Nghiên cứu thiết kế bài giảng phần động học chất điểm và động lực học chất điểm học phần phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông

MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1. Lí do chọn đề tài ..........................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................3
4. Giả thuyết khoa học .....................................................................................................3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 4
7. Những đóng góp mới của đề tài ..................................................................................4
8. Lược sử vấn đề nghiên cứu..........................................................................................4
PHẦN 2. NỘI DUNG .................................................................................................... 5
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN .....................................................5
1.1. Bản chất của quá trình dạy học ở đại học .................................................................5
1.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí ........................................................6
1.2.1. Cơ sở của dạy học giải quyết vấn đề ............................................................ 6
1.2.2. Tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học ..........7
1.2.3. Các pha của dạy học giải quyết vấn đề .........................................................8
1.3. Đặc điểm cấu trúc và phương pháp giảng dạy chương trình cơ học ở THPT ..........9
1.3.1. Đặc điểm cấu trúc .........................................................................................9
1.3.2. Đặc điểm phương pháp .................................................................................9
1.4. Các bước phân tích và thiết kế bài giảng vật lí THPT ...........................................13
1.4.1. Các bước phân tích và thiết kế bài giảng vật lí THPT................................ 13
1.4.2. Tiêu chí đánh giá bài giảng có vận dụng các bước phân tích thiết kế ........15
1.5. Thực trạng dạy và học học phần “Phân tích chương trình Vật lí THPT” - ngành
Đại học Sư phạm Vật lí .................................................................................................16
1.5.1. Khảo sát thực trạng .....................................................................................16
1.5.2. Phân tích kết quả ......................................................................................... 16
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ............................................................................................ 17
CHƢƠNG 2. PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ BÀI GIẢNG VẬT LÍ THPT HAI
CHƢƠNG ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
DỰA TRÊN QUAN ĐIỂM DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ............................ 18

2.1. Chương trình học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông dành
cho sinh viên ngành sư phạm vật lí ...............................................................................18
2.2. Lịch sử chuyển động và lực ....................................................................................20
2.3. Đặc điểm nội dung Động học chất điểm trong chương trình vật lí THPT .................23
1


2.3.1. Đặc điểm nội dung và cấu trúc chương ......................................................23
2.3.2. Đặc điểm phương pháp ...............................................................................28
2.4. Đặc điểm nội dung chương Động lực học chất điểm trong chương trình vật lí PT. ...29
2.4.1. Đặc điểm nội dung và cấu trúc chương ......................................................29
2.4.2. Đặc điểm phương pháp ...............................................................................34
2.5. Thiết kế bài giảng “Sự rơi tự do” chương Động học chất điểm ............................. 35
2.6. Thiết kế bài giảng “Các định luật Niu-tơn” chương Động lực học chất điểm .......47
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ............................................................................................ 63
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .............................................................. 64
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .............................................................................64
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................................................64
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .......................................................................64
3.4. Thời điểm thực nghiệm .......................................................................................... 64
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................................64
PHẦN 3: KẾT LUẬN CHUNG .................................................................................. 70
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................... 71
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 72

2


QUY ƢỚC VỀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI

Viết tắt
GV

Viết đầy đủ
Giảng viên

HS
SGK

Học sinh
Sách giáo khoa

SV
THPT

Sinh viên
Trung học phổ thông

1


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong thời đại ngày nay, thế giới đang bước vào một kỷ nguyên mới với sự
phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật hiện đại, những thành tựu của nó gần
như được áp dụng ngay lập tức vào tất cả các lĩnh vực, là động lực thúc đẩy sự phát
triển mạnh mẽ về mọi mặt của đời sống xã hội. Để đáp ứng yêu cầu phát triển ngày
càng cao của xã hội, đòi hỏi con người không ngừng học hỏi, nâng cao tri thức và kỹ
năng của mình. Sứ mệnh đó đã đặt lên vai ngành giáo dục một trọng trách lớn lao: đào
tạo con người đáp ứng yêu cầu xã hội ngày càng phát triển.

Giáo dục hiện đại đang đứng trước yêu cầu và thách thức lớn lao của xã hội
hiện đại. Trong trường đại học, việc học tập của SV không thể là thụ động tiếp thu bài
giảng của GV mà phải là sự tham gia tích cực vào các hoạt động học tập độc lập sáng
tạo, tích cực tham gia các hoạt động tập thể để có thể tham gia vào các hoạt động theo
yêu cầu của công việc sau này. Việc dạy của GV không chỉ là cung cấp kiến thức, mà
phải tạo cho SV có cơ hội tham gia khám phá thế giới thực, phân tích và giải quyết vấn
đề. Kết quả cần rèn luyện cho SV là tính năng động cá nhân, tư duy sáng tạo, năng lực
thực hành giỏi, khả năng hợp tác, khả năng giải quyết các vấn đề mà thực tiễn đặt ra.
Thời gian qua, giáo dục nước ta đã và đang thực hiện những thay đổi trong toàn
bộ quá trình dạy học: mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện, tổ chức thực hiện,
đánh giá. Việc đổi mới phương pháp nhằm phát triển con người toàn diện hơn, đáp
ứng cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, hòa nhập vào sự tiến bộ
chung của khu vực và trên thế giới. Điều đó đã được khẳng định trong Luật Giáo dục,
điều 28.2 ghi rõ: “…Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự
giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học;
bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng
kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho
học sinh” [5]; đối với giáo dục đại học, điều 40.2 ghi rõ: “Phương pháp đào tạo trình
độ cao đẳng, trình độ đại học phải coi trọng việc bồi dưỡng ý thức tự giác trong học
tập, năng lực tự học, tự nghiên cứu, phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện kỹ năng thực
hành, tạo điều kiện cho người học tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng”[5].
Nhiệm vụ của hệ thống giáo dục đại học là đào tạo nguồn nhân lực có trình độ
cao, có đạo đức trong sáng, năng động, nhạy bén, có khả năng tiếp thu nhanh chóng
những thành tựu khoa học công nghệ hiện đại. Đó là lực lượng lao động nòng cốt đưa
đất nước phát triển kịp với xu thế phát triển của thời đại. Để đáp ứng được yêu cầu
phát triển của đất nước, giáo dục đại học tất yếu phải luôn đổi mới cả về nội dung lẫn
phương pháp, rèn luyện cho SV kỹ năng giải quyết các vấn đề thực tiễn một cách linh
1

