CHẾ tạo và sử DỤNG bộ NGUỒN tần số CAO để NGHIÊN cứu TÍNH CHẤT của ĐIIỆN KHÁNG vào tần số TRONG dạy học về DÒNG điện XOAY CHIỀU ở lớp 12

B GIO DC V O TO
TRNG I HC S PHM H NI

INH TH HNG

CHế TạO Và Sử DụNG Bộ NGUồN TầN Số CAO Để NGHIÊN
CứU
TíNH CHấT CủA ĐIIệN KHáNG VàO TầN Số TRONG DạY HọC Về
DòNG ĐIệN XOAY CHIềU ở LớP 12
Chuyờn ngnh: Lớ lun v phng phỏp dy hc b mụn Vt lớ
Mó s: 60.14.01.11

LUN VN THC S KHOA HC GIO DC

Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS Nguyn Mnh Tho

H NI - 2016

LI CM N


Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Ban chi ủy,Ban lãnh đạo,
đảng bô, phòng Sau Đại học, ban chủ nhiệm khoa Vật lí và thầy cô giáo trong
tổ bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí trường Đại học sư
phạm Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học
tập và nghiên cứu.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo hướng
dẫn – PGS. TS Nguyễn Mạnh Thảo đã hướng dẫn tận tình, động viên, giúp đỡ
em trong suốt quá trình nghiên cứu khoa học và hoàn thành luận văn.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn
Văn Hợp đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu lí thuyết

khoa học của đề tài để em hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, tổ chuyên môn Vật lí, tập thể
lớp 12A1 và 12A2- trường THPT Ba Bể – Bắc Kạn đã ủng hộ tạo điều kiện
trong quá trình tiến hành thực nghiệm đề tài.
Tác giả luận văn cũng xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã
động viên, hỗ trợ kĩ thuật, đóng góp ý kiến… giúp tác giả trong suốt thời gian
nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.
Hà Nội, tháng 10 năm 2016
Tác giả luận văn

Đinh Thị Hằng

CÁC CHỮ VIẾT TẮT
2


- Học sinh

HS

- Giáo viên

GV

- Hoạt động

HĐ

- Trung học phổ thông

THPT

- Thiết bị thí nghiệm

TBTN

- Bài tập

BT

- Thí nghiệm

TN

- Phó giáo sư, tiến sĩ

PGS.TS

- Nhà xuất bản

NXB

- Suy luận lý thuyết

SLLT

- Phụ lục

PL

- Phương án thí nghiệm

PATN

3


MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG - HÌNH

4


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong thời đại mà cuộc cách mạng khoa học-kĩ
thuật và công nghệ diễn ra hết sức mạnh mẽ. Nó tạo ra cơ sở mới cho sự phát
triển của xã hội, nâng cao đời sống của con người. Để theo kịp sự phát triển
của khoa học và công nghệ, hội nhập vào nền kinh tế tri thức trong thế kỉ
XXI, sự nghiệp giáo dục cũng phải nhanh chóng đổi mới nhằm đào tạo thế hệ
trẻ phát triển nhân cách toàn diện có đức, có tài, có trí tuệ, có tư tưởng thẩm
mĩ, có sức khỏe dồi dào, sẵn sàng thực hiện nghĩa vụ lao động và bảo vệ tổ
quốc, tạo ra nhân cách người Việt Nam vừa truyền thống, vừa hiện đại, phù
hợp với xu thế phát triển chung của thế giới.
Để làm được điều này nền giáo dục thế giới nói chung, nền giáo dục
Việt Nam nói riêng đã và đang có những đổi mới về mục tiêu, chương trình,
nội dung và phương pháp dạy học đối với các bậc học , môn học trong đó có
môn học Vật lý trung học phổ thông(THPT).
Vật lí phổ thông là môn khoa học thực nghiệm, con đường tìm ra kiến

thức vật lí cũng có những điểm khác biệt so với các môn học khác. Muốn quá
trình vật lí diễn ra vừa khoa học, vừa phát triển năng lực và kích thích được tinh
thần tích cực, say mê của học sinh thì bài học Vật lí không thể thiếu được các thí
nghiệm.
Tuy nhiên qua quá trình tìm hiểu tình hình dạy học môn Vật lí hiện nay
ở các trường phổ thông, kết quả chỉ ra rằng: thực trạng dạy học vật lí hiện nay
chưa đáp ứng được tính khoa học thực nghiệm của bộ môn Vật lí. Tình trạng
thiếu thiết bị, dụng cụ hoặc có nhưng chất lượng thấp, không đồng bộ là hiện
tượng phổ biến ở hầu hết các trường phổ thông. Đây là lí do khiến nhiều giáo
viên dạy không có thí nghiệm “dạy chay”. Do đó bài học Vật lí cũng vì thế
mà giảm tính hấp dẫn, hứng thú đối với học sinh.
5


