Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương mắt và các dụng cụ quang học – vật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ THUỲ LINH

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN
HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG MẮT VÀ CÁC
DỤNG CỤ QUANG HỌC– VẬT LÝ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
BỘ MÔN VẬT LÝ
Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. ĐINH VĂN DŨNG

HÀ NỘI – 2016


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn của mình đến các thầy cô giáo của trường Đại
học giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu khoa học tại trường.
Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất tới PGS.TS. Đinh Văn Dũng,
trường Đại học giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội, người đã trực tiếp giảng
dạy, nhiệt tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận văn này.
Tôi xin cảm ơn chân thành tới người thân, các đồng nghiệp trong tổ
chuyên môn, ban giám hiệu trường THPT Ngô Quyền – Đông Anh, nơi tôi

đang công tác, đã đ ộng viên giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành
khoá học.

Hà Nội, ngày 1 tháng 6 năm 2016
Học viên

Nguyễn Thị Thuỳ Linh

i


DANH MỤC VIẾT TẮT

HS

: Học sinh

HSG

: Học sinh giỏi

Nxb

: Nhà xuất bản

THPT

: Trung học phổ thông

ii

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN...................................... 5
1.1. Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ................................................... 5
1.1.1 Quan niệm về học sinh giỏi và học sinh giỏi vật lý................................. 5
1.1.2 Mục tiêu của việc bồi dưỡng học sinh giỏi.............................................. 6
1.1.3 Biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi .......................................................... 6
1.2. Bài tập Vật lý trong dạy học ở trường trung học phổ thông ............. 11
1.2.1 Khái niệm về bài tập Vật lý ................................................................... 11
1.2.2 Vai trò, tác dụng của bài tập Vật lý........................................................ 11
1.2.3 Phân loại bài tập vật lí............................................................................ 13
1.2.4. Phương pháp giải bài tập Vật lý............................................................ 19
1.2.5. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý ................................................. 21
1.3. Thực tiễn về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở trường THPT .. 23
1.3.1. Một số thông tin về các kì thi học sinh giỏi.......................................... 23
1.3.2. Tình hình thực tế về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường
THPT Ngô Quyền – Đông Anh ...................................................................... 24
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN TỔ
CHỨC DẠY HỌC ......................................................................................... 27
2.1 Phân tích nội dung chương trình........................................................... 27
2.1.1 Đặc đặc điểm của chương “Mắt và các dụng cụ quang học” ................ 27
2.1.2. Nội dung của chương Mắt và các dụng cụ quang học ......................... 27
2.1.3 Cấu trúc logic của chương “Mắt và các dụng cụ quang”....................... 33
2.2. Mục tiêu của phần học........................................................................... 34
2.3. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập................................................. 36
2.4. Hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập ...................... 36
2.4.1 Hệ thống bài tập về Lăng kính .............................................................. 36
2.4.2. Hệ thống bài tập về thấu kính và hệ thấu kính...................................... 39

2.4.3 Hệ thống bài tập về Mắt......................................................................... 49
iii


2.4.4. Hệ thống bài tập về các dụng cụ quang học.......................................... 53
2.4.5 Phần trắc nghiệm: Chọn đáp án đúng .................................................... 57
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM................................................ 68
3.1. Mục đích thực nghiệm ........................................................................... 68
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm........................................................................... 68
3.3. Đối tượng thực nghiệm .......................................................................... 69
3.4. Phương pháp đánh giá........................................................................... 69
3.5. Tiến hành thực nghiệm.......................................................................... 69
3.6. Kết quả và xử lí kết quả........................................................................ 70
3.6.1. Đánh giá qua theo dõi quá trình h ọc tập của học sinh .......................... 70
3.6.2. Đánh giá qua ghi nhận kết quả theo từng chủ đề.................................. 71
3.7 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm............................................. 74
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3.............................................................................. 76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 79
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 81

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Phân phối chương trình ôn luyện bồi dưỡng học sinh giỏi chương
Mắt và các dụng cụ quang học (24 tiết) .......................................................... 70
Bảng 3.2. Số lượng học sinh vượt qua được các tiêu chí đã đặt ra................. 71
Bảng 3.3. Số lượng học sinh vượt qua được các tiêu chí đã đ ặt ra................. 72
Bảng 3.4. Số lượng học sinh vượt qua được các tiêu chí đã đ ặt ra................ 73

Bảng 3.5. Số lượng học sinh vượt qua được các tiêu chí đã đặt ra................. 74