hoạt. Đổi mới phải được xem là mệnh lệnh của cuộc sống nếu không muốn đất nước bị
tụt hậu.
Tuy nhiên, nhìn chung giáo dục đại học của nước ta vẫn chậm đổi mới so với
xu hướng đổi mới chung của giáo dục. Tại trường Đại học Tây Bắc, các SV ngành Sư
phạm Vật lí khi học các học phần thuộc các chuyên ngành lý luận và phương ngành
dạy học vật lí cũng có những khó khăn nhất định. Cụ thể: Về phương pháp dạy học:
Dù đã chuyển sang học theo tín chỉ nhưng phương pháp dạy học của nhiều GV vẫn là
cách dạy học truyền thống - thầy đọc, giảng giải, trò ghi chép cẩn thận, học thuộc. Học
phần “Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông” (4 tín chỉ) trong chương trình
đào tạo ngành sư phạm vật lí được học trong kỳ V, với mục đích giúp SV nắm được:
Nguyên tắc xây dựng chương trình vật lí phổ thông hiện hành, cấu trúc của chương
trình, ưu nhược điểm của chương trình; Các yêu cầu về nội dung kiến thức, kĩ năng, kĩ
xảo mà học sinh cần đạt được khi học những đề tài cơ bản của chương trình vật lí
trung học, những nét chính về phương pháp hình thành những kiến thức, kĩ năng, kĩ
xảo đó, phương hướng hoàn thiện chương trình; Biết vận dụng lí luận chung về dạy
học vật lí để xác định được mục đích yêu cầu của các bài học về những đề tài cơ bản
đó, lựa chọn lôgic nội dung và phương pháp dạy học thích hợp để đảm bảo thực hiện
được mục đích bài học, không những truyền thụ cho học sinh nắm vững kiến thức mà
còn bồi dưỡng cho họ năng lực tư duy sáng tạo; Biết tổ chức chiến lược dạy học một
đề tài cụ thể; Biết những ưu nhược điểm và những hạn chế của sách giáo khoa vật lí
hiện hành để có thể thích ứng kịp thời khi có thay đổi chương trình sách giáo khoa hay
đối tượng dạy học.
Tuy nhiên, giáo trình chính của học phần lại là bộ sách giáo khoa vật lí trung
học phổ thông và các tài liệu bồi dưỡng giáo viên, bài giảng hiện nay của GV là sự
tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu mà không có một tài liệu nội bộ cụ thể. Mặt khác,
chương trình phổ thông sẽ được thay đổi theo chủ trương của Bộ Giáo dục - Đào tạo,
giáo dục phổ thông chuyển từ dạy học phân ban sang dạy học tự chọn với chương trình
học vừa tích hợp vừa phân hóa. Bộ sách giáo khoa trung học phổ thông mới dự kiến
bắt đầu được sử dụng từ năm 2018.
Hai chương Động học chất điểm và Động lực học chất điểm được học đầu tiên

khi học sinh bước vào bậc THPT. Với đặc điểm có nhiều kiến thức, hiện tượng gắn
liền với đời sống nên có nhiều phần trong nội dung kiến thức của hai chương học sinh
đã được học khá kỹ ở bậc trung học cơ sở. Trong học phần “Phân tích chương trình vật
lí trung học phổ thông” của ngành sư phạm vật lí, hai chương này cũng được xếp ngay
đầu tiên.
Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế bài giảng
phần Động học chất điểm và Động lực học chất điểm học phần Phân tích chương
2


trình vật lí trung học phổ thông”.
2. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng lí luận dạy học đại học, lí luận dạy học vật lí và chương trình vật lí THPT
để nghiên cứu thiết kế bài giảng hai chương Động học chất điểm và Động lực học chất
điểm học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông cho SV ngành sư
phạm vật lí.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tƣợng nghiên cứu
- Các nội dung kiến thức về lí luận dạy học đại học, lí luận dạy học vật lí.
- Các nội dung kiến thức thuộc hai chương “Động học chất điểm” và “Động lực
học chất điểm” trong chương trình vật lí trung học phổ thông.
- Hoạt động dạy học của GV và SV trong dạy học hai chương Động học chất
điểm và Động lực học chất điểm trong học phần Phân tích chương trình vật lí trung
học phổ thông của ngành sư phạm vật lí.
* Phạm vi nghiên cứu
- Hai chương Động học chất điểm và Động lực học chất điểm thuộc chương 1,
học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông.
- Sinh viên các lớp K55, K54, K53 ngành sư phạm Vật lí, Khoa Toán - Lí - Tin,
Trường Đại học Tây Bắc.
4. Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng cơ sở lí luận dạy học đại học hiện đại, lí luận dạy học bộ môn vật
lí, cùng với việc phân tích chương trình và nội dung kiến thức cần dạy theo chương
trình giáo dục trung học phổ thông, thì có thể thiết kế bài giảng hai chương Động học
chất điểm và Động lực học chất điểm thuộc học phần Phân tích chương trình vật lí
trung học phổ thông.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học đại học và lí luận dạy học vật lí theo
quan điểm giải quyết vấn đề.
- Điều tra ban đầu để phân tích những thuận lợi, khó khăn của GV và SV
trường Đại học Tây Bắc khi dạy các kiến thức hai chương Động học chất điểm và
Động lực học chất điểm môn Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông.
- Nghiên cứu nội dung kiến thức hai chương Động học chất điểm và Động lực
học chất điểm và các tài liệu có liên quan.
- Vận dụng lí luận dạy học vào việc soạn thảo bài giảng hai chương Động học
chất điểm và Động lực học chất điểm môn Phân tích chương trình vật lí trung học
phổ thông.

3


6. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí luận: nghiên cứu các tài liệu về lí luận dạy học đại
học, lí luận dạy học vật lí.
- Phương pháp điều tra và thực nghiệm sư phạm.
7. Những đóng góp mới của đề tài
- Cuốn đề tài hoàn thiện sẽ là tài liệu tham khảo cho các GV chuyên ngành Lý
luận và phương pháp dạy học vật lí.
- Những phân tích cơ bản về logic chương trình, kiến thức hai chương Động
học chất điểm và Động lực học chất điểm và bài giảng chi tiết cho một số đơn vị kiến
thức trong chương sẽ là cơ sở cho các SV sư phạm vật lí tham khảo và sử dụng trong

quá trình công tác.
8. Lƣợc sử vấn đề nghiên cứu
Đã có một số đề tài khoa học nghiên cứu tổ chức hoạt động dạy học cho đối
tượng sinh viên: “Tổ chức hoạt động dạy học chương “Chuyển động của hạt mang
điện trong điện trường và từ trường” - học phần điện và từ đại cương nhằm phát
huy tính tích cực, tự chủ của người học” (Phùng Việt Hải, luận văn thạc sĩ, 2007);
“Thiết kế phương án dạy học theo hình thức tổ chức hoạt động nhóm phần “Dòng
điện trong các môi trường” trong chương trình Điện học dành cho hệ đại học sư
phạm vật lí nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ của sinh viên trong học tập” (Lê
Ngọc Diệp, luận văn thạc sĩ, 2010); “Dạy học các phần “từ trường” “cảm ứng điện
từ” theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của sinh viên trường Cao
đẳng kỹ thuật ở Lào” (Khămsoulin Chănthavông, luận văn tiến sĩ giáo dục, 2010);
“Đề xuất và thử nghiệm các biện pháp phát triển kỹ năng sử dụng thí nghiệm trong
dạy học cho sinh viên sư phạm vật lí khi dạy học phần “Thí nghiệm vật lí phổ
thông” (Phần động học, động lực học, các định luật bảo toàn)” (Phạm Kim Chung,
luận văn tiến sĩ giáo dục, 2010); “Tổ chức dạy học dự án trong dạy học vật lí đại
cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kĩ thuật của sinh
viên ngành kĩ thuật” (Nguyễn Thanh Nga, luận văn tiến sĩ giáo dục học, 2015).
Tuy nhiên, các đề tài đều nghiên cứu thiết kế tiến trình dạy học cho các phần
kiến thức vật lí đại cương và chưa có đề tài đi phân tích về chương trình vật lí THPT
phục vụ cho các học phần thuộc chuyên ngành lí luận và phương dạy học vật lí. Do
vậy việc nghiên cứu thiết kế bài giảng hai phần Động học chất điểm và Động lực học
chất điểm thuộc học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông là rất
cần thiết.