Như vậy lí luận và thực tiễn đều chỉ ra rằng các thí nghiệm Vật lí đóng
vai trò vô cùng quan trọng góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn
Vật lí.
Trong chương trình vật lí phổ thông, kiến thức về dòng điện xoay chiều
là một trong những kiến thức quan trọng trong chương Vật lí 12. Bộ thí
nghiệm nghiên cứu về mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp đang dùng ở
trường THPT hiện nay mới chỉ nghiên cứu đến sự phụ thuộc của điện áp và
cường độ dòng điện xoay chiều vào độ lớn của điện trở (R), điện dung (C) và
độ tự cảm (L). Trong khi đó khi tần số thay đổi thì độ lớn của dung kháng,
cảm kháng cũng thay đổi, từ đó ảnh hưởng lên dòng điện xoay chiều chạy
trong đoạn mạch thì chưa được nghiên cứu một cách trọn vẹn. Vì giới hạn
nghiên cứu của máy phát âm tần ở các trường THPT hiện nay mới chỉ dừng
lại ở mức dưới 1 kHz. Để giải quyết vấn đề trên, chúng tôi nhận thấy cần
nghiên cứu và sử dụng bộ nguồn tần số cao để tiếp tục nghiên cứu sự phụ
thuộc của điện kháng vào tần số và sử dụng vào dạy học sao cho hiệu quả.
Bởi vì nếu làm được việc này thì không những mở rộng ,củng cố được kiến

thức về dòng điện xoay chiều cho học sinh THPT, mà còn góp phần khơi dậy
niềm đan mê, hứng thú, yêu thích bộ môn Vật lí đối với học sinh lớp 12 nói
riêng và học sinh THPT nói chung.
Với những lí do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “Chế tạo và sử dụng bộ
nguồn tần số cao để nghiên cứu tính chất của điện kháng vào tần số trong
dạy học về dòng điện xoay chiều ở lớp 12”
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Sử dụng bộ nguồn tần số cao để nghiên cứu tính chất của điện kháng
vào tần số.
- Soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng TBTN đã nghiên cứu để dạy
học về dòng điện xoay chiều ở lớp 12 nhằm phát huy tính tích cực và phát
triển năng lực sáng tạo của học sinh.
6


3. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu sử dụng bộ nguồn tần số cao để nghiên cứu tính chất của điện kháng
vào tần số trong dạy học về dòng điệnxoay chiều một cách thích hợp sẽ không
chỉ mở rộng , củng cố được kiến thức cho học sinh mà còn góp phần làm tăng
hứng thú, yêu thích của học sinh đối với bộ môn Vật lí, nâng cao hiệu quả của
hoạt động nhận thức, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của
học sinh.
4. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Nội dung kiến thức trong chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12
- Thiết bị thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành trong chương
“Dòng điện xoay chiều” .
- Hoạt động dạy và học các kiến thức trong chương “Dòng điện xoay
chiều ” Vật lí 12.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu lí luận dạy học hiện đại về các phương pháp, hình thức

dạy học nhằm tăng cường tính tích cực, sáng tạo của HS trong học tập.
- Phân tích phần kiến thức trong chương Dòng điện xoay chiều nhằm
tìm hiểu cấu trúc nội dung và đặc điểm các kiến thức cần xây dựng.
- Nghiên cứu các bộ TN nghiên cứu về dòng điện xoay chiều đang sử
dụng ở một số trường THPT để tìm ra những nội dung kiến thức có thể
nghiên cứu được và chưa nghiên cứu được từ những bộ thí nghiệm đó.
- Nghiên cứu bộ TN có sử dụng bộ nguồn tần số cao do học viên cao
học K23 Đào Thị Thu Thảo đã nghiên cứu và chế tạo.
- Sử dụng bộ TBTN có sử dụng bộ nguồn tần số cao do học viên cao
học K23 Đào Thị Thu Thảo đã nghiên cứu và chế tạo để nghiên cứu tính chất
của điện kháng vào tần số.

