Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương sóng ánh sáng vật lí 12 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh giỏi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHẠM VĂN THỌ

XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƢƠNG SÓNG ÁNH SÁNG VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH GIỎI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2015

i


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHẠM VĂN THỌ

XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI
TẬP CHƢƠNG SÓNG ÁNH SÁNG VẬT LÍ 12 NHẰM
BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH GIỎI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: Lí
luận và phƣơng pháp dạy học (bộ môn Vật lí) Mã số:60 14 01 11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS. Hà Huy Bằng

HÀ NỘI – 2015

ii


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn

n Gi m hiệu,

thầ

gi o v

n ộ trƣờng

Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học
tập,

ng t

ũng nhƣ ho n th nh luận văn tốt nghiệp.

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Hà Huy Bằng, đã tận
tình hƣớng dẫn, tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và
và thực hiện luận văn n .
T i ũng xin chân thành cảm ơn

thầy cô giáo và các em họ

sinh trƣờng

THPT Tô Hiến Thành, Trung tâm GDTX Hải Cƣờng, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam
Định đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn n .
T i ũng xin ảm ơn tới gi đình, ạn è v đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi
trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Hà Nội, tháng 11 năm 2015

PHẠM VĂN THỌ

iii


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐC
GQVĐ
GV
HS
HSG
NL
Nxb
SGK
THPT
TN
TNSP

iv

STT

Sơ đồ

1

Sơ đồ 1.1

Sơ

2

Sơ đồ 1.2

Sơ

3

Sơ đồ 1.3

Sơ

4

Sơ đồ 2.1

Sơ

5

Sơ đồ 2.2

Sơ

v


STT

Bảng

1

Bảng 1.1

2

3

4

5

6
7

8
9
10
11

12

ảng 1.2.
Bảng 1.3

ảng 1.4.

ảng 1.5

Bảng lên kế hoạch sử dụng bài tập vật lí trong dạy học
ảng
từ NL hung
Kết quả đầu r
sinh
ảng liên hệ giữ
ph ủ
ảng khảo s t thự trạng dạ
phổ th ng

ảng 3.1

Bảng thông tin về học sinh lớp TN và lớp ĐC

ảng 3.2

Bảng Rubric cho bài tập vật lí của Jennifer Docktor

ảng 3.3

Thống kê số HS hoàn thành các tiêu chí Rubric kiểm

tra.

ảng 3.4

Kết quả

ảng 3.5

Phân phối tần số, tần suất v
tra

ảng 3.6

Bảng giá trị các tham số đặ

ảng 3.7

Bảng th
hƣơng sóng

vi


vii


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
STT

Hình

1
2

Hình 2.1
Hình 2.2.

3

Hình 2.3.

Trang

Tên hình
Hiện tƣợng tán sắ nh s ng qu lăng kính

36

M tả gó lệ h ủ ti đỏ v ti tím so với ti tới

38

Tán sắ qu lăng kính tiết diện t m gi

40

đều

4 T

n
s
ắ
q
u
l
ă
n
g
k
í
n
h
ó
g
ó
l
ệ
h
ủ
t
i


4
5 Hình 2.5T n sắ
6 Hình 2.6
7 Hình 2.7
8 Hình 2.8
9

T n sắ
Hình vẽ

HìnhHình
2.9.

vẽ

C 44

53

S

55

G

46
47
48
49

Tán sắ

12

13

50
Tán sắc ánh s ng qu
52
Tán sắ

Hì
nh
2.1 Tán sắ
2
Tán sắc qua bản mặt song song
Hìn
h
2.1 Tán
3

14

Hìn T
h
2.1
4

15

Hìn
h qua
2.1
5

16

Hìn
h
2.1
6 -

sắc qua thấu kính hội tụ

n sắ

Tán sắc
thấu

kính hội tụ
Vệt sáng

17

Hìn trên
h
2.1
7

18

Hìn
h tƣợng
2.1
8

19

Hìn
h
2.1
9 qua

màn

chắn Hiện

khúc xạ
giọt

20

Hìn nƣớc
h
2.2
0

21

Hìn
h
2.2 T
1

22

Hìn qu
h
2.2
2 giọt

hình

cầu

n sắ

nƣớ
hình
ầu –

6
3
6
5

56
57

6
8

58

7
0

61
62

viii


23

Hình 2.23 Giao thoa có bản mỏng

24

Hình 2.24 Giao thoa với lƣỡng lăng kính

25

Hình 2.25 Giao thoa với lƣỡng gƣơng Fre-nen

26

Hình 2.26 Giao thoa với lƣỡng gƣơng Fre-nen (Ví dụ 8)

80

27

Hình 2.27 Giao thoa với lƣỡng thấu kính Biê

81

28

Hình 2.28 Gi o tho gƣơng L i

84

29

Hình 2.29 Gi o tho gƣơng L i (Bài tập 19)

30

Hình 2.30 Giao thoa qua bản mỏng

31

Hình 2.31 Vân giao thoa tạo bởi nêm.