4


PHẦN 2. NỘI DUNG
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1. Bản chất của quá trình dạy học ở đại học
Nghiên cứu mối quan hệ giữa hoạt động dạy học nói chung với hoạt động nhận
thức thế giới khách quan của loài người và mối quan hệ biện chứng giữa hoạt động
dạy của thầy với hoạt động học của trò trong các trường đại học, người ta có thể
khẳng định rằng:
“Quá trình dạy học ở đại học về bản chất là quá trình nhận thức độc đáo có
tính chất nghiên cứu của sinh viên được tiến hành dưới vai trò tổ chức, điều khiển của
giáo viên nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học ở đại học” [3].
Quá trình nhận thức của sinh viên nói chung, quá trình học tập nói riêng ở các
trường đại học là quá trình nhận thức có tính chất nghiên cứu, tính độc đáo.
Tính chất nghiên cứu thể hiện ở: Quá trình học tập ở trường đại học mỗi SV
phải tự mình chiếm lĩnh hệ thống tri thức, kỹ năng, phải nắm vững những cơ sở của
nghề nghiệp tương lại ở trình độ đại học và có tiềm năng vươn lên thích ứng với những
yêu cầu trước mắt và lâu dài do thực tiễn xã hội và cách mạng khoa học, công nghệ đặt
ra. Vì vậy, khi tiến hành học tập ở đại học, người SV không thể chỉ có năng lực nhận
thức thông thường mà cần tiến hành hoạt động nhận thức mang tính chất nghiên cứu
trên cơ sở khả năng tư duy độc lập, sáng tạo phát triển ở mức độ cao. Điều đó có
nghĩa, dưới vai trò chủ đạo của thầy, SV không nắm máy móc những chân lí có sẵn mà
họ có khả năng tiếp nhận những chân lí đó với óc phê phán, có thể khẳng định, phủ
định, hoài nghi khoa học, lật ngược vấn đề, đào sâu mở rộng…
Trong quá trình học tập ở đại học, SV đã bắt đầu thực sự tham gia hoạt động
tìm kiếm chân lí mới. Đó là hoạt động tập dượt nghiên cứu khoa học được tiến hành ở
các mức độ từ thấp đến cao tùy theo yêu cầu của chương trình các bộ môn.
Tính độc đáo thể hiện ở sự khác nhau so với quá trình nhận thức của học sinh
phổ thông và quá trình nhân thức của nhà khoa học. Cụ thể là:
+ Với học sinh phổ thông trong quá trình học tập, không có nhiệm vụ tìm cái
mới cho nhân loại mà trước hết hoàn thành nhiệm vụ lĩnh hội những tri thức được rút
ra từ kho tàng hiểu biết chung của nhân loại. Nghĩa là, các em nhận thức cái mới đối
với bản thân, đó đều là những tri thức phổ thông cơ bản cần thiết cho mọi người.
Những tri thức này đã được gia công sư phạm lần thứ nhất (thể hiện trong sách giáo

khoa) và lần thứ hai (qua vai trò tổ chức, điều khiển của thầy/cô trong quá trình lựa
5


chọn nội dung, phương pháp và hình thức dạy học một cách khoa học nhằm thu được
hiệu quả dạy học cao nhất). Do vậy trong thời gian ngắn nhất học sinh lĩnh hội được
một cách nhanh nhất, nhiều nhất các tri thức khoa học trong kho tàng tri thức của nhân
loại mà không phải trải qua con đường nhận thức quanh co, gập ghềnh khi loài người
tìm ra nó.
+ Với SV trong quá trình học tập, họ phải tiếp thu một cách sáng tạo, có phê
phán ở trình độ cao những hiểu biết và kỹ năng cơ bản về nghề nghiệp tương lai. Do
đó, những tri thức mà họ lĩnh hội được không phải là những tri thức phổ thông cơ bản
mà là hệ thống các tri thức cơ bản, cơ sở của chuyên ngành, các tri thức chuyên ngành
và hệ thống những kĩ năng, kĩ xảo tương ứng về một ngành khoa học kĩ thuật, văn hóa
nhất định.
Bên cạnh, trong quá trình học tập ở đại học SV còn bắt đầu thực sự tham gia
tìm kiếm cái mới đối với nhân loại một cách vừa sức. Vì thế, hoạt động nghiên cứu
khoa học đi vào quá trình học tập ở đại học và tồn tại như một bộ phận hữu cơ của quá
trình đó.
+ Các nhà khoa học thì phải đảm đương nhiệm vụ khó khăn, gian khổ nhưng vô
cùng quang vinh là độc lập đi vào những bí ẩn của thế giới khách quan, phát hiện và
chứng minh những cái chưa hề biết trong tự nhiên, xã hội, tư duy… Từ đó tìm ra chân
lí mới làm sâu sắc và phong phú thêm kho tàng tri thức của nhân loại. Sự tìm kiếm và
chứng minh chân lí mới có thể trải qua nhiều lần thất bại.
Do đó, con đường nhận thức của SV về cơ bản là thuận lợi tuy có những lúc
quanh co khúc khuỷu do hoạt động tìm kiếm chân lí mới gây ra.
Như vậy, trong quá trình dạy học đại học, đòi hỏi người GV phải tổ chức, điều
khiển hoạt động học tập của SV sao cho vừa đảm bảo yêu cầu chiếm lĩnh tri thức, kĩ
năng một cách sáng tạo, có phê phán theo mục tiêu đào tạo đã định, vừa phải tạo điều
kiện để SV có thể tham gia vào hoạt động nghiên cứu một cách vừa sức thông qua giải

quyết các nhiệm vụ bài học.
1.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí
1.2.1. Cơ sở của dạy học giải quyết vấn đề
Quá trình sáng tạo khoa học được nhiều nhà khoa học như A. Einstein, M.
Planck, M. Born, V.G. Razumôpxki... đề cập tới. V. G. Razumôpxki đưa ra chu trình
sáng tạo như hình 1.1 [8].