7


- Thiết kế tiến trình dạy học về sự thay đổi tính chất của điện kháng vào
tần số nhằm mở rộng kiến thức cho học sinh về dòng điện xoay chiều, phát
huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của tiến trình
dạy học đã thiết kế.
6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài luận văn
- Nghiên cứu lý thuyết (nghiên cứu sách, báo về lí luận dạy học Vật lí
hiện đại, về thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học Vật lí;
nghiên cứu các kiến thức cơ bản và các thí nghiệm về dòng điện xoay chiều)
- Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị hiện có ở một số trường
THPT. Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV, HS về tình hình dạy
học các kiến thức về chương "Dòng điện xoay chiều" ở trường đó
- Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm (nghiên cứu các ưu, nhược điểm
của bộ thí nghiệm về dòng điện xoay chiều đã có).
- Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT tiến trình dạy học đã soạn thảo.

- Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu thực nghiệm
sư phạm, so sánh kết quả học tập của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng.
7. Đóng góp của đề tài
- Dự kiến đề tài hoàn thành sẽ hệ thống hóa cơ sở lý luận của việc tổ
chức tình huống học tập theo hình thức có vấn đề nhằm phát huy tính tích
cực, sáng tạo trong hoạt động nhận thức của HS.
- Mở rộng, hoàn thiện và củng cố được kiến thức về dòng điện xoay
chiều cho học sinh THPT.
- Góp phần nâng cao được hiệu quả hoạt động nhận thức tích cực, sáng
tạo của HS và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm, năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
8. Cấu trúc luận văn
Gồm 3 phần:
Phần I: Mở đầu
Phần II: Nội dung
8


Chương I: Cơ sở lí luận của đề tài
Chương II:Sử dụng bộ nguồn tần số cao để nghiên cứu tính chất của
điện kháng vào tần số trong dạy học về dòng điện xoay chiều ở lớp 12
Chương III: Thực nghiệm sư phạm
Kết luận và kiến nghị
Phần III: Tài liệu tham khảo - Phụ lục

9


CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Thí nghiệm trong dạy học vật lí
1.1.1. Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí

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. Thông 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.
Thí nghiệm vật lí có các đặc điểm sau:
Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có
chủ định sao cho thông qua thí nghiệm, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có
thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết.
Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thể
nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong đó các đại lượng khác được
giữ không đổi
Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát đúng như
dự định nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ cần
thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên
cứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu
Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát được
các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của các đại lượng khác.
Có thể lặp lại được thí nghiệm. Điều này có nghĩa là: với các thiết bị thí
nghiệm, các điều kiện thí nghiệm như sau thì khi bố trí lại hệ nghiệm thí
nghiệm, tiến hành lại thí nghiệm, hiện tượng, quá trình vật lí phải diễn ra
trong thí nghiệm giống như các lần thí nghiệm trước đó
1.1.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí
1.1.2.1. Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức

10


Theo quan điểm của lí luận nhận thức, trong dạy học vật lí ở trường
phổ thông, thí nghiệm có các chức năng sau :
Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp

của tri thức).
Khi học sinh chưa có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng nghiên cứu thì
thí nghiệm được sử dụng để thu nhận kiến thức đầu tiên về nó,với các hoạt
động như thiết kế phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, xử lí
kết quả thí nghiệm.
Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã
thu được.
Trong nhiều trường hợp, kết quả của thí nghiệm phủ định tính đúng đắn
của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải
kiểm tra nó ở các thí nghiệm khác. Nhờ vậy, thường ta sẽ thu được những tri
thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó như những
trường hợp riêng, trường hợp giới hạn.
Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào
thực tiễn.
Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí.
Bồi dưỡng phương pháp nhận thức vật lí (phương pháp thực nghiệm và
phương pháp mô hình) cho HS là một trong những việc hình thành kiến thức
cơ bản cho HS ở trường phổ thông. Thí nghiệm có vai trò quan trọng trong cả
hai phương pháp nhận thức vật lí này.
1.1.2.2. Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học
Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau ở quá
trình dạy học:

11


+ Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu: Đặc biệt có hiệu quả là việc sử dụng
thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề. Do kết quả của thí nghiệm mâu thuẫn
với kiến thức đã biết, với kinh nghiệm sẵn có hoặc trái ngược với sự chờ đợi
của HS nên nó tạo ra nhu cầu hứng thú tìm tòi kiến thức mới của HS.