v


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Giáo dục được coi là quốc sách hàng đầu cuả nước ta, hiện nay ngành
đang có đổi mới và được quan tâm đặc biệt. Trong đó đào tạo nhân tài vẫn là
mục tiêu quan trọng nhất của ngành giáo dục, các trường chuyên là một mũi
nhọn tiên phong trong quá trình đào t ạo nhân tài cho đất nước. Hệ thống các
trường chuyên, lớp chọn trung học phổ thông trên cả nước đã và đang đóng
vai trò quan trọng trong việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi và đây là cái
nôi để đào tạo các nhà khoa học, nhà quản lý và các doanh nhân giỏi[1].
Đào tạo học sinh giỏi ở bậc trung học phổ thông (THPT) là một quá trình
mang tính khoa học đòi hỏi phải có chiến lược lâu dài và có phương pháp phù hợp.
Trong quá trình giảng dạy ở trường phổ thông nhiệm vụ phát triển tư duy
cho học sinh là nhiệm vụ rất quan trọng, đòi h ỏi tiến hành đồng bộ ở các môn,
trong đó Vật lý là môn khoa học TN đề cập đến nhiều vấn đề của khoa học, sẽ
góp phần rèn luyện tư duy cho học sinh ở mọi góc độ đặc biệt là phần giải bài
tập vật lý. Bài tập Vật lý không những có tác dụng rèn luyện kỹ năng vận
dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú mà
còn thông qua đó để ôn tập, rèn luyện một số kỹ năng cần thiết về Vật lý, rèn
luyện tính tích cực, tự lực, trí thông minh sáng tạo cho học sinh, giúp học sinh
hứng thú trong học tập. Cũng thông qua bài t ập Vật lý giáo viên kiểm tra,
đánh giá việc nắm vững kiến thức và kỹ năng Vật lý của học sinh.
Trong các lớp chuyên Vật lý trung học phổ thông của nước ta hiện
nay,học sinh được luyện nhiều bài tập khó dẫn đến quen, còn nặng về tính
toán, đôi khi chưa phát huy được óc quan sát, khả năng phát hiện vấn đề.Còn
thiếu những nghiên cứu và hướng dẫn chi tiết cho công tác bồi dưỡng học

sinh giỏi Vật lý ứng với từng chương bài và chủ đề cụ thể.
Vì các lý do trên nên tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu “Xây
dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Mắt

1


và các dụng cụ quang học – Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi
trung học phổ thông” để góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh
giỏi, nâng cao chất lượng giảng dạy Vật Lý ở các lớp ban A Vật lý THPT
hiện nay.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Mắt
và các dụng cụ quang học – Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi THPT .
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu đặc điểm, năng lực của học sinh giỏi, học sinh giỏi Vật lý THPT.
- Tìm hiểu lý luận về phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi, học sinh
giỏi Vật lý ở trường THPT.
- Tìm hiểu lý luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải bài tập Vật lý.
- Nghiên cứu nội dung kiến thức chương Mắt và các dụng cụ quang học
– Vật lý 11 THPT.
- Lựa chọn xây dựng hệ thống bài tập Mắt và các dụng cụ quang học
- Định hướng xây dựng phương pháp giải bài tập và hướng dẫn hoạt
động giải bài tập chương Mắt và các dụng cụ quang học.
4. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá ưu điểm, nhược điểm và hiệu quả của
hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương
Mắt và các dụng cụ quang học.
5. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp ban A trường THPT Ngô Quyền –
Đông Anh.

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn
hoạt động giải bài tập chương Mắt và các dụng cụ quang học.
6. Vấn đề nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập
chương Mắt và các dụng cụ quang học - Vật Lý 11-Trung học phổ thông như
thế nào để bồi dưỡng được học sinh giỏi Vật lý ở trung học phổ thông ?
2


7. Giả thuyết khoa học
Xây dựng được hệ thống bài tập đa dạng, phong phú có chất lượng kết
hợp với việc hướng dẫn hoạt động giải bài tập theo các phương pháp có sự
định hướng và phát triển tư duy cho học sinh sẽ giúp nâng cao được khả
năng suy luận logic, rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo góp phần bồi dưỡng
học sinh giỏi Vật lý ở trường học phổ thông .
8. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
- Áp dụng với chương Mắt và các dụng cụ quang học – Vật lý 11.
- Nghiên cứu cho học sinh học môn Vật lý ở khối 11 ban A trường
THPT Ngô Quyền
9. Ý nghĩa lý lu ận và thực tiễn
- Ý nghĩa lý luận: Tìm hiểu những đặc điểm và yêu cầu cần có của học
sinh giỏi, học sinh giỏi Vật lí Trung học phổ thông. Từ đó biên soạn hệ thống
bài tập chương Mắt và các dụng cụ quang học và áp dụng các phương pháp
hướng dẫn giải bài tập phù hợp giúp bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý.
- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong việc
giảng dạy chương Mắt và các dụng cụ quang học – Vật lý 11 Trung học phổ
thông ở các trường THPT khác trong cả nước. Đồng thời nó còn có giá trị
tham khảo cho các thầy cô ở các trường THPT khi luyện tập cho học sinh
giỏi để tham gia các kỳ thi học sinh giỏi các cấp.
10. Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo sách báo, tạp chí
chuyên ngành, sưu tầm tài liệu về bài tập Vật lý, phương pháp hướng dẫn
giải bài tập Vật lý và vai trò của bài tập Vật lý trong dạy học.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Phương pháp thực nghiệm,
phương pháp điều tra.
- Phương pháp thống kê toán học.