Mô hình - giả
thuyết trừu tượng

Các sự kiện
xuất phát

Các hệ quả logic

6

Thực nghiệm


Quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình gồm bốn giai đoạn chính:
- Từ sự khái quát hoá những sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng mô hình trừu
tượng của hiện tượng (đề xuất giả thuyết);
- Từ mô hình suy ra các hệ quả lôgic;
- Từ hệ quả đi đến thiết kế và tiến hành kiểm tra bằng thực nghiệm;
- Nếu các sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở
thành chân lý khoa học, một định luật, một thuyết vật lý và kết thúc một chu trình.
Những hệ quả như thế ngày một nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng của các thuyết và
định luật vật lý. Cho đến khi xuất hiện những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp
với các hệ quả rút ra từ lý thuyết thì điều đó dẫn tới phải xem lại lý thuyết cũ, cần phải

chỉnh lý lại hoặc phải thay đổi mô hình giả thuyết, và như thế lại bắt đầu một chu trình
mới, xây dựng những giả thuyết mới, thiết kế những thiết bị mới để kiểm tra và như
vậy mà kiến thức của nhân loại ngày một phong phú thêm.
Theo V. Okon, dạy học giải quyết vấn đề (dạy học nêu vấn đề) là toàn bộ các
hành động như tổ chức các tình huống có vấn đề, biểu đạt vấn đề, chú ý giúp đỡ những
điều cần thiết để học sinh giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng
chỉ đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố kiến thức thu nhận được.
1.2.2. Tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học
Tương ứng với chu trình sáng tạo khoa học, đối với việc xây dựng một kiến
thức vật lí cụ thể thì tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề được mô tả như sau: “đề
xuất vấn đề - suy đoán giải pháp - khảo sát lí thuyết và/hoặc thực nghiệm - kiểm tra,
vận dụng kết quả” [8].
Tình huống có tiềm ẩn vấn đề
Phát biểu vấn đề - bài toán

Giải quyết vấn đề: suy đoán, thực hiện giải pháp
Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét sự phù hợp của lí thuyết
và thực nghiệm
Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệ kết quả
Vận dụng tri thức mới để giải quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

Hình 1.2. Sơ đồ tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiện cứu khoa học
7


- Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu cầu về
một cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng hi vọng có thể tìm
tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó thành câu hỏi.
- Suy đoán giải pháp: Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát cho
phép đi tìm lời giải: chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần

tìm; hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể khảo sát
thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.
- Khảo sát lí thuyết và/hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết luận lôgic
về cái cần tìm và/hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm, thu
lượm các dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về cái cần tìm.
- Kiểm tra, vận dụng kết quả: xem xét khả năng chấp nhận được của các kết
quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích/tiên đoán các sự kiện và xem
xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm.
1.2.3. Các pha của dạy học giải quyết vấn đề
Tác giả Phạm Hữu Tòng đã làm rõ 3 pha của dạy học giải quyết vấn đề [8]:
- Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề
- Pha thứ hai: Học sinh hành động độc lập, tự chủ, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề
- Pha thứ ba: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới
Mối quan hệ giữa tiến trình dạy học giải quyết vấn đề với tiến trình tìm tòi
khám pha trong nghiên cứu khoa học.
Pha thứ nhất: Chuyển
giao nhiệm vụ, bất ổn
hóa tri thức, phát
biểu vấn đề
Pha thứ hai: Học sinh
hành động độc lập tự
chủ, trao đổi tìm tòi
giải quyết vấn đề

Pha thứ ba: Tranh
luận, thể chế hóa, vận
dụng tri thức mới

Tình huống có tiềm ẩn vấn đề
Phát biểu vấn đề - bài toán

Giải quyết vấn đề: suy đoán
thực hiện giải pháp

Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét sự phù
hợp của lí thuyết và thực nghiệm
Trình bày, thông báo, thảo luận
bảo vệ kết quả
Vận dụng tri thức mới để giải quyết nhiệm vụ
đặt ra tiếp theo

Hình 1.3. Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng,
bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học
8


1.3. Đặc điểm cấu trúc và phƣơng pháp giảng dạy chƣơng trình cơ học ở THPT
1.3.1. Đặc điểm cấu trúc
- Cấu trúc gồm: [10]
1. Động học chất điểm

2. Động lực học chất
điểm

Nghiên cứu các dạng chuyển động và các tính
chất của nó
Nghiên cứu nguyên nhân của chuyển động, của
sự biến đổi chuyển động (lực) và các yếu tố ảnh
hưởng đến thuộc tính của sự biến đổi chuyển
động (lực và khối lượng).
Nghiên cứu thuộc tính một số lực (hấp dẫn, đàn

hồi, ma sát … lực quán tính, lực hướng tâm và
lực quán tính li tâm).

CƠ
HỌC
3. Tĩnh học vật rắn

Nghiên cứu điều kiện cân bằng của vật rắn dưới
tác dụng của: hai lực, ba lực không song song,
các lực tác dụng lên vật rắn có trục quay cố định.

4. Các định luật bảo toàn

Nghiên cứu định luật bảo toàn động lượng, bảo
toàn cơ năng

5. Cơ học chất lưu

Nghiên cứu chuyển động của chất lưu (chất lỏng)
và các định luật Pascan, định luật Becnulli

6. Dao động cơ học

Nghiên cứu dao động điều hòa, dao động tắt dần,
dao động cưỡng bức

1.3.2. Đặc điểm phƣơng pháp
Cơ học nghiên cứu về các dạng chuyển động vĩ mô của vật, tính chất của các
chuyển động, điều kiện, nguyên nhân và các yếu tố ảnh hưởng đến sự đứng yên (cân
bằng) và biến đổi chuyển động của vật, các qui luật chi phối tương tác giữa các vật

(tham gia chuyển động cơ) trong hệ kín.
Kết hợp phương pháp lí thuyết (thực chất là phương pháp mô hình), phương
pháp thực nghiệm và phương pháp thí nghiệm tưởng tượng.
* Phương pháp mô hình trong dạy học Vật lí: là phương pháp dựng lại những
tính chất cơ bản của vật thể, hiện tượng, quá trình và mối quan hệ giữa chúng dưới dạng
mô hình. Việc nghiên cứu trên mô hình sẽ thay thế cho việc nghiên cứu trên chính đối
tượng thực tiễn, những kết quả nghiên cứu trên mô hình sẽ chuyển sang cho những đối
tượng gốc cho phép ta thu được những thông tin mới về đối tượng gốc [9].

9


Có các loại mô hình:
MÔ HÌNH

Mô hình
vật chất
Mô hình
cấu trúc

Mô hình
lí thuyết
Mô hình
chức năng

Mô hình
kí hiệu

Mô hình
toán học

Mô hình
đồ thị

Mô hình
biểu tưởng

Mô hình
logic toán

Hình 1.4. Các loại mô hình sử dụng trong vật lí học
+ Mô hình vật chất như: mô hình chuyển động Braonơ của các viên bi nhỏ nhẹ,
mô hình bổ dọc của động cơ đốt trong, mô hình máy phát điện...nhưng mô hình vật
chất hạn chế vì ít mang lại những thông tin mới khi thao tác trên mô hình.
+ Mô hình lí thuyết:
- Là những mô hình có bản chất khác với vật gốc, chúng diễn tả những đặc
tính của vật gốc bằng một hệ thức toán học. Chẳng hạn như tất cả những đại
2
lượng q biến thiên thỏa mãn phương trình: q   q  0 đều biến thiên theo

một quy luật dao động điều hòa. Bởi vậy có thể dùng công thức đó là mô
hình của mọi dao động điều hòa và không phụ thuộc vào bản chất của dao
động. Mục đích của mô hình hóa là thay thế đối tượng nghiên cứu bằng
phương trình sao cho có thể thu được những thông tin cần thiết một cách dễ
dàng nhất. Bởi vậy có thể ở giai đoạn đầu của quá trình nhận thức là xuất
phát từ những hiện tượng quan sát được để xây dựng mô hình: dao động cơ
học x  2 x  0 , sau đó dùng mô hình để nghiên cứu dao động điện không
quan sát được trực tiếp.
- Khi nghiên cứu chuyển động rơi tự do, mô hình đồ thị s = f(t2) là đường
thẳng qua gốc tọa độ, hoặc đồ thị s = f(t) là một nửa đường parabol có bề lõm

