Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập phần phóng xạ và năng lượng liên kết, vật lý 12 trung học phổ thông chương trình cơ bản theo hướng phát huy tính tích cực tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHẠM THỊ NGỌC NHÀN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG
GIẢI BÀI TẬP PHẦN PHÓNG XẠ VÀ NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT
VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHƢƠNG TRÌNH CƠ BẢN
THEO HƢỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC TỰ CHỦ VÀ
BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÝ)
Mã số: 60 14 10

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. BÙI VĂN LOÁT

HÀ NỘI – 2013
i


LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu và thực hiện, tôi đã hoàn thành đề tài
nghiên cứu của mình. Để có đƣợc kết quả này, ngoài sự nỗ lực, tìm tòi, học
hỏi, nghiên cứu của bản thân, tôi luôn nhận đƣợc sự ủng hộ của thầy cô, bạn
bè và đồng nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trƣờng Đại học Giáo dục –
Đại học quốc gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi đƣợc học tập
nghiên cứu trong suốt khóa học. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong

nhà trƣờng đã truyền thụ cho tôi vốn kiến thức vô cùng quý báu để tôi có thể
hoàn thành tốt đề tài và làm giàu thêm hành trang kiến thức trên con đƣờng sự
nghiệp của mình.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Bùi Văn Loát –
Ngƣời đã tận tình chỉ bảo và hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề
tài này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng tập thể giáo viên và
học sinh trƣờng THPT Lê Văn Hƣu đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá
trình thực nghiệm sƣ phạm.
Hà Nội, tháng 12 năm 2013
Tác giả

Phạm Thị Ngọc Nhàn

ii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BT:

Bài tập

BTVL:

Bài tập vật lý

ĐC:

Đối chứng

HD:

Hƣớng dẫn

HS:

Học sinh

GV:

Giáo viên

SBT:

Sách bài tập

THPT:

Trung học phổ thông

THCS:

Trung học cơ sở

TN:

Thực nghiệm

TSLT:

Tần suất lũy tích

iii


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ........................................................................................................ ii
Danh mục các chữ viết tắt ................................................................................ iii
Mục lục ............................................................................................................. iii
Danh mục các bảng ......................................................................................... vii
Danh mục các sơ đồ, hình .............................................................................. viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY GIẢI BÀI TẬP
VẬT LÝ PHỔ THÔNG .................................................................................. 5
1.1. Khái niệm về giải bài tập vật lý ................................................................. 5
1.2. Vai trò và tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học vật lý ....................... 5
1.2.1. Thông qua dạy học về bài tập vật lý sẽ giúp học sinh nắm vững một
cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn các quy luật và hiện tƣợng vật lý .... 5
1.2.2. Bài tập vật lý là công cụ và là phƣơng tiện giúp học sinh nghiên cứu tài
liệu mới ............................................................................................................. 5
1.2.3. Bài tập vật lý là phƣơng tiện để học sinh rèn luyện kỹ năng, khả năng
vận dụng kiến thức, liên hệ lý thuyết với thực tiễn, học tập với đời sống ........ 5
1.2.4. Bài tập vật lý có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc rèn luyện tƣ duy,
bồi dƣỡng phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh ............................ 6
1.2.5. Bài tập vật lý là phƣơng tiện giúp học sinh ôn tập, củng cố kiến thức đã
học một cách sinh động và có hiệu quả ............................................................ 6
1.2.6. Bài tập vật lý là phƣơng tiện kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của
học sinh một cách chính xác ............................................................................. 6
1.2.7. Bài tập vật lý góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng
cho học sinh, làm cho họ hiểu thế giới tự nhiên là thế giới vật chất, vật chất

luôn ở trạng thái vận động, giúp họ tin vào sức mạnh của mình, mong muốn
đem tài năng trí tuệ cải tạo tự nhiên .................................................................. 7
1.3. Phân loại bài tập vật lý ............................................................................... 7
1.3.1. Phân loại bài tập theo nội dung ............................................................... 8
1.3.2. Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tƣ duy .................................... 9
1.3.3. Phân loại theo phƣơng thức cho điều kiện và phƣơng thức giải .......... 10
iv


1.4. Tƣ duy trong giải bài tập vật lý ................................................................ 14
1.5. Phƣơng pháp giải bài tập vật lý................................................................ 17
1.6. Những yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lý ............................. 19
1.6.1. Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bài tập vật lý ......................................... 19
1.6.2. Các yêu cầu khi dạy học bài tập vật lý.................................................. 20
1.7. Hƣớng dẫn cho học sinh giải bài tập vật lý.............................................. 20
1.7.1. Kiểu hƣớng dẫn thứ nhất ....................................................................... 21
1.7.2. Kiểu hƣớng dẫn thứ hai ......................................................................... 21
1.7.3. Kiểu hƣớng dẫn thứ ba .......................................................................... 22
1.8. Các hình thức dạy học về bài tập vật lý ................................................... 23
1.8.1. Giải bài tập trong tiết nghiên cứu tài liệu.............................................. 23
1.8.2. Giải bài tập trong tiết luyện tập về bài tập ............................................ 23
1.8.3. Giải bài tập trong tiết ôn tập, tiết củng cố kiến thức ............................. 24
1.8.4. Giải bài tập trong các buổi ngoại khóa ................................................. 24
1.9. Phát triển tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh .......... 24
1.9.1. Tính tích cực và tự chủ.......................................................................... 24
1.9.2. Phƣơng pháp dạy học tích cực .............................................................. 25
1.9.3. Các đặc trƣng của phƣơng pháp dạy học tích cực ................................ 25
1.9.4. Các yếu tố thúc đẩy dạy học tích cực.................................................... 26
1.10. Tìm hiểu thực trạng hoạt động dạy giải bài tập vật lý ở một số trƣờng
THPT hiện nay ................................................................................................ 27