32

Hình 2.32 Giao thoa với váng dầu

72
76

89
88
92
93

94

ix


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………………i

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT................................................... iii
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ…………………………………………………………….v
DANH MỤC CÁC BẢNG…………………………………………………………….vi
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ................................................................................................................ vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ........................................................................................................... viii
MỞ ĐẦU....................................................................................................................................................... 1
1.

Lí do chọn đề tài................................................................................................................................ 1

2. Lịch sử nghiên cứu củ đề tài............................................................................................................ 2
3. Câu hỏi nghiên cứu............................................................................................................................... 2
4. Giả thuyết nghiên cứu.......................................................................................................................... 3
5. Mụ đí h nghiên ứu............................................................................................................................ 3
6. Khách thể v đối tƣợng nghiên cứu, đối tƣợng khảo sát....................................................... 3
7. Nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................................................................... 3
8. Phƣơng ph p nghiên ứu................................................................................................................... 3
9. Cấu trúc luận văn................................................................................................................................... 4
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ
NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH GIỎI 5
1.1. Bài tập Vật lí trong dạy học ở trƣờng phổ thông.................................................................. 5
1.1.1. Bài tập vật lí và vai trò của nó trong dạy học Vật lí......................................................... 5

1.1.1.1. Bài tập Vật lí................................................................................................................................ 5
1.1.1.2. Tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học vật lí.............................................................. 5
1.1.2. Sử dụng bài tập vật lí trong dạy học môn Vật lí................................................................. 6
1.1.2.1. Những yêu cầu chung trong dạy học bài tập vật lí........................................................ 6
1.1.2.2. Phân loại bài tập vật lí.............................................................................................................. 7
1.1.2.3. Lựa chọn bài tập vật lí.............................................................................................................. 7
1.1.3. Hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập vật lí................................................................................ 8

x


1.1.3.1. Phƣơng ph p giải bài tập vật lí.............................................................................................. 8
1.1.3.2. Hƣớng dẫn giải bài tập vật lí.............................................................................................. 11
1.2. NL GQVĐ v mối liên hệ với hoạt động giải bài tập vật lí............................................ 11
1.2.1. NL là gì?.......................................................................................................................................... 11
1.2.2. Tri thức, kỹ năng, kỹ xảo và mối liên hệ với NL............................................................ 12
1.2.2.1. Tri thức......................................................................................................................................... 12
1.2.2.2. Kỹ năng....................................................................................................................................... 13
1.2.2.3. Kỹ xảo.......................................................................................................................................... 14
1.2.2.4. Mối quan hệ của kỹ năng, kỹ xảo với NL...................................................................... 14
1.2.3. NL học tập của HS trung học phổ thông............................................................................ 15
1.2.3.1. NL chung..................................................................................................................................... 15
1.2.3.2. Các NL chuyên biệt môn Vật lí đƣợc cụ thể hóa từ NL chung.............................. 15
1.2.4. NL GQVĐ trong dạy học bài tập vật lí............................................................................... 17
1.2.4.1. NL GQVĐ trong dạy học bài tập vật lí........................................................................... 17
1.2.4.2. C

ƣớc của hoạt động GQVĐ........................................................................................ 18

1.2.4.3. Những hoạt động

ơ

ản trong dạy học vật lí giúp học sinh bộc lộ NL

GQVĐ….……………………………………………………………………….……..18
1.2.4.4. Những NL thành tố củ NL GQVĐ trong hoạt động giải bài tập vật lí.............19
1.2.4.5. Sự thống nhất giữ

ƣớc giải bài tập vật lí v

ƣớc của hoạt động

GQVĐ…………...................................................................................................................................... 22
1.3. Những phẩm chất, NL cần có của HS giỏi............................................................................ 23
1.3.1. NL và phẩm chất cần có của HS giỏi nói chung.............................................................. 23
1.3.1.1. NL tiếp thu kiến thức.............................................................................................................. 23
1.3.1.2. NL suy luận, tƣ du l -gic................................................................................................... 24
1.3.1.3. NL đặc biệt................................................................................................................................. 24
1.3.1.4. NL l o động sáng tạo............................................................................................................... 24
1.3.1.5. NL kiểm chứng......................................................................................................................... 24
1.3.1.6. NL thực hành............................................................................................................................. 24
1.3.2. NL và phẩm chất cần có của HS giỏi Vật lý..................................................................... 24

xi


1.3.3. Một số biện pháp phát hiện, bồi dƣỡng NL GQVĐ ho HS giỏi Vật lí.................25
1.3.3.1. Một số biện pháp phát hiện HS giỏi vật lí...................................................................... 25
1.3.3.2. Lựa chọn hệ thống bài tập góp phần bồi dƣỡng NL GQVĐ ho HSG..............26