quay lên trên cho thấy tính chất của chuyển động rơi tự do là thẳng nhanh
2s
t2
- Mô hình biểu tượng: Hợp lực đồng quy ta có hệ quả về “tác dụng” của một

dần đều, với gia tốc a  g 

lực hay nhiều lực đồng quy và khi một lực bất kì trượt trên giá của nó thì “tác
10


dụng” của nó gây ra không đổi. Áp dụng mô hình trên, khi nghiên cứu về
điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. Ta thấy, “tác dụng” làm
quay vật rắn theo các chiều ngược nhau của các lực là bằng nhau thì vật rắn
sẽ đứng yên. Từ mô hình biểu tượng hợp lực đồng quy cũng rút ra được quy
tắc hợp lực song song cùng chiều.
* Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí: là phương pháp nghiên cứu
các hiện tượng tự nhiên bằng cách chủ động tác động lên các đối tượng nghiên cứu
nhằm: tạo ra những điều kiện xác định xem đối tượng, hiện tượng biến đổi như thế
nào?; thay đổi điều kiện xác định xem đối tượng, hiện tượng biến đổi như thế nào? [9]
+ Ví dụ: Cân bằng vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song
Khi có ba lực

,

,

không song song tác dụng vào một vật rắn, vật có thể ở trạng thái
cân bằng hoặc không cân bằng

Khi có một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song, để vật rắn cân bằng thì ba lực
đó phải thỏa mãn điều kiện gì?
Giả thuyết: Thay hai lực bởi một lực thì hợp lực của hai lực này cân bằng với lực thứ ba
Hệ quả: Hai lực

,

có hợp lực là

và

Thí nghiệm kiểm tra:
- Tác dụng ba lực
- Thay hai lực
- Lực

,
,

,

không song song tác dụng vào một vật rắn, vật rắn đứng cân bằng.

bằng một lực

cân bằng với lực

→ vật rắn chịu tác dụng của hai lực

và

.

: hai lực cùng giá, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau.
Kết quả thí nghiệm

Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là:
 Ba lực phải đồng phẳng, đồng quy
 Tổng vectơ của ba lực phải bằng không
Áp dụng vào thực tiễn

Hình 1.5. Sơ đồ quá trình xây dựng “Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác
dụng của ba lực không song song” theo phương pháp thực nghiệm
* Phương pháp thí nghiệm tưởng tượng trong dạy học Vật lí: là phương pháp
phân tích logic các hành vi của một đối tượng, hiện tượng thực hoặc không thể có
trong thực tế [13].
+ Ví dụ: Khi nghiên cứu về Định luật I Niu-tơn có thí nghiệm một vật không
11


chịu tác dụng của một lực nào, thí nghiệm với chuyển động không ma sát, thí nghiệm
trên một mô hình biểu tượng.
+ Thí nghiệm kiểm chứng
Định luật III Niu-tơn, Định luật
bảo toàn động lượng… GV phân
tích giúp HS thấy rằng việc xác
định các đại lượng vật lí trong

Hình 1.6

Định luật này cuối cùng đều phải quy về phép đo quãng đường và thời gian. Vì thế rất
cần thực hiện các thí nghiệm sao cho trước hay sau khi các vật tương tác với nhau
chúng phải chuyển động đều. Trong cơ học có hai cách để tạo ra chuyển động đều,
một là khử ma sát: mặt phẳng nhẵn, xe chạy thật bon, dùng đệm không khí…, hai là
nâng các vật tương tác lên một độ cao nhất định so với bàn thí nghiệm, bố trí để các
vật văng theo phương ngang sau khi tương tác. Khi đó đo tầm xa cho phép xác định
thành phần vận tốc chuyển động đều theo phương ngang. Đó cũng là vận tốc ở thời
điểm trước hay sau tương tác (Hình 1.6).
+ Một vật khi chịu tác dụng của hai lực
song song có thể thay thế bằng bằng một lực
tổng hợp sao cho lực tổng hợp gây ra hiệu quả
giống hệt như các lực thành phần. Câu hỏi thể
hiện mục đích của thí nghiệm được nêu ra: Vậy
lực tổng hợp có phương chiều, điểm đặt và độ
lớn như thế nào so với các lực thành phần? HS
bằng trí tưởng tượng đưa ra phương án mang
tính nguyên tắc là: phân tích trạng thái của vật
khi chịu tác dụng của hai lực song song và
nhận định rằng để giải đáp câu hỏi này cần
phải tác dụng vào vật một lực sao cho vật trở
về trạng thái cân bằng ban đầu, khi đó có thể
nói rằng lực này cùng phương, cùng chiều,

C
B

A

Hình 1.7

cùng điểm đặt và có độ lớn bằng lực tổng hợp.
+ Từ đó HS có thể xây dựng các phương án thí nghiệm và chọn ra phương án
tối ưu: Ban đầu: P1  P2  F  0 ; Sau khi thay P1 , P2 bởi P thanh AB vẫn cân bằng ở
vị trí cũ: P  F  0  P  P1  P2 (Hình 1.7).
+ Các thí nghiệm đơn giản như xác lập quy tắc cân bằng của một vật có trục
quay cố định: Để học sinh hiểu phương án thí nghiệm trong SGK, giáo viên phân tích
mục đích thí nghiệm: khi một vật có trục quay cố định đang ở trạng thái cân bằng, nếu
tác dụng vào nó một lực (có giá không đi trục quay), lực sẽ có tác dụng làm cho vật
12


quay, để biết tác dụng làm quay bằng bao nhiêu ta phải tác dụng vào nó trở lại trạng
thái cân bằng ban đầu, nói cách khác, phải so sánh các tác dụng làm quay sao cho vật
cân bằng… Ở giai đoạn này, học sinh phải dựa vào kinh nghiệm, trí tưởng tượng của
bản thân để hiểu được mục đích thí nghiệm và đưa ra phương án tiến hành tiếp theo
của thí nghiệm.
* Yêu cầu học sinh tham gia vào các hoạt động sau: [7]
+ Thu thập và nghiên cứu các thông tin về đối tượng đang nghiên cứu thông
qua các nguồn (quan sát trong tự nhiên, trong thí nghiệm, các kiến thức về đối tượng
đã có từ trước …) từ đó phát hiện ra vấn đề (thông qua việc đặt một câu hỏi).
+ Thử đưa ra dự đoán (giả thuyết, mô hình) để giải thích câu hỏi đó.
+ Kiểm tra tính đúng đắn của dự đoán (giả thuyết, mô hình) có thể từ giả
thuyết, mô hình suy ra hệ quả rồi kiểm tra hệ quả đó…
+ Kết luận (chấp nhận giả thuyết từ đó tìm ra qui luật; Bác bỏ giả thuyết và
đưa ra giả thuyết mới).
Tùy theo từng trường hợp, tùy điều kiện trang thiết bị, thời gian và trình độ
học sinh mà yêu cầu họ trực tiếp tham gia vào một hay nhiều giai đoạn trong các giai
đoạn trên.
- Rèn luyện các thao tác tư duy qui nạp và diễn dịch; phân tích và tổng hợp.
- Chú trọng đến logic hình thành kiến thức mới và việc vận dụng chúng vào