1.10.1. Đối tƣợng và phƣơng pháp điều tra .................................................... 27
1.10.2. Nhận xét chung về kết quả điều tra ở trƣờng trung học phổ thông Lê
Văn Hƣu – Thanh Hóa .................................................................................... 32
Kết luận chƣơng 1 ........................................................................................... 36
Chƣơng 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG
GIẢI BÀI TẬP PHẦN PHÓNG XẠ VÀ NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT.... 37
2.1. Cấu trúc nội dung chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” vật lý 12 .................... 37
2.1.1. Vị trí chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” trong chƣơng trình vật lý THPT 37
2.1.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” vật lý 12 ........ 38

v


2.2. Phân tích nội dung khoa học kiến thức phần “Phóng xạ và năng lƣợng
liên kết của hạt nhân” ...................................................................................... 38
2.2.1. Các kiến thức về độ hụt khối, năng lƣợng liên kết và năng lƣợng liên
kết riêng ........................................................................................................... 38
2.2.2. Các kiến thức về phóng xạ .................................................................... 39
2.3. Mục tiêu dạy học phần phóng xạ và năng lƣợng liên kết ........................ 41
2.4. Những kỹ năng học sinh cần đạt đƣợc ..................................................... 43
2.5. Phân loại bài tập phần phóng xạ và năng lƣợng liên kết của hạt nhân .... 43
2.6. Hệ thống bài tập phần phóng xạ và năng lƣợng liên kết của hạt nhân .... 44
2.7. Sử dụng hệ thống bài tập phần phóng xạ và năng lƣợng liên kết ............ 50
2.8. Hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập phần phóng xạ và năng lƣợng liên kết ......51
Kết luận chƣơng 2 ........................................................................................... 72
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................... 73
3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ............................................................... 73
3.2. Đối tƣợng thực nghiệm ............................................................................ 73
3.3. Tiến trình thực nghiệm sƣ phạm .............................................................. 73
3.4. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm ............................................. 74

3.4.1. Đánh giá định tính về việc nắm vững kiến thức, phát huy tính tích cực
tự chủ và bồi dƣỡng năng lực sáng tạo của học sinh ...................................... 74
3.4.2. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm bằng phƣơng pháp
thống kê toán học ............................................................................................ 77
Kết luận chƣơng 3 ........................................................................................... 86
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................... 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 88
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 90

vi


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Kết quả điều tra giáo viên trƣờng THPT Lê Văn Hƣu – Thiệu Hóa,
Thanh Hóa ....................................................................................................... 28
Bảng 1.2. Kết quả điều tra học sinh ................................................................ 29
Bảng 3.1. Thống kê số điểm kiểm tra sau khi TNSP của các lớp TN và lớp ĐC .. 76
Bảng 3.2. Bảng xử lý kết quả .......................................................................... 77
Bảng 3.3. Các tham số đặc trƣng .................................................................... 78
Bảng 3.4. Bảng tần suất và tần suất tích lũy ................................................... 79

vii


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 1.1. Sơ đồ phân loại bài tập Vật lý.......................................................... 8
Sơ đồ 1.2. Sơ đồ lập luận theo phƣơng pháp phân tích .................................. 12
Sơ đồ 1.3. Sơ đồ lập luận theo phƣơng pháp tổng hợp ................................... 13

Sơ đồ 2.1. Cấu trúc nội dung chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12 ......... 38
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Phân bố điểm theo 11 bậc lớp TN và lớp ĐC ................................. 80
Hình 3.2. Đƣờng phân bố tần số tích lũy của lớp TN và lớp ĐC ................... 80