+ Hình thành kiến thức, kĩ năng mới: Nó cung cấp một hệ thống các dữ
liệu thực nghiệm, để từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra được tính đúng
đắn củ giả thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thành
kiến thức mới.
+ Củng cố ( ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hóa và vận dụng) kiến
thức, kĩ năng của HS.
+ Kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS.
Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện
của HS
+ Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn
luyện kĩ năng, kĩ xảo về vật lí của HS.
+ Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lí, tổ chức
quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của HS.
+ Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể
khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS.
Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học
vật lí.
+ Trong tự nhiên và trong kĩ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình vật lí
xảy ra dướ dạng thuần khiết. Chính nhờ thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu các
hiện tượng, quá trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được,
thay đổi được, có thể quan sát, đo đặc đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới

12


nhận thức được nguyên nhân của mỗi hiện tượng và mối quan hệ có tính quy
luật giữa chúng với nhau.
+ Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp HS nhanh chóng thu được
những thông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình vật lí.
1.1.3. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí

Có hai loại thí nghiệm được sử dụng để dạy học Vật lí ở trường phổ thông là
thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành.
1.1.3.1. Thí nghiệm biểu diễn
Thí nghiệm biểu diễn do giáo viên thực hiện để chỉ ra các hiện tượng
vật lí và các mối liên hệ giữa chúng. Đây là dạng thí nghiệm được quan
tâm nghiên cứu và áp dụng nhiều trong thực tiễn dạy học vật lí. Thí nghiệm
biểu diễn chiếm vị trí quan trọng trong việc giáo dục và giáo dưỡng HS.
Đây là loại thí nghiệm dễ tổ chức, có hiệu lực ngay và không đòi hỏi số
lượng thiết bị nhiều.
Các thí nghiệm biểu diễn có các chức năng sau:
+ Tạo ra các biểu tượng vật lí và giúp hình thành các khái niệm, định
luật vật lí. Các thí nghiệm giúp cụ thể hóa, làm cho những lập luận của GV dễ
hiểu và đáng tin hơn.
+ Kích thích và duy trì hứng thú của HS đối với môn học.
+ Nhờ thí nghiệm, GV có thể điều khiển tư duy HS khi nghiên cứu các
hiện tượng và mối liên hệ giữa chúng, muốn vậy việc biểu diễn thí nghiệm
phải gắn hữu cơ với bài giảng, với lời giải thích của GV.
Các thí nghiệm được biểu diễn là một phần hữu cơ của bài học, chúng
có thể là điểm xuất phát của lời giải thích ( tập trung sự chú ý của HS, tạo ra
tình huống có vấn đề...), minh họa lời giải thích của GV, khẳng định một kết
luận. Các thí nghiệm biểu diễn cũng được sử dụng để xây dựng và giải các bài

13


toán thực nghiệm, để ôn tập và kiểm tra kiến thức của HS. Tuy nhiên các thí
nghiệm biểu diễn có những hạn chế, chẳng hạn như khi GV làm thí nghiệm,
HS chỉ quan sát chứ không trực tiếp làm, nên có những điều họ chưa kịp nhận
ra. Hơn nữa, thí nghiệm biểu diễn cũng có hạn chế trong việc phát triển kĩ
năng thực hành và thói quen thực nghiệm của HS.

Căn cứ vào mục đích lí luận dạy học của thí nghiệm biểu diễn trong
quá trình nhận thức của HS, thí nghiệm biểu diễn gồm những loại sau:
Thí nghiệm mở đầu: nhằm mục đích giới thiệu cho HS biết sơ bộ về
hiện tượng sắp nghiên cứu. GV cũng có thể giới thiệu thí nghiệm sau khi đã
giới thiệu với HS một hiện tượng vật lí nào đó mà họ thấy hoặc chưa thấy
trong thực tế, nhằm minh họa cụ thể hiện tượng hay củng cố cho những nhận
xét về hiện tượng đó. Dùng thí nghiệm mở đầu để tạo ra tình huống có vấn đề,
thúc đẩy mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức đã có và nhu cầu hiểu biết hiện
tượng mới, gây hứng thú học tập cho HS.
Thí nghiệm nghiên cứu về hiện tượng: là thí nghiệm nhằm xây dựng
nên hoặc kiểm chứng lại kiến thức mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiên
cứu kiến thức mới. Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng bao gồm:
+ Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát là thí nghiệm nhằm cung cấp những
dữ liệu thực nghiệm để từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra được tính đúng
đắn của giả thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, giải quyết
được vấn đề, từ đó xây dựng nên kiến thức mới.
+ Thí nghiệm nghiên cứu minh họa là thí nghiệm nhằm kiểm chứng lại
kiến thức đã được xây dựng bằng con đường lý thuyết, dựa trên những phép
suy luận logic chặt chẽ.
Thí nghiệm củng cố là thí nghiệm nêu lên những biểu hiện của kiến
thức đã học trong tự nhiên, đề cập các ứng dụng của kiến thức này trong sản