việc giải quyết các vấn đề của thực tiễn.
1.4. Các bƣớc phân tích và thiết kế bài giảng vật lí THPT
1.4.1. Các bƣớc phân tích và thiết kế bài giảng vật lí THPT
Để phân tích và thiết kế các hoạt động tổ chức dạy học vật lí THPT trải qua
3 bước tương ứng, đó là:
* Bước 1: Xác định kiến thức chính cần dạy
- Ở bước này SV cần diễn đạt chính xác và ngắn gọn kiến thức cần dạy.
- SV có thể đưa ra câu hỏi đề xuất vấn đề cần nghiên cứu và các kết luận
tương ứng.
* Bước 2: Xác định những nội dung liên quan đến kiến thức cần dạy
- Ở bước này SV cần tìm hiểu mọi vấn đề xung quanh kiến thức cần dạy: con
đường xây dựng kiến thức trong LLDH vật lí, lịch sử hình thành kiến thức, các bài tập
vận dụng kiến thức từ đơn giản đến phức tạp, bổ sung mọi thông tin liên quan.
- Sau tìm hiểu, SV vẽ sơ đồ logic tiến trình xây dựng từng đơn vị kiến thức theo
quan điểm dạy học nêu và giải quyết vấn đề.
* Bước 3: Xác định những nội dụng cụ thể của bài giảng.
- Ở bước này SV cần
 Xác định mục tiêu dạy học.
13


 Lựa chọn hình thức tổ chức dạy học.
 Lựa chọn phương pháp dạy học.
 GV và HS cần chuẩn bị những gì cho bài học.
 Thiết kế tiến trình dạy học với các hoạt động cụ thể.

Xác định kiến thức
chính cần dạy

Diễn đạt chính xác, ngắn

gọn kiến thức cần dạy

Các kết luận cần xây
dựng và câu hỏi đề
xuất tương ứng

Trong LLDH vật lí nội
dung kiến thức được xây
dựng theo những con
đường nào?
Xác định những nội
dung liên quan đến
kiến thức cần dạy

Trong lịch sử vật lí nội
dung kiến thức được xây
dựng bởi ai? và như thể
nào?

Lập sơ đồ logic tiến
trình xây dựng từng
đơn vị kiến thức

Các bài tập vận dụng kiến
thức từ đơn giản đến
phức tạp.
Cần bổ sung vào nội dung
kiến thức nào ngoài SGK.

Nội dung bài giảng

cụ thể

- Xác định mục tiêu dạy
học
- Lựa chọn hình thức tổ
chức dạy học
- Lựa chọn phương pháp
dạy học
- Chuẩn bị của GV và HS
cho bài học
- Thiết kế tiến trình dạy
học cụ thể

Các hoạt động tổ
chức dạy học

Hình 1.4. Sơ đồ các bước thiết kế bài giảng vật lí THPT

14


1.4.2. Tiêu chí đánh giá bài giảng có vận dụng các bƣớc phân tích thiết kế
Các bƣớc
Thang điểm

phân tích
và thiết kế

Dạy kiến
thức gì?

Mức 4

Mức 3

Mức 2

Mức 1

Không xác định
được nội dung

Phát biểu chính
xác nội dung

Phát biểu chính
xác câu hỏi

Phát biểu chính
xác câu hỏi và

kiến thức và
câu hỏi tương
ứng

kiến thức nhưng nhưng câu hỏi
không nêu được tương ứng chưa
câu hỏi tương
phù hợp

nêu đúng câu
hỏi tương ứng

ứng
0

0 - 1,0

1,0 - 2,0

2,0 - 3,0

Không xác định
được loại kiến
thức vật lí

Xác định được
loại kiến thức
nhưng không
xác định được
con đường hình
thành đặc trưng

Xác định được
loại kiến thức,
con đường hình
thành và
phương pháp
đặc trưng

Xác định được
loại kiến thức,
con đường hình
thành và
phương pháp
đặc trưng và vẽ

Kiến thức
cần dạy là
như thế

và phương pháp nhưng không vẽ
dạy học
được sơ đồ

nào?

Dạy kiến
thức đó

được sơ đồ
logic

0

0 - 1,0

logic
1,0 - 2,0

Không xác định
được mục tiêu
dạy học, những
chuẩn bị của
giáo viên

Xác định được
mục tiêu dạy
học, chuẩn bị
của giáo viên
nhưng phương
pháp dạy học
chưa phù hợp

Xác định được
mục tiêu dạy
học, chuẩn bị
của giáo viên,
phương pháp
dạy học phù
hợp nhưng giáo

Xác định được
mục tiêu dạy
học, chuẩn bị
của giáo viên,
phương pháp
dạy học phù
hợp, giáo án

với nội dung
kiến thức

án chưa tuân
theo dạy học
giải quyết vấn
đề (hay theo sơ
đồ logic)
2,0 - 3,0

tuân theo dạy
học giải quyết
vấn đề (hay
theo sơ đồ
logic)
3,0 - 4,0

như thế
nào?

0

0 - 2,0

15

2,0 - 3,0


1.5. Thực trạng dạy và học học phần “Phân tích chƣơng trình Vật lí THPT” ngành Đại học Sƣ phạm Vật lí, Trƣờng Đại học Tây Bắc.

1.5.1. Khảo sát thực trạng
1.5.1.1. Mục đích khảo sát
Một trong những căn cứ để soạn thảo tiến trình dạy học nhằm phát huy tính tích
cực, tự chủ, sáng tạo của SV là những khó khăn của SV trong quá trình học tập. Vì
vậy, chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu thực tế dạy học phần hai chương Động học chất
điểm và Động lực học chất điểm thuộc học phần Phân tích chương trình vật lí trung
học phổ thông ở trường Đại học Tây Bắc, với nội dung chủ yếu sau:
- Những khó khăn của SV khi học học phần này.
1.5.1.2. Đối tượng khảo sát
+ 04 giảng viên chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học Vật lí, thuộc bộ
môn Vật lí đại cương - Phương pháp dạy học, khoa Toán - Lý - Tin.
+ 10 SV lớp K53 Đại học Sư phạm Vật lí.
+ 38 SV lớp K54 Đại học Sư phạm Vật lí.
1.5.1.3. Phương pháp khảo sát
- Điều tra GV: Trao đổi trực tiếp, dùng phiếu điều tra.
- Điều tra SV: Trao đổi trực tiếp, dùng phiếu điều tra (phụ lục).
1.5.2. Phân tích kết quả
1.5.2.1. Thực trạng giảng dạy của giảng viên
- Do điều kiện chưa có một giáo trình hay sách nào viết cụ thể về học phần
phân tích chương trình vật lí ở trường phổ thông nên GV phải tự tập hợp các tài liệu
như: sách giáo khoa, sách giáo viên, tài liệu bồi dưỡng giáo viên, lý luận dạy học vật
lí... để tham khảo và soạn thành giáo án dạy học.
1.5.2.2. Thực trạng học của sinh viên
- Chúng tôi phát phiếu trao đổi ý kiến (phụ lục 1) cho 48 sinh viên (K53 + K54
ĐHSP Vật lí). Kết quả thu được cho thấy:
+ Có 45/48 số SV được hỏi thấy rằng việc giáo viên ôn lại các kiến thức trước
khi phân tích nội dung và phương pháp dạy học của các chương là rất cần thiết.
+ Có 35/48 số SV thừa nhận không chép bài thường xuyên khi học.
+ Có 30/48 số SV thừa nhận sau khi học xong học phần đối với một bài bất kì
SV không hiểu được ý đồ sư phạm của sách giáo khoa (hay chưa biết cách “đọc” sách