viii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang ở kỷ nguyên của nền kinh tế tri thức, sự bùng nổ thông tin
và sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, làm cho mâu thuẫn giữa
lƣợng tri thức cần phải trang bị cho học sinh với thời lƣợng có hạn của tiết
học ngày càng trở nên gay gắt. Trong bối cảnh đó, phƣơng pháp dạy học
truyền thống mà chủ yếu là thầy thông báo kiến thức trò lắng nghe và ghi
chép không còn phù hợp. Đó là tất yếu khách quan đòi hỏi phải đổi mới
phƣơng pháp dạy và học.
Đổi mới phƣơng pháp dạy học không chỉ cung cấp kiến thức mà còn
phải xây dựng năng lực tƣ duy, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh đồng
thời còn phải rèn luyện cho học sinh phƣơng pháp nghiên cứu khoa học nói
chung và Vật lý học nói riêng. Tuy nhiên, phƣơng pháp dạy học các bộ môn
khoa học tự nhiên nói chung và bộ môn Vật lý nói riêng ở trƣờng phổ thông
vẫn mang nặng tính chất thông báo, tái hiện. Học sinh ít đƣợc tạo điều kiện bồi
dƣỡng các phƣơng pháp nhận thức, rèn luyện và tƣ duy khoa học, phát triển năng
lực giải quyết vấn đề.
Quá trình dạy học Vật lý có thể nâng cao chất lƣợng học tập và phát triển
năng lực của học sinh bằng nhiều phƣơng pháp và cách thức khác nhau.
Trong đó giải bài tập vật lý với tƣ cách là phƣơng pháp đƣợc xác định từ lâu
trong giảng dạy Vật lý có tác dụng tích cực đến việc giáo dục và phát triển
năng lực của học sinh. Đó là thƣớc đo đúng đắn, thực chất sự tiếp thu, vận

dụng kiến thức kỹ năng, kỹ xảo của học sinh. Bài tập vật lý giúp học sinh hiểu
sâu sắc hơn những quy luật vật lý, những hiện tƣợng vật lý và biết phân tích
vào các vấn đề thực tiễn. Thông qua các dạng bài tập vật lý, tạo điều kiện cho
học sinh vận dụng kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống
cụ thể khác thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và biến thành vốn
riêng của học sinh.
1


Xu hƣớng hiện đại của lý luận dạy học là chú trọng nhiều đến hoạt động
và vai trò của ngƣời học. Việc rèn luyện khả năng hoạt động tự lực, tự giác,
chủ động sáng tạo và đánh giá sự tiếp thu kiến thức của học sinh thông qua
việc nghiên cứu, xây dựng một hệ thống các bài tập và hƣớng dẫn hoạt động
giải bài tập là cần thiết. Qua thực tế giảng dạy, trao đổi kinh nghiệm với các
đồng nghiệp, tôi thấy rằng trong chƣơng trình vật lý 12, chƣơng “Hạt nhân
nguyên tử” là một trong những học phần mà học sinh mới bắt đầu tiếp cận,
kiến tức cơ bản nhƣng cũng rất phức tạp. Nội dung khoa học trong chƣơng
này có khả năng kích thích sự tò mò, ham hiểu biết của học sinh, đồng thời
cũng yêu cầu vận dụng đƣợc những kiến thức, kỹ năng của những học phần
trƣớc đó và một số vấn đề của toán học mà học sinh ƣa thích.
Do đó, việc xây dựng hệ thống bài tập đƣợc phân dạng rõ ràng, có
phƣơng pháp giải phù hợp, các bài toán đƣợc sắp xếp từ dễ đến khó, từ đơn
giản đến phức tạp sẽ nâng cao hiệu quả học tập và rèn luyện tƣ duy logic, tính
sáng tạo của học sinh trong giải bài tập.
Với tất cả lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Xây dựng hệ thống bài
tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập phần Phóng xạ và năng lƣợng liên
kết, vật lý 12 Trung học phổ thông chƣơng trình cơ bản theo hƣớng phát huy
tính tích cực tự chủ và bồi dƣỡng năng lực sáng tạo của học sinh” làm đề tài
nghiên cứu của mình.
1. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu, xây dựng hệ thống và hƣớng dẫn giải bài tập phần phóng xạ
và năng lƣợng liên kết vật lý 12 chƣơng trình cơ bản nhằm giúp học sinh
không những nắm vững kiến thức mà còn phát huy tính tích cực tự chủ và
năng lực sáng tạo trong hoạt động giải bài tập.
2. Câu hỏi vấn đề nghiên cứu
Dạy bài tập phần phóng xạ và năng lƣợng liên kết nhƣ thế nào để bồi
dƣỡng tính tích cực tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh?
2


3. Giả thuyết khoa học
Xây dựng đƣợc một hệ thống bài tập phù hợp với mục tiêu dạy học và
thời gian dành cho mỗi chủ đề kiến thức vật lý. Tổ chức hoạt động dạy giải
bài tập theo hƣớng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh sẽ phát huy
đƣợc hết các tác dụng của bài tập vật lý góp phần giúp cho học sinh nắm vững
kiến thức đồng thời còn phát huy đƣợc tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng
tạo của mình.
4. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận về dạy giải bài tập vật lý
- Nghiên cứu soạn thảo hệ thống bài tập và hoạt động hƣớng dẫn giải bài
tập phần phóng xạ và năng lƣợng liên kết vật lý 12 cơ bản
4.2. Khách thể nghiên cứu
- Học sinh lớp 12 trƣờng THPT Lê Văn Hƣu, Thiệu Hóa, Thanh Hóa
5. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận và thực tiễn hệ thống bài tập phần phóng xạ và năng
lƣợng liên kết thuộc chƣơng trình vật lý 12 ban cơ bản
- Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn giải bài tập phần “phóng xạ và
năng lƣợng liên kết” cho học sinh khối 12 THPT chƣơng trình cơ bản nhằm
phát huy tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh

- Đối tƣợng thực nghiệm: Hoạt động dạy học về bài tập vật lý phần phóng xạ
và năng lƣợng liên kết vật lý 12 tại trƣờng THPT Lê văn Hƣu tỉnh Thanh Hóa
6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về vai trò, tác dụng, phƣơng pháp giải bài tập
vật lý ở trƣờng phổ thông
- Nghiên cứu nội dung kiến thức và phƣơng pháp giải bài tập phần “phóng
xạ và năng lƣợng liên kết” – vật lý 12 THPT chƣơng trình cơ bản
- Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập phần
“phóng xạ và năng lƣợng liên kết” – vật lý 12 THPT chƣơng trình cơ bản
3


- Điều tra thực trạng dạy bài tập phần “phóng xạ và năng lƣợng liên kết” ở
các trƣờng THPT
- Soạn thảo tiến trình hƣớng dẫn học sinh giải các dạng bài tập
- Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của hệ thống
bài tập và phƣơng pháp hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập đã soạn thảo
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học
- Các phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn: phƣơng pháp thực nghiệm,
phƣơng pháp điều tra, phƣơng pháp khảo sát thực tiễn.
- Phƣơng pháp thống kê toán học.
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị tài liệu tham khảo và phụ lục,
nội dung chính của luận văn đƣợc trình bày trong 3 chƣơng:
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy giải bài tập vật lý phổ thông
Chƣơng 2: Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập vật
lý phần phóng xạ và năng lƣợng liên kết – vật lý 12 trung học phổ thông
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm

4


CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
PHỔ THÔNG
1.1. Khái niệm về giải bài tập vật lý
Bài tập vật lý đƣợc hiểu là một vấn đề đƣợc đặt ra đòi hỏi phải giải quyết
bằng những suy luận logic, phép toán và thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm,
các thuyết, các định luật vật lý
Theo nghĩa rộng, bài tập vật lý đƣợc hiểu là vấn đề xuất hiện do nghiên
cứu tài liệu giáo khao chính là bài tập đối với học sinh
1.2. Vai trò và tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học vật lý [13, tr 7.11]
1.2.1. Thông qua dạy học về bài tập vật lý sẽ giúp học sinh nắm vững một
cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn các quy luật và hiện tượng vật lý
Các bài tập vật lý thƣờng chứa đựng nội dung bài học trên lớp, ở đó hội
tụ đầy đủ các công thức mà học sinh phải vận dụng để làm bài tập. Thông qua
đó học sinh sẽ hiểu sâu sắc và chính xác kiến thức các hiện tƣợng vật lý đƣợc
học trên lớp
1.2.2. Bài tập vật lý là công cụ và là phương tiện giúp học sinh nghiên cứu
tài liệu mới
Trong một số tiết học, giáo viên có thể lựa chọn một số bài tập điển hình
làm đề tài để học sinh nghiên cứu tài liệu mới
Trong quá trình giải quyết tình huống do bài tập đề ra, học sinh có nhu
cầu tìm kiếm kiến thức mới, điều này đảm bảo cho học sinh lĩnh hội chắc
chắn và sâu sắc kiến thức

1.2.3. Bài tập vật lý là phương tiện để học sinh rèn luyện kỹ năng,
khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lý thuyết với thực tiễn, học tập
với đời sống

5


Trong quá trình giải bài tập vật lý học sinh phải hiểu và học thuộc các
công thức và các kiến thức liên quan đến vấn đề cần giải quyết. Thông qua
giải bài tập học sinh sẽ biết cách khắc phục những nhƣợc điểm mà các em hay
mắc phải nhƣ không đổi đơn vị đo, bấm máy tính sai, trình bày không khoa
học...
Trong quá trình giải các bài tập định tính, học sinh sẽ hiểu rõ hơn một số
hiện tƣợng trong thực tiễn cuộc sống, sự hiểu biết về các hiện tƣợng thực tế là
thƣớc đo khả năng nắm vững kiến thức và kỹ năng vận dụng thành thạo kiến
thức của học sinh
1.2.4. Bài tập vật lý có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc rèn luyện tư
duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh
Mỗi khi giải bài tập, học sinh phải phân tích đƣợc các dữ kiện của đề bài,
bản thân các em phải biết cách xây dựng các lập luận và tính toán logic để
đƣa ra cách giải và kết quả của bài toán.
Trong một số trƣờng hợp các em phải tự làm thí nghiệm, thực hiện
các phép đo xác đinh đúng mối liên hệ giữa các đại lƣợng để kiểm tra lại
kết luận của mình.
Trong quá trình đó, tƣ duy logic và tƣ duy sáng tạo của học sinh đƣợc
phát triển, năng lực làm việc độc lập của học sinh sẽ đƣợc nâng cao.
1.2.5. Bài tập vật lý là phương tiện giúp học sinh ôn tập, củng cố kiến thức
đã học một cách sinh động và có hiệu quả
Quá trình giải bài tập vật lý sẽ giúp học sinh nhớ lại và thuộc các kiến
thức cơ bản đƣợc học ở trên lớp. Thông qua việc giải bài tập, học sinh sẽ hiểu
đúng và sâu sắc các kiến thức một cách tự nhiên không gƣợng ép
1.2.6. Bài tập vật lý là phương tiện kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng
của học sinh một cách chính xác