3


11. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần Mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung
chính của luận văn được trình bày trong 03 chương.
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiến về phương pháp hướng dẫn giải
bài tập Vật lý phổ thông và bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý.
Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài
tập chương Mắt và các dụng cụ quang học – Vật lý 11.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

4


CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1. Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý
1.1.1 Quan niệm về học sinh giỏi và học sinh giỏi vật lý
Luật bang Georgia (Hoa Kỳ) định nghĩa HSG như sau:“HSG là HS
chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo, thể hiện một
động cơ học tập mãnh liệt và đạt xuất sắc trong lĩnh vực lí thuyết hoặc khoa

học; là người cần một sự giáo dục đặc biệt để đạt được trình độ tương ứng
với năng lực của người đó”[5].
Môn vật lý là môn nghiên cứu các hiện tượng xảy ra trong đời sống.Nên
chỉ cần hiểu rõ hiện tượng là có thể hiểu và tìm được hướng giải cho bài toán
vật lý.Phần còn lại là áp dụng công thức đã học cùng với những dữ kiện của
bài, cộng với tính toán, học sinh có thể giải bài toán lý một cách dễ dàng.
Bởi vậy, học sinh giỏi Vật lý là người có năng lực quan sát tốt,nắm
vững bản chất của hiện tượng vật lý, mong muốn khám phá các hiện tượng
vật lý và vận dụng tối ưu các kiến thức vật lý để giải quyết một hay nhiều
vấn đề mới, bài tập mới có thể chưa được học hoặc chưa thấy bao giờ.
Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu. Ở
Trung Quốc, từ đời nhà Đường những trẻ em có tài đặc biệt được mời đến
sân Rồng để học tập và được giáo dục bằng những hình thức đặc biệt[1].
Ở châu Âu trong suốt thời Phục hưng, những người có tài năng về nghệ
thuật, kiến trúc, văn học... đều được nhà nước và các tổ chức cá nhân bảo
trợ, giúp đỡ.
Đối với nước ta, hệ thống trường THPT chuyên, năng khiếu của các
tỉnh, thành phố đã có những đóng góp to lớn trong việc phát hiện và bồi
dưỡng HS có năng khiếu, góp phần quan trọng trong công tác đào tạo nguồn
nhân lực, bồi dưỡng nhân tài cho đất nước. Tuy nhiên, do nhiều yếu tố, vẫn
5


còn có những HS có năng lực học tập đã và đang theo học tại các trường
THPT không chuyên. Việc phát hiện và bồi dưỡng những HS này đã được
các trường THPT đưa vào kế hoạch năm học. Hàng năm, các sở GD&ĐT các
tỉnh cũng tổ chức kì thi chọn HS giỏi các môn văn hóa lớp 10, lớp 11 và lớp
12 trước khi chọn đội tuyển thi chọn HSG quốc gia. Trong phạm vi đề tài,
tác giả chỉ tập trung nghiên cứu về công tác bồi dưỡng HSG ở các trường
THPT không chuyên.

1.1.2 Mục tiêu của việc bồi dưỡng học sinh giỏi
Theo các quan điểm giáo dục, mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG nói
chung gồm:
-Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng
trí tuệ của trẻ.
-Tạo điều kiện tốt nhất để phát triển khả năng, năng khiếu của HS.
-Thôi thúc động cơ học tập mãnh liệt. Có ý chí quyết tâm vượt mọi khó
khăn. Bồi dưỡng phuong pháp tự học.
-Phát triển các kĩ năng, kĩ xảo. Bồi dưỡng PP lao động, làm việc khoa học.
-Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng nghiên cứu khoa học, khả
năng hợp tác.
-Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng giao tiếp, ứng xử linh
hoạt trước mọi tình huống xảy ra.
-Định hướng nghề nghiệp. Phát triển phẩm chất lãnh đạo.
1.1.3 Biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi
1.1.3.1. Tổ chức giảng dạy
Bồi dưỡng năng khiếu cho học sinh, công việc này là công việc quyết
định đến sự thành công ở mức độ nào trong quá trình “dạy học sinh giỏi”.
Căn cứ vào sự phát triển tâm lý, ý thức của học sinh mà có thể có những định
hướng khác nhau của người thầy, ta thường gọi chung là “kinh nghiệm” về

6


bản chất đó cũng là một “khoa học” trong cái tổng thể của giáo dục[7]. Một số
chi tiết trong hoạt động chung đó:
+ Tạo ra sự đam mê thực sự của học sinh về vật lý. Với cách xây dựng
chương trình theo hình thức chuyên đề, thông qua quá trình dạy học giúp cho
học sinh có phương pháp tư duy hiện tượng vật lý một cách khoa học nhất, từ
tiếp cận hiểu vấn đề đến chủ động tìm tòi suy nghĩ đ ể hiểu hiện tượng một