14


xuất và đời sống, đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đã học để dự đoán hoặc
giải thích hiện tượng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ kĩ thuật.
Thông qua đó, GV cũng có thể kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS.
1.1.3.2. Thí nghiệm thực tập
Vai trò của thí nghiệm thực tập:

+ Giúp HS nắm vững nội dung kiến thức một cách tự giác, tích cực. Do
trực tiếp sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, lắp ráp và vận hành, quan sát hiện
tượng, vì vậy HS tin tưởng hơn, hiểu vấn đề một cách cụ thể hơn.
+ Rèn luyện cho HS kĩ năng, kĩ xảo trong việc sử dụng các dụng cụ,
thiết bị thí nghiệm, thói quen làm việc khoa học, trung thực, khách quan phù
hợp nhân cách của con người lao động mới.
+ Thí nghiệm thực tập giúp cho HS áp dụng tri thức đã thu nhận vào
thực tiễn, làm quen với HS với các phương pháp nhận thức của khoa học
vật lí như quan sát, đo lường, vạch kế hoạch nghiên cứu, đánh giá các kết
quả đo lường...
+ Phát triển năng lực sáng tạo của HS, rèn luyện những phẩm chất của
người lao động khoa học kĩ thuật.
b. Thí nghiệm thực tập là thí nghiệm do HS tự tiến hành trên lớp ( trong
phòng thí nghiệm) ngoài lớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự
lực khác nhau. Thí nghiệm thực tập được chia làm ba loại:
+ Thí nghiệm trực diện là thí nghiệm do HS tiến hành trên lớp chủ yếu
khi nghiên cứu kiến thức mới, nhưng cũng có thể ôn tập trong tiết học bài mới
hoặc ở trong tiết củng cố.
+ Thí nghiệm thực hành là thí nghiệm do HS thực hiện trên lớp hoặc
trong phòng thí nghiệm sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình vật lí
nhằm củng cố kiến thức đã học và chủ yếu rèn kĩ năng thí nghiệm.

15


+ Thí nghiệm và quan sát Vật lí ở nhà là thí nghiệm do HS hoàn toàn tự
lực thực hiện ở nhà theo nhiệm vụ mà GV đã giao.
1.1.4. Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phương pháp dạy học đối với việc
sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí
Xác định rõ logic của tiến trình dạy học, trong đó việc sử dụng thí nghiệm

phải là một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học nhằm giải quyết một nhiệm
vụ trong tiến trình nhận thức. Trước mỗi thí nghiệm phải đảm bảo cho học
sinh ý thức được sự cần thiết của thí nghiệm và hiểu rõ mục đích của thí
nghiệm.
Xác định rõ các dụng cụ cần sử dụng, sơ đồ bố trí chúng, tiến trình thí
nghiệm, không xem nhẹ các dụng cụ thí nghiệm đơn giản.
Thử nghiệm kĩ lưỡng mỗi thí nghiệm trước giờ học, đảm bảo thí nghiệm
phải thành công.
Việc sử dụng các dụng cụ và tiến hành thí nghiệm phải tuân thủ theo các quy
tắc an toàn.
1.1.5. Thí nghiệm thực tập sử dụng trong dạy học vật lí ở trường trung
học phổ thông
1.1.5.1. Các yêu cầu chung đối với TBTN
a. Các yêu cầu chung đối với TBTN.
TBTN được chế tạo để sử dụng trong dạy học vật lí phải đáp ứng được
các yêu cầu theo 4 tiêu chí: yêu cầu về mặt khoa học kĩ thuật, yêu cầu về mặt
sư phạm, yêu cầu về mặt kinh tế và yêu cầu về mặt thẩm mĩ. Các yêu cầu này
không độc lập mà phụ thuộc lẫn nhau.
- Các yêu cầu về mặt khoa học kĩ thuật
* Cho phép tiến hành được TN với hiện tượng xảy ra rõ ràng, dễ thực
hiện các thao tác TN. Các TN định lượng phải cung cấp được số liệu có độ
chính xác phù hợp với các yêu cầu đối với TN vật lí phổ thông.
16


* Cần bền vững, hoạt động ổn định, tiêu thụ ít năng lượng, các chi tiết
được chế tạo từ các vật liệu có độ bền cao.
* Có quy trình chế tạo, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa tiện lợi, cần
ứng dụng các thành tựu công nghệ mới trong chu trình chế tạo.
* Đảm bảo sự an toàn khi sử dụng trong dạy học.