Trong khi giải bài tập vật lý, học sinh sẽ bộc lộ rõ kiến thức của mình,
kết quả làm bài sẽ phản ánh kỹ năng của học sinh khi giải bài tập. Học sinh

6


không nắm vững kiến thức hoặc không có kỹ năng làm bài tập thì kết quả bài
tập không thể chính xác đƣợc.
1.2.7. Bài tập vật lý góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện
chứng cho học sinh, làm cho họ hiểu thế giới tự nhiên là thế giới vật chất,
vật chất luôn ở trạng thái vận động, giúp họ tin vào sức mạnh của mình,
mong muốn đem tài năng trí tuệ cải tạo tự nhiên
Bản thân mỗi giáo viên cần động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện
thuận lợi để các em đƣợc học tập thật tốt, có bản lĩnh bản ngã trong cuộc
sống. Từ đó các em có thể tự tin thể hiện ƣớc mơ nghiên cứu, khám phá khoa
học góp phần xây dựng đất nƣớc phồn vinh, giàu đẹp.
1.3. Phân loại bài tập vật lý [13, tr. 12]
Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý dựa trên các cơ sở khác nhau.
Trong đề tài nghiên cứu của mình, tôi phân loại bài tập vật lý theo nội dung;
theo yêu cầu phát triển tƣ duy; theo phƣơng thức cho điều kiện của bài toán
hay theo phƣơng thức giải:

7


SƠ ĐỒ PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ

Phân loại theo nội dung

Bài

tập
vật
lý

Bài tập có
nội dung
lịch sử

Đề
tài
vật
lý

Bài tập có nội
dung cụ thể
hoặc trừu
tượng

Cơ

Kỹ
thuật
tổng
hợp

Điện

Nhiệt

Quang

Phân loại theo yêu cầu
phát triển tư duy

Bài tập
luyện tập

Bài tập
sáng tạo

Phân loại theo phương thức
cho điều kiện và phương thức
giải
thức giải

Bài tập
định tính

Bài tập
định
lượng

Bài tập đồ
thị

Bài tập thí
nghiệm

Sơ đồ 1.1. Sơ đồ phân loại bài tập Vật lý
1.3.1. Phân loại bài tập theo nội dung

8

Bài tập trắc
nghiệm
khách quan


Ở đây ta có thể chia bài tập theo các dạng sau:
Dạng bài tập vật lý có nội dung cụ thể: là bài tập có số liệu cụ thể, học sinh
có thể đƣa ra lời giải dựa vào vốn kiến thức vật lý cơ bản đã có. Các bài tập cụ thể
mang đặc trƣng trực quan gắn liền với kinh nghiệm sống của học sinh.
Dạng bài tập vật lý có nội dung trừu tượng: Là các bài tập mà các dữ
kiện đƣợc cho dƣới dạng ký hiệu, lời giải cũng đƣợc biểu diễn dƣới dạng một
công thức chứa đựng ẩn số và dữ kiện đã cho. Học sinh phải phân tích kỹ các
câu chữ trong đề bài để lập luận logic tìm ra lời giải cuối cùng.
Dạng bài tập theo đề tài của tài liệu vật lý: Đó là các bài tập theo các đề
tài của tài liệu vật lý. Dạng bài tập vật lý này đƣợc phân biệt thành các bài tập
cơ học, điện học, quang học, nhiệt học...
Dạng bài tập vật lý có nội dung lịch sử: là các bài tập chứa đựng các kiến
thức có liên quan đến lịch sử nhƣ những dữ liệu về các thí nghiệm vật lý cổ điển,
những phát minh, sáng chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử.
Dạng bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp: là các bài tập có nội dung chứa
đựng các kiến thức về kỹ thuật, sản xuất, công, nông nghiệp và giao thông vận tải.
Dạng bài tập vật lý vui: Là các bài tập sử dụng các sự kiện, hiện tƣợng kỳ lạ
hoặc vui nhộn mà học sinh cần lý giải bản chất vật lý của các hiện tƣợng đó.
1.3.2. Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy
Theo yêu cầu phát triển tƣ duy, có thể phân bài tập thành hai dạng là bài
tập luyện tập và bài tập sáng tạo.
Bài tập luyện tập: Loại bài tập này dùng để củng cố kiến thức lý thuyết
cơ bản đã học hoặc sau khi học xong kiến thức vật lý mới.