cách sâu sắc. Bằng hệ thống những bài tập vận dụng đến hệ thống những bài
tập khó, kết hợp thêm giới thiệu những nguồn tài liệu sẵn có, người học trở
thành người chủ động nhất trong quá trình chiếm lĩnh tri th ức.Hướng dẫn trợ
giúp một cách kịp thời mỗi khi học sinh gặp khó khăn trong hoạt động của
mình. Chính xác hóa về kiến thức của học sinh giúp học sinh hiểu một vấn đề
kiến thức một cách sâu sắc. Kết hợp thêm sự động viên kịp thời, khuyến khích
mỗi khi cần thiết tạo ra trong học trò một niềm tin trong quá trình học tập.
+ Nâng cao khả năng tư duy vật lý của học sinh dựa vào mức độ kiến
thức toán học mà học sinh được tiếp cận. Đặc thù riêng của môn học là căn
cứ vào tư duy hiện tượng vật lý, dựa vào công cụ toán học để giải quyết các
bài toán vật lý. Cái khó khăn nhất là chương trình toán học, công cụ mà bản
thân học sinh cần thiết để giải quyết những bài toán, có nhiều phần các em
chưa được tiếp cận.Với khó khăn này thì yêu cầu người thầy phải xây dựng
được cách hướng dẫn giải quyết vấn đề một cách phù hợp với mức độ kiến
thức toán học mà các em đang được tiếp cận. Tổng quát hóa phương pháp
giải quyết bài toán vật lý sau khi học sinh được trang bị vốn toán học đầy đủ
nhất từng phần theo chương trình bậc học. Bằng cách hướng dẫn đó giúp học
sinh biết vận dụng công cụ toán học cần thiết từng bước mở rộng hơn về
cách giải quyết các bài toán vật lý có cái nhìn tổng thể hơn về vật lý từ cái
phức tạp nhất về cái đơn giản nhất.
+ Rèn luyện kỹ năng vật lý của học sinh. Khâu kiểm tra đánh giá trong
hoạt động giáo dục có thể kiểm định được chất lượng giáo dục trong một
7


Nhà trường, cũng như chất lượng giáo dục nói chung. Quá trình dạy và học
giúp học sinh tiếp cận tri thức, hiểu tri thức thì khâu kiểm tra đánh giá giúp
cho chúng ta kiểm tra được việc học sinh trình bày được kết quả của hoạt
động giáo dục. Thông qua những bài viết của học sinh, bài kiểm tra, bài thu
hoạch, giải quyết một chuyên đề cụ thể giúp rèn luyện cho học sinh kỹ năng

trình bày những vấn đề các em đã được tiếp cận, cái mà bản thân học sinh
đang hiểu. Từ cơ sở đó giúp ta phát hiện ra những vấn đề mà học sinh chưa
nắm vững về mặt bản chất hoặc hiểu chưa đúng về mặt kiến thức để có được
những điều chỉnh cần thiết cho học sinh.Việc chấm những bài viết, chỉnh sửa
những lỗi học sinh gặp phải giúp cho học sinh hiểu rõ nắm vững kiến thức
môn học, rèn luyện được kỹ năng hiểu, kỹ năng vận dụng, kỹ năng trình bày
một vấn đề. Những vấn đề học sinh đã hiểu đã trình bày tốt sẽ là cơ sở để
học sinh tiếp cận những phần kiến thức tiếp theo, phát triển khả năng tư duy
của học sinh, cũng như rèn luy ện kỹ năng trình bày vật lý của học sinh.
Ngoài hình thức giao việc cho học sinh tạo cho học sinh một cách chủ động
tìm tòi giải quyết vấn đề, trợ giúp những khó khăn khi học sinh gặp phải
cũng có hiệu quả rất cao trong quá trình rèn luyện kỹ năng vật lý.
+ Bồi dưỡng nhân tố con người: Hoạt động giảng dạy kiến thức môn
học cũng là hoạt động giáo dục, dạy chữ gắn liền với dạy người. Trong quá
trình giảng dạy kiến thức, việc tìm hiểu tâm tư, tình cảm nguyện vọng của
học sinh, những nhận thức các em đang có, nhận thức mà bản thân học sinh
cần được trang bị. Trên cơ sở đó định hướng một cách phù hợp, có được sự
phối kết hợp giáo dục một cách chặt chẽ tập thể sư phạm trong Nhà trường,
với gia đình, t ừng bước xây dựng trong học sinh một “niềm tin chiến lược”
yếu tố quyết định đến sự thành công trong hoạt động dạy học và giáo dục. Sự
tận tâm của người thầy, của cả tập thể sư phạm, sự phối kết hợp chặt chẽ
giữa Nhà trường, gia đình và các lực lượng xã hội sẽ giúp cho việc bồi
dưỡng nhân tố con người một cách hiệu quả nhất.
8


1.1.3.2. Hướng dẫn tự học
Tự học, một trong những yếu tố quyết định chất lượng đào tạo.
- Nguyễn Cảnh Toàn, Nguyễn Kỳ, Lê Khánh Bằng, Vũ Văn Tảo… đã
nêu rõ vai trò của tự học đối với tư cách là nội lực: Học về cơ bản là tự học,