- Về mặt sư phạm
* TBTN phải đơn giản: số chi tiết không nhiều, cấu tạo gọn nhẹ, ít
hỏng, thuận tiện trong sử dụng (tháo lắp, bố trí và tiến hành nhiều TN với nó),
dễ sửa chữa, bảo quản, vận chuyển.
* Cần có phạm vi sử dụng rộng (có thể tiến hành nhiều TN theo nhiều
phương án ứng với cùng một mục đích TN)
* Thời gian thực hiện mỗi TN (lắp ráp, bố trí và tiến hành) với TBTN
không dài
* Có thể sử dụng để tiến hành các TN ở nhiều giai đoạn khác nhau của
quá trình dạy học: làm nảy sinh vấn đề nghiên cứu, hình thành kiến thức mới,
củng cố, kiểm tra đánh giá.
* Tạo điều kiện cho các hoạt động sáng tạo, nhất là thiết kế phương
án TN
* Cần có kích thước, trọng lượng, hướng quan sát… phù hợp với đặc
điểm về tầm vóc và tâm sinh lí của HS.
- Về mặt kinh tế
* Cần tìm cách chế tạo TBTN với giá thành không cao nhờ sử dụng các
vật liệu rẻ, mới với công nghệ chế tạo hợp lí.
* Cần tìm cách chế tạo TBTN cho phép tiến hành nhiều TN.
- Về mặt thẩm mĩ
Các TBTN phải được thiết kế vừa mắt, đẹp về hình thức với kích thước
màu sắc hợp lí, đặc biệt cần làm nổi bật bộ phận cần quan sát.
b. Các yêu cầu đối với TBTN thực tập.
17


- TBTN thực tập cần được chế tạo thành bộ TBTN. Trong đó, ngoài các
bộ phận cơ bản, các bộ phận chính cần có nhiều loại để tiến hành nhiều phép
đo với cùng một mục đích TN hoặc thực hiện nhiều TN khác nhau trong cùng
một thời gian. Cùng một bộ TBTN đó có thể cho phép tiến hành nhiều TN, ít

nhất thuộc phạm vi của một chương trình hoặc của một phần chương trình vật
lí phổ thông.
- TBTN thực tập có thể tạo điều kiện để thực hiện các phương án TN
với các số đo ở nhiều giá trị khác nhau mà vẫn hoạt động ổn định.
- TBTN thực tập cần được chế tạo từ các vật liệu có độ bền cao để có
thể sử dụng với tần suất lớn vì trong một giờ học sẽ có nhiều lượt HS làm TN.
- TBTN thực tập có thể cho phép thực hiện được một số phương án bố
trí và tiến hành TN khác nhau nhưng vẫn đạt được mục đích.
- TBTN thực tập cần đáp ứng được yêu cầu cao nhất về an toàn cho
người sử dụng.
- TBTN cần có số lượng các chi tiết cơ bản không nhiều nhưng có
nhiều tác dụng, dễ tháo lắp, đổi chỗ khi cần thiết và thời gian lắp ráp ngắn.
- Được chế tạo để thời gian bố trí và thực hiện các TN không quá dài
nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức dạy học
1.1.5.2. Quy trình xây dựng TBTN thực tập sử dụng trong dạy học vật lí
Để đáp ứng được các yêu cầu nêu trên, quy trình xây dựng các
TBTNthực tập bao gồm các bước sau:
- Căn cứ vào mục tiêu dạy học từng nội dung kiến thức để xác định các
TN cần tiến hành.
- Dựa vào thực trạng TBTN để đề ra các thiết bị:
* Nếu chưa có TBTN thì cần phải chế tạo mới đáp ứng các yêu cầu của
TBTN thực tập.
* Nếu đã có TBTN biểu diễn thì xem xét xem co thể tìm cách cải tiến
để tạo ra các TBTN thực tập được không.
18