Đây là loại bài tập vật lý mà để tìm đƣợc lời giải chỉ cần xác định mối
quan hệ trực tiếp, tƣờng minh giữa những cái đã cho và cái phải tìm, học sinh
chỉ cần tái hiện chứ không cần thể tự tạo ra.
Bài tập sáng tạo: Đây là loại bài tập vật lý mà để tìm ra lời giải học sinh
phải thực hiện chuỗi lập luận logic, biến đổi phức tạp, xác định mối liên hệ
giữa các đại lƣợng cần tìm với các đại lƣợng trung gian.
9


Có thể chia bài tập sáng tạo thành hai dạng cơ bản sau:
+ Bài tập nghiên cứu: khi cần giải thích một hiện tƣợng chƣa biết trên cơ
sở mô hình trừu tƣợng thích hợp từ lý thuyết vật lý.
+ Bài tập thiết kế: bài tập loại này là xây dựng mô hình thực nghiệm để
kiểm tra kết quả rút ra từ lý thuyết.
Đó là những bài tập khó, hay và trong quá trình tìm tới cách giải có tác
dụng mạnh mẽ trong việc phát triển tƣ duy của học sinh. Khi tƣ duy đƣợc
hoạt hóa thì học sinh sẽ có cách giải thông minh và sáng tạo nhất.
Muốn giải đƣợc các bài tập phức tạp nhƣ vậy bắt buộc học sinh phải
thành thạo các bài tập cơ bản, biết cách phân tích bài tập phức tạp để quy về
bài tập cơ bản đã biết.
1.3.3. Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải
Với cách phân loại này có thể chia các loại bài tập vật lý thành: Bài tập
định tính, bài tập định lƣợng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm, bài tập trắc
nghiệm khách quan.
Bài tập định tính: Có hai dạng bài tập định tính là giải thích hiện tƣợng
vật lý và dự đoán hiện tƣợng vật lý.
Các bài tập dạng này đều nhấn mạnh đến bản chất vật lý của hiện tƣợng,
khi giải các bài tập định tính học sinh thƣờng lập luận logic trên cơ sở các
định luật vật lý.
Khi giải bài tập định tính học sinh sẽ đƣợc rèn luyện tƣ duy logic, nâng

cao khả năng phân tích hiện tƣợng và dự đoán các hiện tƣợng vật lý.
Bài tập định lƣợng (bài tập tính toán): Là dạng bài tập có dữ liệu là
các số liệu cụ thể, học sinh phải giải chúng bằng các phép tính toán, sử dụng
công thức để xác lập mối quan hệ phụ thuộc định lƣợng giữa các đại lƣợng đã
cho và các đại lƣợng phải tìm và nhận đƣợc kết quả dƣới dạng một công thức
hay một giá trị bằng số.
10


Đây là dạng bài tập phổ biến đƣợc sử dụng rộng rãi trong chƣơng trình
vật lý phổ thông. Dạng bài tập này có ƣu điểm là khắc sâu kiến thức học sinh,
rèn luyện cho học sinh phƣơng pháp nhận thức đặc thù riêng cho môn vật lý.
Đặc biệt là phƣơng pháp suy luận toán học. Tùy theo phƣơng pháp toán học
đƣợc vận dụng, bài tập tính toán đƣợc quy về các bài tập số học, đại số và
hình học.
- Phương pháp số học: Phƣơng pháp giải chủ yếu là phƣơng pháp số
học, tác động lên các con số hoặc các biểu diễn chữ mà không cần thành lập
phƣơng trình để tìm ra ẩn số.
- Phương pháp đại số: Dựa trên các công thức vật lý, lập các phƣơng
trình từ đó giải chúng để tìm ra ẩn số.
- Phương pháp hình học: Khi giải dựa vào hình dạng của đối tƣợng, các
dữ liệu cho theo hình vẽ để vận dụng quy tắc hình học hoặc lƣợng giác.
Trong các phƣơng pháp trên, phƣơng pháp đại số là phƣơng pháp phổ
biến nhất và quan trọng hơn cả do vậy cần thƣờng xuyên quan tâm rèn luyện
cho học sinh. Khi sử dụng bài tập tính toán ngƣời ta còn sử dụng thủ pháp
logic khác nhau, cũng có thể xem là phƣơng pháp giải đó là phƣơng pháp
phân tích và phƣơng pháp tổng hợp.
- Phương pháp phân tích:
+ Tìm một định luật, một quy tắc diễn đạt bằng một công thức có chƣa
đại lƣợng cần tìm và một vài đại lƣợng khác chƣa biết.

+ Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ
giữa đại lƣợng chƣa biết với các đại lƣợng đã biết cho trong đề bài. Cuối cùng
tìm đƣợc một công thức chỉ chứa đại lƣợng cần tìm với đại lƣợng đã biết.

11


SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Định luật 1(Công thức 1)
x= f(y,z)

Định luật 4(Công thức 4)
Z = f(c)

Định luật 2(Công thức 2)
y= f(a,p)

Định luật 3(Công thức 3)
p= f(b)

Kết quả
X= f(a, b, c)

Sơ đồ 1.2. Sơ đồ lập luận theo phương pháp phân tích
Phƣơng pháp tổng hợp:
+ Từ những đại lƣợng đã cho ở đề bài, dựa vào quy tắc vật lý, tìm các
công thức có chứa đại lƣợng đã cho với các đại lƣợng trung gian mà ta dự
kiến có liên quan đến đại lƣợng cần tìm.
+ Suy luận toán học đƣa đến công thức chỉ chứa đại lƣợng phải tìm với
đại lƣợng đã cho.