nói đến tự học là nói đến nội lực của người học và ngoại lực của người học.
Nội lực của người học bao gồm các yếu tố: một nền tảng học vấn nhất định,
mục đích, động cơ nhu cầu học, ý chí, nghị lực học tập, cách học hiệu quả,
khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, tận dụng những thuận lợi, khó khăn
để tự học tốt. Ngoại lực của người học là toàn bộ các yếu tố cơ chế, môi
trường, điều kiện, phương tiện,…có liên quan đến tự học. Ngoại lực là quá
trình những chuyển đổi bên ngoài, nội lực là quá trình những chuyển đổi bên
trong của người học, hai quá trình này thống nhất và đối lập nhau tạo nên sự
phát triển của tự học.Chất lượng đào tạo cao nhất khi dạy học – ngoại lực
cộng hưởng với tự học – nội lực, tạo ra năng lực tự học của người học.
- Các nhà tâm lý học đã chứng minh rằng năng lực của mỗi cá nhân
được hình thành và phát triển chủ yếu trong quá trình hoạt động và giao lưu
của con người. Con đường tối ưu nhất, có hiệu quả nhất để nâng cao chất
lượng đào tạo và đạt được mục tiêu giáo dục – đào tạo là: học bằng hoạt
động tự học, tự nghiên cứu của học sinh, thông qua chính bằng hoạt động tự
chiếm lĩnh kiến thức, mà hình thành năng lực và thái độ cho học sinh.
1.1.3.3. Những đức tính cần thiết trong công tác khoa học cần rèn luyện cho
học sinh
Muốn đi vào khoa học, ta phải nhận thức được tính chất của lao động
nghiên cứu khoa học.
Cũng như nhà săn b ắn đi tìm thú, nhà khoa học cũng đi “săn” sự kiện.
Người đi săn phải có đầu óc quan sát để phát hiện dấu chân thú, phải kiên trì rình
thú ra ăn, phải có trí nhớ để đỡ lạc đường trong rừng rậm, phải nhanh nhẹn để nổ

9


súng kịp thời. Muốn “săn” được nhiều sự kiện, nhà khoa học cũng phải có những
đức tính như thế.
Nhưng người săn thú, sau khi bắn được thú, coi như đã thành công, còn

người khoa học với một mớ sự kiện săn được, lại bước sang một giai đoạn khác.
Anh ta phải suy nghĩ trên mớ sự kiện đó, tìm mối liên quan giữa chúng để phát
triển những quy luật trong tự nhiên. Công việc này đòi hỏi một trí tưởng tượng
phong phú.
Người nào muốn đi vào con đường khoa học phải có một số đức tính sau
đây:
- Óc quan sát
- Trí nhớ nhanh, bền
- Tính tò mò tìm hiểu
- Trí tưởng tượng phong phú
- Nghị lực kiên trì
- Năng khiếu
Bởi vậy trong quá trình bỗi dưỡng học sinh giỏi nói chung, học sinh giỏi vật
lý nói riêng, giáo viên cần rèn luyện cho học sinh phát triển những đức tính trên
để đạt kết quả cao trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi.
1.1.3.4 Tổ chức hoạt động ngoại khoá,giao lưu học tập
Hoạt động ngoại khoá - Đây là một biện pháp không chỉ dành riêng cho
việc bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý mà có thể áp dụng cho việc bồi dưỡng
học sinh giỏi các môn học khác.Thông qua hoạt động ngoại khoá, học sinh
thêm hứng thú học tập, làm tăng trí tò mò cũng như tăng s ự hiểu biết về đời
sống xã hội.
Mỗi năm học tổ chức các buỗi giao lưu học tập giữa các học sinh và cựu
học sinh của trường đã t ừng tham gia các kì thi học sinh giỏi các cấp để các
em trao đổi những kinh nghiệm khi ôn luyện và khi làm bài chính thức.

10


1.2. Bài tập Vật lý trong dạy học ở trường trung học phổ thông
1.2.1 Khái niệm về bài tập Vật lý

- Bài tập vật lí được hiểu là một vấn đề đặt ra đòi h ỏi phải giải quyết
nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các
định luật và các thuyết vật lí.
- Theo nghĩa r ộng bài tập vật lí có thể được hiểu là mỗi vấn đề xuất hiện
do nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa chính là một bài tập lớn đối với học
sinh. Sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải bài tập
đối với học sinh[18].
1.2.2 Vai trò, tác dụng của bài tập Vật lý
+ Bài tập vật lí giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức
Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại những công thức định luật, khái
niệm, kiến thức đã học có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp
những kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần do đó học sinh sẽ hiểu rõ
hơn, ghi nhớ vững chắc những kiến thức đã học.
+ Bài tập vật lí là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới
Nhiều khi bài tập được sử dụng một cách khéo léo có thể dẫn học sinh
đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới, hoặc xây dựng một khái niệm
mới phát hiện ra nhờ vào những kiến thức đã học.
Ví dụ: Để bắt đầu dạy bài hiện tượng phản xạ toàn phần. Vì học sinh
vừa học định luận khúc xạ ánh sáng nên ta cho bài toán như sau:
Chiếu một tia sáng từ nước (n =4/3) ra không khí. Hãy tính góc khúc xạ
trong những trường hợp góc tới i sau:
a) i = 300
b) i = 450
c) i = 600
+ Giải bài tập vật lí rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết và thực
tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát.
11