giáo khoa) để xác định kiến thức cần dạy chính xác, mục tiêu dạy học và phân tích
logic của quá trình xây dựng nội dung kiến thức.
+ Có 46/48 số SV thấy cần tăng cường số tiết bài tập (hay tập giảng) trong quá
trình học.
Kết quả này chứng tỏ có nhiều SV không tự tin với kiến thức vật lí của bản
16


thân. Dù đã được học một số học phần Vật lí đại cương nhưng do kết quả đầu vào
của SV ngành sư phạm vật lí không cao, dẫn tới năng lực tư duy hiện tượng vật lí,
khả năng sử dụng công cụ toán học của các em còn yếu, điều này dẫn tới khó khăn
cho GV khi giảng dạy các môn lý luận và phương pháp dạy học vật lí cũng như khi
GV rèn luyện nghiệp vụ sư phạm cho SV. Các SV cần được củng cố kiến thức về vật
lí đại cương và tăng cường tiết tập giảng trong quá trình học để nâng cao chuyên môn,
khả năng phân tích và thiết kế bài giảng, khả năng thuyết trình...

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Các nội dung nghiên cứu trong chương cho thấy:
- Bản chất quá trình dạy học đại học, quá trình nhận thức của SV có tính chất
nghiên cứu, tính độc đáo. Vì vậy việc sử dụng Lý luận dạy học đại học nói chung và
Lý luận dạy học vật lí nói riêng vào phân tích và thiết kế bài giảng Phân tích chương
trình sẽ phù hợp với quá trình nhận thức của SV.
- Lí luận về quan điểm dạy học giải quyết vấn đề trong vật lí và vận dụng quan
điểm dạy học giải quyết vấn đề chúng tôi đề ra các bước để phân tích và thiết kế bài
giảng vật lí THPT.
- Đặc điểm về cấu trúc và phương pháp nhận thức đặc trưng trong nhận thức
khoa học vật lí nói chung và phần cơ học nói riêng. Từ đó, chúng tôi đề xuất các bước
cơ bản để phân tích và thiết kế bài giảng vật lí trung học phổ thông.
- Thực tiễn dạy và học Phân tích chương trình vật lí THPT còn chưa có một
giáo trình nội bộ chung gây khó khăn trong quá trình học tập cho SV, chưa kích thích

được hứng thú của SV trong học tập. Cần có bài giảng với các hướng dẫn cụ thể, giúp
SV khắc phục được khó khăn trong học Phân tích chương trình vật lí THPT, tạo được
hứng thú học tập đối với các học phần thuộc chuyên ngành Lý luận và phương pháp
dạy học bộ môn Vật lí.

17


CHƢƠNG 2. PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ BÀI GIẢNG VẬT LÍ THPT HAI
CHƢƠNG ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
HỌC PHẦN “PHÂN TÍCH CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÍ THPT”
2.1. Chƣơng trình học phần Phân tích chƣơng trình vật lí trung học phổ thông
dành cho sinh viên ngành sƣ phạm vật lí
Học phần Phân tích chương trình vật lí THPT có mục tiêu:
+ Về lí thuyết:
- Nắm được nguyên tắc xây dựng chương trình vật lý phổ thông hiện hành, cấu
trúc của chương trình, ưu nhược điểm của chương trình.
- Nắm được yêu cầu về nội dung kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mà học sinh cần
đạt được khi học những đề tài cơ bản của chương trình vật lý trung học,
những nét chính về phương pháp hình thành những kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo
đó, phương hướng hoàn thiện chương trình.
+ Về thực hành:
- Biết vận dụng lí luận chung về dạy học vật lý để xác định được mục đích yêu
cầu của các bài học về những đề tài cơ bản đó, lựa chọn lôgíc nội dung và
phương pháp dạy học thích hợp để đảm bảo thực hiện được mục đích bài
học, không những truyền thụ cho học sinh nắm vững kiến thức mà còn bồi
dưỡng cho họ năng lực tư duy sáng tạo.
- Biết tổ chức chiến lược dạy học một đề tài cụ thể.
- Biết những ưu nhược điểm và những hạn chế của sách giáo khoa vật lý hiện
hành để có thể thích ứng kịp thời khi có thay đổi chương trình sách giáo khoa

hay đối tượng dạy học.
Học phần vận dụng kiến thức về lí luận dạy học vật lý để phân tích nội dung,
phương pháp giảng dạy các đề tài vật lý cụ thể. Để từ đó có thể xác định được mục
tiêu của bài học về các đề tài cơ bản đó lựa chọn lôgic nội dung và phương pháp dạy
học thích hợp để đảm bảo thực hiện được mục đích bài học.
Hai phần Động học chất điểm và Động lực học chất điểm thuộc chương 2: Dạy
học cơ học ở trường THPT trong chương trình Phân tích chương trình vật lí THPT.
Nội dung chương trình chi tiết chương 2 là:
Chƣơng

Chƣơng 2:
Dạy học cơ học ở
trƣờng THPT

Nội dung lên lớp
2.1. Đặc điểm và cấu trúc chương trình cơ học
ở THPT
2.2. Nội dung và phương pháp dạy chương
trình cơ học ở THPT
2.3. Động học chất điểm
2.3.1. Đặc điểm và cấu trúc chương: Động học

18

Nội dung tự học
2.1. Hướng dẫn giảng
dạy chương: Động
học chất điểm SGVVL 10
2.2. Thiết kế bài giảng
nội dung: Chuyển

chất điểm
2.3.2. Nội dung và phương pháp dạy chương:
Động học chất điểm
2.3.3. Thiết kế bài giảng nội dung: Sự rơi tự do
2.4. Động lực học chất điểm
2.4.1. Đặc điểm và cấu trúc chương: Động lực
học chất điểm
2.4.2. Nội dung và phương pháp dạy chương:
Động lực học chất điểm
2.4.3. Thiết kế bài giảng nội dung: Ba định luật
Niu-tơn
2.5. Tĩnh học vật rắn
2.5.1. Đặc điểm và cấu trúc chương: Tĩnh học
vật rắn
2.5.2. Nội dung và phương pháp dạy chương:
Tĩnh học vật rắn
2.5.3. Thiết kế bài giảng nội dung: Cân bằng
của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không
song song
2.6. Các định luật bảo toàn
2.6.1. Đặc điểm và cấu trúc chương: Các định
luật bảo toàn
2.6.2. Nội dung và phương pháp dạy chương:
Các định luật bảo toàn
2.6.3. Thiết kế bài giảng nội dung: Định luật
bảo toàn động lượng
2.7. Động lực học vật rắn
2.7.1. Đặc điểm và cấu trúc chương: Động lực

học vật rắn
2.7.2. Nội dung và phương pháp dạy chương:
Động lực học vật rắn
2.7.3. Thiết kế bài giảng nội dung: Phương
trình động lực học vật rắn quay quanh một trục
cố định
2.8. Cơ học chất lưu
2.8.1. Đặc điểm và cấu trúc chương: Cơ học
chất lưu
2.8.2. Nội dung và phương pháp dạy chương:
Cơ học chất lưu
2.8.3. Thiết kế bài giảng nội dung: Sự chảy
thành dòng của chất lỏng và chất khí. Định
luật Bec-nu-li