- Chế tạo mẫu, tiến hành thử nghiệm nhiều lần các TN với mẫu để điều
chỉnh nhằm đưa ra mẫu hoàn chỉnh.
- TNSP đánh giá mẫu để cải tiến hoàn thiện tiếp để chế tạo TBTN

hoàn thiện.
- Viết hướng dẫn sử dụng cho TBTN thực tập.
1.2. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề(DHPH&GQVĐ)
Hiện có rất nhiều kiểu dạy học khác nhau, ứng với những lứa tuổi khác
nhau và ở những môn học khác nhau, nhằm phát triển tính tích cực và năng
lực sáng tạo của HS trong hoạt động học tập. Trong dạy học vật lí ở trường
phổ thông, kiểu dạy học giải quyết vẫn đề được quan tâm nghiên cứu vận
hành ở đa số các nước trên thế giới.
Định nghĩa (V.Ôkôn – những cơ sở của việc dạy học nên VĐ –
NXBGD 1976): DH GQVĐ dưới dạng chung nhất là toàn bộ các hành động
như tổ chức các tình huống có VĐ, biểu đạt (nêu ra) các VĐ ( tập cho HS
quen dần để tự làm lấy công việc này), chú ý giúp đỡ cho HS những điều cần
thiết để GQ VĐ, kiểm tra các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo qua
trình hệ thống hóa và củng cố các kiến thức đã tiếp thu được.
DHPH & GQVĐ là kiểu dạy học dạy HS thói quen tìm tòi GQ VĐ theo
cách của các nhà khoa học, không những tạo nhu cầu, hứng thú học tập, giúp
HS chiếm lĩnh được kiến thức, mà còn phát triển được năng lực sáng
tạo của HS.
1.2.1. Các giai đoạn của tiến trình xây dựng kiến thức
theo kiểu DHPH & GQVĐ

19


ảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống ( điều kiện) xuất phát:từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, bàitập, tru

2. Phát biểu VĐ cần giải quyết ( câu hỏi cần trả lời)

3. Giải quyết vấn đề
- Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lí thuyết và /hoặc khảo sát thực nghiệm

- Thực hiện giải pháp đã suy đoán

4. Rútrakếtluận ( kiếnthứcmới)

5. Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếptheo

Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết.
GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn VĐ. Từ cái đã biết và nhiệm
vụ cần giải quyết, nảy sinh nhu cầu về cái còn chưa biết, về một cách giải
quyết không có sẵn nhưng hi vọng để tìm tòi, xây dựng được.
- Khái niệm VĐ: Dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức
mà HS không giải quyết chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu
sẵn có, nghĩa là không dùng tư duy tái hiện thông thường để giải quyết, mà

20


phải tìm tòi sáng tạo để giải quyết và khi giải quyết được HS thu nhận được
kiến thức, kĩ năng, cách hành động mới.
VĐ chứa đựng câu hỏi nhưng đó là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi
mà câu trả lời là một cái mới mà phải tìm tòi sáng tạo mới xây dựng được, chứ
không phải là câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại những kiến thức đã có.
Khái niệm “ tình huống có VĐ”: tình huống trong đó xuất hiện vấn dề
cần giải quyết mà HS có nhu cầu mong muốn giải quyết, tự thấy mình có khả
năng tham gia giải quyết và do đó sẽ suy nghĩ để đưa ra giải pháp riêng của
mình, tự tìm tòi cách giải quyết thích hợp.
Giai đoạn 2: Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)
Dưới sự hướng dẫn của GV, HS cần phát biểu vấn đề cần giải quyết
(nêu câu hỏi cần trả lời, mà câu trả lời cho câu hỏi nêu ra chính là nội dung
kiến thức mới cần xây dựng).

Giai đoạn 3: Giải quyết vấn đề
Suy đoán giải pháp GQVĐ
Với sự định hướng của GV, HS trao đổi, thảo luận suy đoán giải pháp
giải quyết VĐ: Lựa chọn hoặc đề xuất mô hình (kiến thức đã biết, giả thiết)
có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm.
Thực hiện giải pháp đã suy đoán: Khảo sát lí thuyết và/hoặc khảo sát
thực nghiệm.
HS vận hành mô hình (kiến thức đã biết, giả thiết), rút ra kết luận logic
về cái cần tìm; thiết kế phương án TN, tiến hành TN, thu lượm và xử lí các dữ
liệu cần thiết, rút ra kết luận về cái cần tìm.
Giai đoạn 4: Rút ra kết luận