Bài tập vật lí là một trong những phương tiện rất quí báu để rèn luyện kĩ

năng kĩ xảo, vận dụng kiến thức khái quát vào thực tiễn, rèn luyện thói quen
vận dụng kiến thức khái quát thu nhận được để giải quyết các vấn đề của
thực tiễn. Có rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn. Để giải quyết những bài
tập đó yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức lý thuyết để giải thích các
hiện tượng thực tiễn hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực
tiễn ở những điều kiện cho trước. Bài tập tạo cho học sinh óc quan sát tốt, có
hứng thú tìm tòi các hiện tượng xung quanh ta.
Ví dụ 1: Sau khi học sinh học xong bài Định luật vạn vật hấp dẫn , học
sinh có thể giải thích được hiện tượng sau: tại sao các vật để trong phòng
mặc dù giữa chúng có lực hút nhưng không tự di chuyển lại gần nhau?
Ví dụ 2: Sau khi học sinh học xong bài Định luật bảo toàn động lượng,
học sinh có thể dự đoán và giải thích được hiện tượng sau: Một em bé thổi
quả bóng bay để làm cho nó phồng căng lên nhưng em đã để bóng tuột khỏi
tay trước khi đóng vòi bóng lại. Hãy giải thích hiện tượng?
+ Giải bài tập vật lí là một trong những hình thức làm việc tự lực cao
của học sinh
- Trong khi làm bài tập do phải tự mình phân tích các điều kiện của
đề bài, tự xây dựng lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học
sinh rút ra được nên tư duy học sinh được phát triển, năng lực làm việc tự lực
của học sinh được nâng cao, tính kiên trì được phát triển.
* Lưu ý rằng: việc rèn luyện cho học sinh giải các bài tập vật lí không
phải là mục đích của việc dạy học.Mục đích cơ bản đặt ra khi giải bài tập vật
lí là làm sao cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lí, biết phân
tích và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn, vào tính toán kỹ
thuật.Và cuối cùng phát triển được năng lực tư duy và năng lực giải quyết
vấn đề.
+ Giải bài tập vật lí góp phần phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.

12

- Có rất nhiều bài tập vật lí không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng
kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo. Đặc
biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế
dụng cụ rất có ích về mặt này.
Ví dụ: cho các dụng cụ sau, 1 ống thủy tinh hở 2 đầu, 1 thước đo có độ
chia nhỏ nhất đến mm, 1 lọ nước và 1 lọ dầu .
Hãy trình bày và giải thích 1 phương án thí nghiệm để xác định gần
đúng khối lượng riêng của dầu.
+ Giải bài tập vật lí để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học
sinh một cách chính xác
Tùy theo cách đặt câu hỏi ta có thể phân loại được các mức độ nắm
vững kiến thức của học sinh, khiến cho việc đánh giá chất lượng của của học
sinh được chính xác.Từ đó giáo viên nắm bắt được khó khăn của học sinh,
các sai lầm học sinh thường mắc phải, điều chỉnh nội dung, phương pháp dạy
cho phù hợp. Và qua đó bản thân học sinh cũng điều chỉnh lại cách học của
mình cho hiệu quả.
1.2.3 Phân loại bài tập vật lí
Bài tập vật lí rất đa dạng và phong phú. Có rất nhiều cách phân loại bài tập
vật lí theo nội dung, theo phương thức cho điều kiện và phương pháp giải , theo
mức độ yêu cầu phát triển tư duy mà có cách phân loại bài tập khác nhau.
1.2.3.1 Căn cứ theo nội dung
Theo các đề tài của tài liệu vật lí, người ta chia bài tập vật lí thành bài
tập cơ, bài tập nhiệt, bài tập quang…Sự phân chia như vậy chỉ có tính quy
ước.Bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết của một bài toàn thường không
phải chỉ lấy từ một chương mà có thể lấy từ những chương những phần khác
nhau của giáo trình vật lí.
1.2.3.2 Theo mức độ
Bài toán có nội dung cụ thể

13


- Đặc điểm: trong điều kiện bài toán, không thể hiện rõ ra sử dụng
kiến thức gì đ ể giải bài tập đó, thường gắn với đời sống khoa học
- Ưu điểm: có tác dụng cho học sinh phân tích các hiện tượng cụ thể để
làm rõ bản chất vật lí và do đó vận dụng những kiến thức vật lí cần thiết để
giải.
- Ví dụ: Một TKPK có độ tụ là -1 dp.
a) Tính tiêu cự của kính.
b) Nếu vật đặt cách kính 20cm thì ảnh hiện ra ở đâu và có số phóng đại
bao nhiêu?
+ Bài toán có nội dung trừu tượng
- Đặc điểm: trong điều kiện của bài toán, bản chất vật lí đã được nêu
bật lên, những chi tiết không bản chất được lược bỏ.
- Ưu điểm: dễ dàng giúp học sinh nhận ra cần sử dụng công thức , định
luật hay kiến thức vật lí gì để giải và do đó những bài toán trừu tượng thường
được dùng để học sinh tập dượt các công thức vừa học.
- Ví dụ: Lăng kính thủy tinh có tiết diện là tam giác cân ABC đỉnh A.
Một tia sáng đơn sắc được chiếu vuông góc tới mặt bên AB. Sau hai lần phản
xạ toàn phần trên hai mặt AC và AB, tia ló ra khỏi đáy BC theo phương
vuông góc với BC.Tìm điều kiện mà chiết suất n của lăng kính phải thỏa
mãn.
+ Bài toán có nội dung lịch sử:
Là những bài tập có những dữ kiện về các thí nghiệm vật lí cổ điển, về
những phát minh sáng chế và những câu chuyện có tính chất lịch sử.
Ví dụ: Nhà bác học Galilê là người đầu tiên có ý tư ởng dùng kính thiên
văn vào việc quan sát bầu trời. Chính ông đã t ự chế tạo ra chiếc kính thiên
văn có số bội giác khoảng 30 và thu được nhiều khám phá quan trọng về
Thái Dương hệ. Giả sử thị kính có tiêu cự 4cm thì vật kính phải có tiêu cự là