19

động thẳng biến đổi
đều
2.3. Hướng dẫn giảng
dạy chương: Động lực
học chất điểm SGVVL 10
2.4. Thiết kế bài giảng
nội dung: Tổng hợp
và phân tích lực
2.5. Hướng dẫn giảng
dạy chương: Tĩnh học
vật rắn - SGVVL 10
2.6. Thiết kế bài giảng
nội dung: Mô men của

lực. Điều kiện cân
bằng của vật rắn có
trục quay cố định
2.7. Hướng dẫn giảng
dạy chương: Các định
luật bảo toàn SGVVL 10
2.8. Thiết kế bài giảng
nội dung: Thế năng.
Thế năng trọng trường
2.9. Hướng dẫn giảng
dạy chương: Động lực
học vật rắn - SGVVL
12
2.10. Thiết kế bài
giảng nội dung: Mô
men động lượng. Định
luật bảo toàn mô men
động lượng
2.11. Hướng dẫn
giảng dạy chương: Cơ
học chất lưu - SGVVL
10
2.12. Thiết kế bài
giảng nội dung: Áp
suất
thủy
tĩnh.
Nguyên lý Pa-xcan

2.2. Lịch sử “Lực và chuyển động” [6] [14]
Với ba định luật đơn giản, Newton đã giải thích mọi chuyển động xung quanh
chúng ta, nhưng phải mất hàng nghìn năm thì những định luật này mới được thiết lập.
Mặc dù người Hi Lạp cổ đại đã có nhiều đóng góp có giá trị cho toán học, triết học,
văn học và các khoa học, nhưng do không làm thí nghiệm để kiểm tra toàn bộ những
quan điểm khoa học của họ, cho nên dẫn tới một số kết luận sai lầm.
Vật lí cổ điển mà chúng ta học ngày nay chủ yếu được phát triển từ giữa thế kỉ
16 đến cuối thế kỉ 19. Phương pháp khoa học chính thức được phát triển và áp dụng
trong Thời đại Ánh sáng (thế kỉ 17 và 18). Hệ quả là nhiều tiến bộ quan trọng đã được
thực hiện trong nhiều lĩnh vực khoa học.
- Nicolas Copecrnicus (1473-1543), một nhà toán học người Ba Lan, đã giải
thích chuyển động hàng ngày của Mặt trời và các ngôi sao với việc đề xuất rằng Trái
đất quay quanh trục của nó.
- Galileo Galilei (1564-1642), một nhà toán học - vật lí người Italy, đã làm thí
nghiệm rộng rãi để kiểm tra những lí thuyết cổ đại của sự chuyển động. Thí nghiệm
nổi tiếng của ông thả rơi hai hòn đá, một lớn và một nhỏ, từ Tháp nghiêng Pisa đã bác
bỏ quan niệm cổ đại cho rằng khối lượng quyết định tính chất của chuyển động.
- Sự tìm hiểu cơ học thiên thể đã phát triển nhanh chóng Johannes Kepler
(1571-1630) giải thích chuyển động thiên thể bằng cách sử dụng dữ liệu của Tycho
Brahe (1546-1601).
- Isaac Newton (1642-1727) đã phát triển khái niệm lực hấp dẫn và thiết lập cơ
sở của những quan niệm hiện nay của chúng ta về sự chuyển động trong tập sách đã
xuất bản của ông tựa đề là Philosophia Naturalis Principia Mathematica (Các nguyên lí
toán học của triết học tự nhiên). Với ba định luật của ông và sự phát triển những
phương pháp toán học ngày nay gọi là giải tích. Newton đã xây dựng nên kiến thức
của chúng ta về động học và động lực học.
Newton và Galileo đã sáng tạo ra một phương pháp mới cho phân tích khoa học
- kiểm tra và làm thí nghiệm - phương pháp chúng ta vẫn sử dụng ngày nay.
- Albert Einstein (1879 - 1955), năm 1905 công bố công trình về Thuyết tương
đối hẹp, là mô hình chính xác nhất của chuyển động tại bất kỳ tốc độ nào, dù vậy cơ

học Newton vẫn còn hữu dụng (do sự đơn giản và độ chính xác cao của nó) khi vận
tốc chuyển động tương đối nhỏ so với tốc độ ánh sáng. Năm 1916, ông công bố
Thuyết tương đối rộng, hiện nay có nhiều ứng dụng quan trọng trong vật lý thiên văn
và còn là cơ sở cho các mô hình vũ trụ học hiện tại.

20


Khoảng 240 tCN
Một nhà thiên văn
học người Trung
Quốc ghi lại hiện
tượng về sao chổi
Halley

1610
Kepler công bố hai
định luật đầu tiên của
chuyển động hành
tinh. Với kính thiên
văn, Galileo công bố
phát hiện vệ tinh của
Mộc Tinh và sự gồ
ghề của Mặt trăng

1519
Nhà thám hiểm người
Bồ Đào Nha Ferdinand
Magellan bắt đầu
chuyển đi vòng quanh

thế giới đầu tiên

1543
Copernicus - xuất bản kết quả của bản
phân tích 30 năm của hệ hành tinh với
Mặt Trời nằm tại tâm của quỹ đạo của
hành tinh. Trái đất quay hàng ngày
xung quanh trục của nó.

1638
1687
Sau khi bị kết án vì
Tác phẩm Các
chuyển động của Trái nguyên lí toán học
đất vào năm 1633,
của triết học tự
Galileo cho xuất bản
nhiên của Newton
kết quả của một đời
mô tả các định luật
nghiên cứu sự chuyển
của chuyển động
động trong tập sách Hai và định luật vạn
nền khoa học mới
vật hấp dẫn

21


1771

Hội nghị toàn thể lần thứ
14 về Cân nặng và Đo
lường chọn 07 đại lượng
làm đại lượng cơ bản, tạo
nên cơ sở của Hệ đơn vị
quốc tế (SI)

1905
Trong khi đang làm
nhân viên tại cục bằng
sáng chế, nhà vật lí
người Đức Albert
Einstein công bố
Thuyết tương đối hẹp

1785
Ứng dụng động cơ hơi nước của
James Watt cho máy quay sợi cotton
dẫn đến sự bùng nổ của ngành công
nghiệp dệt ở nước Anh, mang lại cho
nước này sự thống trị kinh tế và công
nghệ trên toàn thế giới

1971
Phi hành gia người Mỹ
Alan Shepard đánh
golf trên Mặt Trăng
trong quá trình thực
hiện sứ mệnh của tàu
vũ trụ Apollo 14.

1990
Phi thuyền Magellan
bắt đầu quay quanh
sao Kim trong
nhiệm vụ kéo dài
bốn năm để lập bản
đồ hành tinh này.
Bằng cách lợi dụng
lực hấp dẫn của Mặt
Trời, nó tự đẩy nó
đến sao Kim mà
không đốt nhiều
nhiên liệu

Hình 2.1. Sơ đồ lịch sử Lực và chuyển động (từ 240 tCN - 1990)

22