiệm: HS cịn lúng túng về cấu tạo thí nghiệm,
cách bớ trí và tiến hành thí nghiệm
+ Đa sớ HS nói rằng rất thích thú nếu được tham gia vào việc thiết kế,
chế tạo các dụng cụ và làm các TN vật lí nhưng khi cơng việc đưa ra thì các
em đều ngại làm. Nguyên nhân là do việc chế tạo dụng cụ thí nghiệm quá mới
mẻ với các em và các em cũng phải tập trung học chính khóa mà khơng có
thời gian tìm hiểu chế tạo dụng cụ thí nghiệm.
c. Tình hình dạy và học phần “Động lực học chất điểm”
- Đây là học phần vô cùng quan trọng nên được GV giảng dạy rất kĩ
lưỡng chu đáo về mặt kiến thức.
- Học sinh đều có năng lực học tập tốt nên có khả năng giải bài tập
thuần thục và chính xác.
- Dụng cụ thí nghiệm của trường tương đới đầy đủ về chủng loại, tuy có
hỏng hóc nhưng được bổ sung hàng năm và dễ sửa chữa, tuy nhiên số lượng
bộ thí nghiệm chưa nhiều.
- Học sinh tuy chắc về kiến thức nhưng về thực nghiệm còn yếu do
chưa được chú trọng, phần lớn khi làm thí nghiệm các em còn bỡ ngỡ, lúng
túng, tuy nhiên các em rất hào hứng khi được làm thí nghiệm.
22


1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong chương I, luận văn đã trình bày về:
- Khái niệm, cấu trúc năng lực thực nghiệm dựa trên các tài liệu và các

bài tập của bản thân thông qua học phần “Kiểm tra đánh giá trong dạy học vật
lí” trong chương trình đào tạo thạc sĩ K24 trường Đại học Sư phạm Hà Nội
- Các nghiên cứu lí luận về bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí
- Thực trạng dạy và học chương “Động lực học chất điểm” tại trường
chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định
Tất cả các cơ sở lí luận và thực tiến trên sẽ được tôi vận dụng triệt để
trong việc xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực
nghiệm của học sinh 10 chuyên khi học chương “Động lực học chất điểm”.

23


Chương 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY
HỌC PHẦN “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” NHẰM PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH TRƯỜNG
THPT CHUYÊN
2.1. PHÂN TÍCH NỘI DUNG PHẦN “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
– VẬT LÍ 10 THPT CHUN
2.1.1. Vị trí đặc điểm của chương “Động lực học chất điểm”
Trong chương trình Vật lý 10 (kể cả cơ bản, nâng cao, chương trình
chuyên), chương “Động lực học chất điểm” là chương thứ hai, nằm sau
chương “Động học chất điểm”. Đây là chương có vai trò rất quan trọng, góp
phần làm sáng tỏ những kiến thức mà chương một chưa giải quyết được, đó là
nguyên nhân của chuyển động, đồng thời kiến thức của chương được ứng
dụng nhiều trong đời sống hằng ngày và là cơ sở quan trọng để học sinh tiếp
tục nghiên cứu các chương sau.
Các kiến thức của chương về 3 định luật Newton hay các lực cơ học là
rất cần thiết để học sinh giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và sử dụng
để nghiên cứu sâu hơn về Vật lí sau này.

2.1.2. Cấu trúc lôgic nội dung chương “Động lực học chất điểm”
Trong phần Động lực học chất điểm, nội dung nghiên cứu những khái
niệm cơ bản (lực, tổng hợp và phân tích lực, khới lượng và gia tớc) và các
định luật cơ bản của động lực học (các định luật của Newton) và phương pháp
động lực học nhằm giải quyết nhiệm vụ chung là giải thích ngun nhân chi
phới các dạng chuyển động đã xét trong phần động học.
Các khái niệm về cân bằng của chất điểm và quy tắc tổng hợp và phân
tích lực được hình thành theo con đường thực nghiệm.
Khái niệm khối lượng được đưa vào định luật II Newton và có ứng
dụng rộng rãi trong cơ học. Khối lượng là khái niệm rất phức tạp trong Vật lí
24


học, ở cấp dưới học sinh hiểu khối lượng như là lượng vật chất, nó được mở
rộng thêm trong mối quan hệ với quán tính và được tiếp tục mở rộng ở các
lớp tiếp theo. Vì vậy ngay sau mục này cần đưa các bài tập định tính để học
sinh thấy được mối liên quan giữa khối lượng và quán tính.
Việc đưa thêm khái niệm lực quán tính vào chương trình sẽ làm cho việc
giải thích và tính toán nhiều hiện tượng cơ học trở thành đơn giản. Việc dạy khái
niệm lực quán tính có thể thực hiện một cách đơn giản, dễ hiểu đối với học sinh
nhờ sự kết hợp chặt chẽ giữa thí nghiệm minh họa và phân tích lí thuyết.
Về trọng lực và hiện tượng tăng, giảm, mất trọng lượng: Trọng lực là tổng
hợp của lực hấp dẫn và lực quán tính gây ra do sự quay của Trái đất. Đó là lực được
đo bằng một lực kế gắn với Trái đất và cũng là lực mà vật tác dụng lên giá đỡ nằm
ngang hoặc dây treo thẳng đứng. Trọng lượng là cường độ của trọng lực (hay môđun
của vector trọng lượng). Nếu lực kế được gắn với một hệ quy chiếu khác, chuyển
động có gia tốc đối với Trái đất (thang máy, con tàu vũ trụ...) thì lực kế sẽ chỉ trọng
lực biểu kiến của vật. Điều đó gây ra tình trạng tăng, giảm, mất trọng lượng.
Các vấn đề va chạm, chuyển động của vệ tinh và 3 định luật Kepler
(chỉ xét chuyển động tròn đều) được đưa vào chương trình cơ học để có thể sử

dụng được tổng hợp các định luật Newton cũng như các định luật bảo toàn.
Các dạng bài tập cơ bản vận dụng phương pháp Động lực học được mô
tả ở hình 2.1.

25