bao nhiêu để thu được số bội giác như trên?
14


+ Bài tập có nội dung vui
Là những bài tập chứa đựng những tài liệu về kĩ thu ật, về sản xuất công
nông nghiệp, về giao thông liên lạc… chúng phải chiếm một phần không nhỏ
trong các bài tập vật lí.
Ví dụ: Khi đi trên đường vào những ngày nắng nóng, ta thường nhìn
thấy phía trước xuất hiện nhiều vũng nư ớc, nhưng khi lại gần thì vũng nư ớc
lại biến mất.Hãy giải thích hiện tượng thường gặp nói trên?
+ Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp
Là những bài tập có nội dung chứa đựng các kiến thức về kỹ thuật, về
sản xuất công nông nghiệp, về giao thông vận tải.
Ví dụ: Vì sao khi quan sát các vật bằng kính hiển vi, ta phải ép các vật
cần quan sát thành các tiêu bản?
1.

Theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải
* Bài tập định tính
Bài tập định tính là những bài tập khi giải học sinh không cần phải thực

hiện những phép tính phức tạp mà chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể
tính nhẩm được, nhấn mạnh mặt định tính của các hiện tương khảo sát, việc
giải chủ yếu dựa vào các suy luận logic.
Ưu điểm:
+ Do bài tập định tính là các câu hỏi xuất phát từ cá hiện tượng trong cuộc
sống hằng ngày nên gần gũi v ới học sinh.Các bài tập này làm tăng thêm ở học
sinh hứng thú môn học, tạo điều kiện phát triển óc quan sát của học sinh.
+ Qua giải bài tập định tính học sinh hiểu rõ bản chất của các hiện

tượng và các qui luật của chúng , dạy cho học sinh biết áp dụng kiến thức
vào thực tiễn, rèn luyện cho học sinh chú ý đến việc phân tích nội dung vật lí
của bài tập tính toán.

15


+ Vì vậy loại bài tập này thường được sử dụng làm bài tập mở đầu
nghiên cứu tài liệu mới, được sử dụng sau khi học xong lý thuyết, trong khi
luyện tập, ôn tập về vật lí.
Đa số bài tập định tính thường yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán
một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện nhất định.
Ví dụ 1: Cuộn phim chỉ là các hình ảnh tĩnh nhưng khi đư ợc chiếu lên
màn liên tục ta lại thấy các ảnh trên màn chiếu chuyển động. Giải
thích hiện tượng?
Ví dụ 2: Tại sao cầu vồng thường xuất hiện sau cơn mưa?
*Bài tập định lượng
Bài tập định lượng là loại bài tập có dữ liệu là các số cụ thể học sinh
phải giải chúng băng các phép tính toán, sử dụng công thức để xác lập mối
quan hệ phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng phải tìm và nhận được kết
quả dưới dạng một công thức hoặc một giá trị bằng số.
Có thể chia bài tập tính toán làm 2 loại: bài tập tính toán tập dượt và bài
tập tính toán tổng hợp.
Bài tập tính toán tập dượt: Là những bài tập cơ bản, đơn giản trong đó
chỉ đề cập đến 1 hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn
giản.Tác dụng: củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm cho học sinh hiểu rõ ý
nghĩa của các định luật và các công thức biểu diễn chúng, sử dụng những
đơn vị vật lí và thói quen cần thiết để giải các bài tập phức tạp hơn.
Ví dụ: một lực không đổi tác dụng vào một vật có khối lượng 5kg làm
vận tốc của nó tăng dần từ 2m/s đến 8m/s trong 3,0s. Hỏi lực tác dụng vào

vật là bao nhiêu?
Bài tập tính toán tổng hợp: Là bài tập mà muốn giải được nó cần vận
dụng nhiều khái niệm, định luật dùng nhiều công thức. Những kiến thức sử
dụng trong bài tập có thể là kiến thức từ nhiều bài trước.Tác dụng: giúp học
sinh đào sâu mở rộng kiến thức, thấy rõ mối liên hệ khác nhau giữa các phần
16


của chương trình vật lí, tập cho học sinh biết phân tích những hiện tượng
thực tế phức tạp thành những phần đơn giản tuân theo một định luật xác
định.
Ví dụ: Một vật được ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc ban
đầu bằng 4 m/s.Khi nó đến điểm cao nhất người ta ném lên một vật thứ 2 với
cùng một vận tốc ban đầu và cùng vị trí lần trước. Bỏ qua sức cản của không
khí.Hãy xác định khoảng cách giữa các điểm gặp nhau và điểm chúng được
ném lên. Lấy g = 10 m/ s

2

* Bài tập đồ thị
-

Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để

giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải
biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị.
- Lưu ý: Đồ thị là một hình thức để biểu diễn mối quan hệ giữa hai đại
lượng vật lí. Nhiều khi nhờ vẽ được chính xác đồ thị ta có thể tìm ra được
định luật vật lí mới.Bởi vậy các bài luyện tập sử dụng đồ thị ngày càng có vị
trí quan trọng trong dạy học vật lí.