21


Dưới sự hướng dẫn của GV, HS xem xét sự phù hợp giữa kết luận có
được nhờ suy luận lí thuyết (mô hình hệ quả lôgic) với kết luận có được từ
các dữ liệu thực nghiệm (mô hình xác nhận).
Khi có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì quy nạp chấp nhận kết quả
tìm được. Kết luận đã tìm được trở thành kiến thức mới.
Khi không có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì:
* Xem quá trình thực thi TN đã đảm bảo các điều kiện của TN chưa
* Nếu quá trình thực thi TN đã đảm bảo các điều kiện của TN thì xem
lại quá trình vận hành mô hình xuất phát. Nếu quá trình vận hành mô hình
không mắc sai lầm thì sẽ dẫn tới phải bổ sung, sửa đổi mô hình xuất phát,
thậm chí phải xây dựng lại mô hình mới. Mô hình mới thường khái quát hơn
mô hình trước, xem mô hình trước như là trường hợp riêng, trường hợp giới
hạn của nó. Điều này cũng có nghĩa là chỉ ra phạm vi áp dụng của mô hình
xuất phát ban đầu.
- GV chính xác hóa bổ sung, thể chế hóa kiến thức mới.

Giai đoạn 5: Vận dụng kiến thức mới để giải quyết các nhiệm vụ đặt
ra tiếp theo
Trên cơ sở vận dụng kiến thức mới đã thu được để giải thích, tiên đoán
các sự kiện và xem xét sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, lại đi tới chỉ
ra phạm vi áp dụng của kiến thức đã xây dựng được và dẫn tới xây dựng
những mô hình mới (các kiến thức mới).
Như vậy:
- TN trong quá trình xây dựng kiến thức như đã nêu thể hiện mối liên
hệ biện chứng giữa hành động lí thuyết và hành động thực nghiệm, giữa suy
diễn và quy nạp, giữa tư duy lôgic và tư duy trực giác.

22


-Trong dạy học, việc thiết lập được sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng
kiến thức theo kiểu dạy học PH& GQVĐ là cần thiết cho việc xác định mục tiêu
dạy học và soạn thảo tiến trình dạy học cụ thể kiến thức mới (thiết kế việc tổ
chức, kiểm tra, định hướng hành động học của HS đối với kiến thức cần dạy).
Tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học PH& GQVĐ diễn ra
theo một trong hai con đường: Con đường lí thuyết và con đường thực
nghiệm
1.2.2. Tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lý thuyết của kiểu
DHPH&GQVĐ
Phỏng theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứu khoa học,
tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lý thuyết của kiểu dạy học
DHPH&GQVĐ có các giai đoạn sau:

23

24


1.2.3. Tổ chức dạy học giải quyết vấn đề theo hình thức hoạt động nhóm
1.2.3.1. Vai trò của dạy học theo nhóm
Trong dạy học giải quyết vấn đề, sẽ phát triển tối đa tính tích cực và
sáng tạo của HS, nếu ở trong các giai đoạn của quá trình dạy học đều huy
động được sự tham gia của mọi HS. Vì vậy khi tổ chức hoạt động dạy học,
GV cần linh hoạt huy động HS làm việc chung cả lớp, làm việc cá nhân và
đặc biệt là hoạt động nhóm. Dạy học theo nhóm là cần thiết và có hiệu quả
khi nội dung học tập có tính phức hợp, có thể chia thành nhiều nội dung.
Để hoàn thành nhiệm vụ cần thực hiện trong khi thời gian có hạn, GV
chia nhiệm vụ này thành các nhiệm vụ bộ phận. Mỗi nhóm HS thực hiện một
nhiệm vụ bộ phận, tổng hợp kết quả đã hoàn thiện của các nhóm HS sẽ được
kết quả. Chúng tôi thấy rằng, làm việc theo nhóm đặc biệt thích hợp ở giai
đoạn thiết kế và thực thi các phương án TN.
Việc tổ chức dạy học theo nhóm có những tác dụng nổi bật sau:
Phát huy được đa số HS tích cực, tự lực và tinh thần trách nhiệm trong
công việc.
Tạo điều kiện để HS có được sự hỗ trợ sâu sát hơn trong quá trình làm
việc của mình.
Phát huy khả năng cộng tác làm việc, tinh thần tập thể, sự quan tâm
chia sẻ đến người khác, năng lực giao tiếp: Lắng nghe, phê phán, chấp nhận,
tranh luận, bảo vệ ý kiến. HS có điều kiện trao đổi, giúp đỡ, thảo luận mà ít
chịu áp lực tâm lý từ GV.
Theo chúng tôi, thông qua trao đổi nhóm, tính sáng tạo của HS có điều
kiện được phát triển và bộc lộ rõ nhất ở giai đoạn đề xuất các giải pháp, thiết kế
phương án TN, tìm hiểu cấu tạo và khả năng sử dụng các TBTN. Dựa vào những

25