Sơ đồ lập luận:

12


SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP

Định luật 1(Công thức 1)
p=f(b)

Định luật 3(Công thức 3)
Z = f(c)

Định luật 2(Công thức 2)
Y = f(a,p)

Định luật 4(Công thức 4)
X=f(y,z)= f(a,b,c)

Sơ đồ1.3. Sơ đồ lập luận theo phương pháp tổng hợp
Hai phƣơng pháp trên đều có giá trị nhƣ nhau và chúng bổ sung cho
nhau. Phƣơng pháp phân tích nếu tìm đƣợc công thức đúng thì nhanh chóng
tìm đƣợc kết quả cho bài toán. Tuy nhiên, học sinh không tập trung chú ý
nhiều vào các giai đoạn trung gian, điều đó nói chung là không có lợi đặc biệt
đối với học sinh yếu kém- họ sẽ nắm bản chất vật lý kém sâu sắc hơn. Phƣơng
pháp tổng hợp cho phép đi sâu vào các giai đoạn trung gian, học sinh chú ý
tới bản chất vật lý và mối liên hệ giữa các đại lƣợng và hiện tƣợng. Phƣơng
pháp tổng hợp giống nhƣ phƣơng pháp “thử” và “sai” nên gần với tƣ duy trực
quan, cụ thể của học sinh. Trong khi đó phƣơng pháp phân tích thì đòi hỏi cao
hơn về mức độ tƣ duy logic và suy luận toán học. Vì vậy, căn cứ vào đối

tƣợng học sinh, mục đích dạy học, giáo viên nên sử dụng hợp lý các phƣơng
pháp này. Trong những bài tập tính toán tổng hợp, hiện tƣợng xảy ra do nhiều
nguyên nhân, trải qua nhiều giai đoạn, khi xây dựng lập luận có thể phối hợp
cả hai phƣơng pháp.
Bài tập đồ thị: Bài tập đồ thị là dạng bài tập phân tích từ đồ thị để tìm
các điều kiện giải bài toán, dạng bài tập này rất phong phú. Có thể từ đồ thị đã
cho, học sinh phải tìm một yếu tố nào đó hoặc từ các dữ liệu đã biết cần phải
xây dựng đồ thị.
13


Học sinh áp dụng phƣơng pháp đồ thị cho phép diễn đạt trực quan
hiện tƣợng vật lý, thông qua giải bài tập học sinh có đƣợc kỹ năng vẽ và
sử dụng tốt các đồ thị. Điều này rất tốt cho các em khi đƣợc nghiên cứu
trong các trƣờng kỹ thuật.
Bài tập thí nghiệm: Là dạng bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để
kiểm chứng lời giải, lý thuyết hoặc để tìm ra những số liệu cần thiết cho bài
tập. Đây là dạng bài tập mà thí nghiệm là công cụ đƣợc sử dụng để tìm các
đại lƣợng cần thiết cho bài toán, cho phép đƣa ra lời giải hoặc là công cụ kiểm
tra tính toán phù hợp ở mức độ nào so với điều kiện bài toán. Công cụ đó có
thể là một thí nghiệm biểu diễn hoặc một thí nghiệm thực tập cho học sinh.
Bài tập trắc nghiệm khách quan: Thƣờng đƣợc dùng để kiểm tra kiến
thức trên phạm vi rộng, số lƣợng ngƣời đƣợc kiểm tra nhiều, kết quả thu đƣợc
khách quan không phụ thuộc ngƣời chấm. Bài tập dạng này yêu cầu học sinh
phải nhớ, hiểu và vận dụng đồng thời rất nhiều các kiến thức liên quan.
Khi lựa chọn các nội dung bài tập nên đi từ đơn giản đến phức tạp, tăng
cƣờng cá nhân hóa hoạt động của học sinh tƣơng ứng với năng lực và kiến
thức của họ. Phân chia các bài toán theo các cấp độ: đơn giản, phức tạp, mức
độ sáng tạo. Có thể quy ƣớc mức độ phức tạp của một bài toán nhƣ sau: các
bài tập đƣợc coi là đơn giản là các bài tập khi giải chỉ cần sử dụng một, hai

công thức hoặc quy tắc, định luật vật lý, hình thành một, hai kết luận, thực
hành một thí nghiệm đơn giản. Đây thƣờng là các bài luyện tập, nhờ các bài
tập này học sinh có thể củng cố các kiến thức đã học. Các bài tập phức tạp
hơn (còn gọi là các bài tập tổng hợp), khi giải thƣờng phải sử dụng các định
luật vật lý, nhiều khi thuộc các phần khác nhau của định luật vật lý, đƣa ra
một vài kết luận, sử dụng một số kỹ năng thực nghiệm.
1.4. Tƣ duy trong giải bài tập vật lý
Quá trình giải một bài tập vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện
của bài tập, nếu có thể thì dùng các ký hiệu, mô hình, hình vẽ để mô tả hiện
tƣợng, xem xét hiện tƣợng vật lý đƣợc đề cập để nghĩ tới những mối liên hệ
14