- Có thể chia bài tập đồ thị ra làm 2 loại
+ Bài tập đọc và khai thác đồ thị: Bài tập cho sẵn dữ kiện dưới dạng đồ
thị, dựa vào đó để tìm ra các dữ liệu và quan hệ.
+ Bài tập vẽ đồ thị: Dựa vào các dữ liệu để đưa ra kết quả dưới dạng đồ
thị ( hay biểu diễn bằng đồ thị các mối quan hệ giữa các đại lượng )
* Bài tập thực nghiệm
Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi h ỏi khi giải phải sử dụng thí nghiệm để
đi tới mục đích đặt ra, có khi phải đi tiến hành thí nghiệm để lấy số liệu giải
bài tập.
Ưu điểm: tác dụng tốt về cả 3 mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kĩ
thuật tổng hợp, đặc biệt làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí luận vào thực tiễn.

17


Lưu ý: trong các bài thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số liệu để
giải bài tập chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như vậy.Cho nên
phần vận dụng định luật vật lí để lý giải thích các hiện tượng mới là nội dung
chính của bài thí nghiệm.
Có thể chia bài tập thí nghiệm làm 2 loại
+ Giải thích các kết quả thí nghiệm sau khi tiến hành thí nghiệm.
+ Trên cơ sở suy luận tính toán, tiến hành thí nghiệm để kiểm tra
Ví dụ 1: Hãy tính thể tích của 1 căn phòng v ới các dụng cụ sau: 1 sợi
dây đủ dài, 1 quả rọi và 1 đồng hồ
Ví dụ 2: Khi ta quan sát ảnh của mình ở phần lõm của một chiếc thìa thì
thấy ảnh của mình bị ngược, khi quan sát ảnh của mình ở phần mặt lồi thì
thấy ảnh của mình nhỏ hơn rất nhiều. Giải thích hiện tượng?
Theo yêu cầu luyện tập kĩ năng và phát triển tư duy trong quá trình dạy học
*Bài tập luyện tập
Bài tập luyện tập là những bài tập mà hiện tượng xảy ra chỉ tuân theo

một quy tắc, một định luật vật lí đã biết, muốn giải chỉ cần thực hiện một lập
luận đơn giản hay áp dụng công thức đã biết.
Tác dụng: dùng để rèn luyện cho học sinh cách áp dụng kiến thức xác
định để giải bài tập theo một mẫu nhất định đã được chỉ dẫn cách thức giải.
Loại bài tập này không đòi hỏi tư duy sáng tạo của học sinh vì các điều
kiện trong đề bài thường chỉ rõ hành động cần thực hiện.
Ví dụ: vật sáng AB đặt trước thấu kính có tiêu cự 20 cm, có ảnh A’B’
cách AB một khoảng 60cm. Tìm vị trí của vật so với thấu kính?
*Bài tập sáng tạo
Các bài tập sáng tạo được dùng để phát triển tư duy sáng tạo của học
sinh, có tác dụng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
Loại bài tập này yêu cầu học sinh phải có đầu óc tư duy sáng tạo có khả
năng phân tích đề bài, vận dụng tổng hợp kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra.
18


Bài tập có thể cho dưới dạng bài tập câu hỏi định tính, định lượng, bài
tập thiết kế, nghiên cứu.
Có thể chia bài tập sáng tạo làm 2 loại:
+ Bài tập nghiên cứu: là loại bài tập cần giải thích một hiện tượng chưa
biết trên cơ sở mô hình trừu tượng thích hợp rút ra từ lý thuyết vật lí.Học
sinh cần trả lời câu hỏi “Tai sao?”
+ Bài tập thiết kế: là loại bài tập vận dụng các kiến thức lý thuyết đã
biết để đưa ra mô hình mới phù hợp với mô hình trừu tượng (định luật, công
thức, đồ thị…) Học sinh cần trả lời câu hỏi “Làm như thế nào ?”
Ví dụ: Hãy trình bày và giải thích một phương án thí nghiệm để xác
định chiết suất của một bản mặt song song trong suốt.
Mặc dù có rất nhiều cách để phân loại bài tập nhưng giáo viên cần phải lựa
chọn hệ thống bài tập thỏa mãn các yêu cầu sau:
– Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp giúp học

sinh nắm được phương pháp giải các bài tập điển hình.
– Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập đóng góp một
phần nào đó vào việc củng cố, hoàn thiện, mở rộng kiến thức.
– Hệ thống bài tập phải đảm bảo phát triển tư duy người học tức đa dạng
về thể loại, phong phú về nội dung và đặc biệt có những bài tập sang tạo.
– Các kiến thức toán, lí sử dụng trong đó phải phù hợp.
– Bài tập đề ra phải đáp ứng được về mặt phân bố thời gian:
 Bài tập tạo tình huống vấn đề
 Bài tập sử dụng trong quá trình xây dựng kiến thức mới
 Bài tập sử dụng trong quá trình hệ thống hóa kiến thức
 Bài tập dùng để kiểm tra, đánh giá
1.2.4. Phương pháp giải bài tập Vật lý
Không có một phương pháp chung vạn năng có thể áp dung giải quyết
mọi bài tập vật lí. Tuy nhiên, trong dạy học về bài tập vật lí, tiến trình hướng
dẫn học sinh một bài tập vật lí nói chung, đều trải qua 4 giai đoạn sau:
19