có thể giữa cái đã cho và cái phải tìm dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lý
vào điều kiện cụ thể đã cho sao cho có thể thấy đƣợc cái phải tìm có liên hệ
trực tiếp hay gián tiếp với cái đã cho. [11, tr. 11]. Sau đó, luận giải để đi từ
những mối liên hệ đã xác lập đƣợc đến mối liên hệ tƣờng minh, trực tiếp giữa
cái cần tìm và cái đã biết. Đối với các bài tập tính toán định lƣợng thì đó
chính là thiết lập các phƣơng trình để đi đến việc giải hệ phƣơng trình để tìm
nghiệm của ẩn số.
Ta có thể biểu diễn mô hình hóa các mối liên hệ của cái đã cho (ký hiệu
bằng các chữ a,b,c...), cái phải tìm (kí hiệu bằng chữ x) và cái chƣa biết (ký
hiệu bằng các chữ số 1,2,3... ) nhƣ hình 1.1:
x

a

b

1

…

2

Hình 1.1.

Trong đó:
x
a
1

: là cái phải tìm
,
,

b
2

: là những cái đã cho
: là những cái chƣa biết.

Giả sử khi giải một bài toán nào đó, trên cơ sở phân tích điều kiện cụ thể
của đầu bài, ta có thể xác lập đƣợc các mối quan hệ cơ bản biểu diễn bởi các
phƣơng trình (1), (2), (3) và (4) trên hình 1.2. Nhờ hệ bốn mối liên hệ này ta
có thể tìm đƣợc đại lƣợng chƣa biết thông qua mối liên hệ với cái đã biết.

15

Việc luận giải, tính toán có thể mô hình hóa bằng sơ đồ 1.3 :
(3)

3

(2)

1
(1)

(4)

x

2

Sơ đồ 1.4.

Sơ đồ luận giải đó có thể diễn giải nhƣ sau:
• Từ mối liên hệ (3) rút ra 3
• Thay 3 vào phƣơng trình (2) rút ra 1
• Từ mối liên hệ trong phƣơng trình (4) rút ra 2
• Thay 1 và 2 vào mối liên hệ ở phƣơng trình (1) rút ra ẩn số phải tìm x.
Nhƣ vậy, xem xét tƣ duy khi giải bài tập vật lí cho thấy có hai phần việc
quan trọng nhất cần thực hiện:
• Xác lập cho đƣợc các mối liên hệ cơ bản dựa trên sự vận dụng trực tiếp
các kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể của bài tập.
• Luận giải, tính toán để từ các mối liên hệ đã xác lập đi đến kết quả cuối
cùng.Sự thực hiện hai phần việc này có thể lần lƣợt nhƣng cũng có thể xen kẽ

16


nhau, trong đó điều quan trọng nhất là xác lập cho đƣợc mối liên hệ giữa cái
phải tìm với cái đã cho.
Với các bài tập định tính không cần phải tính toán phức tạp nhƣng vẫn
cần thực hiện một chuỗi các suy luận lôgic. Do vậy, trong trƣờng hợp này cần
thực hiện luận giải từng bƣớc để đi đến kết luận cuối cùng và tiến trình luận
giải vẫn có thể mô hình hóa bằng một sơ đồ khái quát.
1.5. Phƣơng pháp giải bài tập vật lý
Đối với học sinh phổ thông, vấn đề giải và sửa bài tập gặp không ít khó
khăn vì học sinh thƣờng không nắm chắc kiến thức lý thuyết và kỹ năng vận
dụng kiến thức vật lý còn hạn chế. Vì vậy các em giải một cách mò mẫm,
không có định hƣớng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi
không giải ra đƣợc bài toán.
Do vậy việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa
học, đảm bảo đi đến kết quả chính xác là một việc rất cần thiết. Điều đó
không những giúp học sinh nắm vững lý thuyết mà còn rèn cho các em kỹ
năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học và có kế hoạch.
Bài tập vật lý rất đa dạng cho nên phƣơng pháp giải cũng rất phong
phú. Vì vậy không thể chỉ ra một phƣơng pháp nào cụ thể mà có thể áp dụng
đƣợc tất cả các bài tập. Song trên thực tế, ngƣời ta cũng thừa nhận một quan
điểm chung về quá trình giải một bài tập vật lý. Do đó, trong tiến trình hƣớng
dẫn học sinh giải một bài tập vật lý nói chung thƣờng phải trải qua 4 bƣớc
sau: [11, tr. 33-38]
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
Trong bƣớc 1, học sinh phải:
Đọc kỹ đề bài, xác định rõ điều kiện và làm rõ ý nghĩa của các thuật ngữ,
các cụm từ quan trọng.
Tóm tắt đƣợc đề bài. Trong bƣớc này học sinh có thể sử dụng các ký

hiệu, hình vẽ hoặc sơ đồ mô tả lại tình huống đƣợc nêu trong bài tập.

17