1.3.3.3. Một số yêu cầu đối với HSG khi giải bài tập vật lí giúp bồi dƣỡng NL
GQVĐ……................................................................................................................................................ 26
1.4. Cơ sở thực tiễn về dạy học bài tập vật lí cho HS giỏi....................................................... 28
1.4.1. Thực trạng dạy học bài tập vật lí ở trƣờng phổ thông................................................... 28
1.4.2. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến NL GQVĐ ủa HS giỏi................................................. 28
1.4.2.1. Về nội dung thi......................................................................................................................... 29
1.4.2.2. Về phƣơng ph p học tập của HS........................................................................................ 29
1.4.2.3. Về phƣơng ph p dạy học của thầy..................................................................................... 30
Tiểu kết hƣơng 1.................................................................................................................................... 30
CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI

BÀI

TẬP CHƢƠNG SÓNG ÁNH SÁNG VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH GIỎI........................................................................ 31
2.1. Hệ thống nội dung hƣơng sóng nh s ng vật lí 12............................................................ 31
2.1.1. Cấu trúc nội dung hƣơng sóng nh s ng........................................................................... 31
2.1.2. Phân tích nội dung hƣơng sóng nh s ng.......................................................................... 31
2.1.3. Mụ tiêu hƣơng sóng nh s ng............................................................................................. 32
2.2. Hệ thống bài tập hƣơng sóng nh s ng nhằm bồi dƣỡng NL GQVĐ

ho HS giỏi.

34
2.2.1. Bài tập tán sắc ánh sáng............................................................................................................ 35
2.2.1.1. Tán sắ

nh s ng qu lăng kính.......................................................................................... 35

2.2.1.2. Tán sắ

nh s ng qu lƣỡng chất phẳng......................................................................... 49

2.2.1.3. Tán sắc ánh sáng qua thấu kính.......................................................................................... 55
2.2.1.4. Bài tập về tán sắc ánh sáng qua giọt nƣớc hình cầu.................................................. 60
2.2.2. Bài tập giao thoa ánh sáng....................................................................................................... 64
2.2.2.1. Giao thoa với hai khe Y – âng............................................................................................ 64
2.2.2.2. Các hệ gi o tho đặc biệt...................................................................................................... 76

xii


Tiểu kết hƣơng 2.................................................................................................................................... 97
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM................................................................................. 98
3.1. Mụ đí h ủa thực nghiệm sƣ phạm........................................................................................ 98
3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm....................................................................................... 98
3.3. Phƣơng ph p xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm.............................................................. 98
3.3.1. Đ nh gi NL GQVĐ theo tiêu

hí Ru ri............................................................................ 98

3.3.2. Xử lí kết quả theo phƣơng ph p thống kê toán học..................................................... 101
3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm................................................................................................. 102
3.5. Đ nh gi kết quả thực nghiệm sƣ phạm.............................................................................. 105
3.5.1. Đ nh gi định tính..................................................................................................................... 105
3.5.2. Đ nh gi định lƣợng................................................................................................................ 107
Tiểu kết hƣơng 3................................................................................................................................. 109
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ................................................................................................. 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................................. 113
PHỤ LỤC................................................................................................................................................ 114

xiii


MỞ ĐẦU
1.

Lí do chọn đề tài.
Vật lí là một môn khoa học giúp HS nắm đƣợc qui luật vận động của thế giới

vật chất và bài tập vật lí giúp HS hiểu rõ những quy luật ấy, biết phân tích và vận
dụng những quy luật ấy vào thực tiễn.
Trong nhiều trƣờng hợp mặt dù ngƣời GV có trình bày tài liệu giáo khoa một
cách mạch lạc, hợp lôgíc, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng qu
trình và có kết quả hính x

thì đó hỉ l điều kiện cần chứ hƣ đủ để HS hiểu sâu

sắc kiến thức. Thông qua việc giải các bài tập vật lí dƣới hình thức này hay hình
thức khác nhằm tạo điều kiện cho HS vận dụng kiến thứ đã họ để giải quyết các tình
huống cụ thể thì kiến thứ đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện. Trong quá trình giải
quyết các tình huống cụ thể do các bài tập vật lí đặt ra, HS phải sử dụng
th o t tƣ du nhƣ phân tí h, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tƣợng hó …để
GQVĐ, từ đó m NL tƣ du của HS ó điều kiện để phát triển. Vì vậy có thể nói bài tập
Vật lý là một phƣơng tiện rất tốt để phát triển tƣ du , ó tƣởng tƣợng,
khả năng độc lập trong su nghĩ v h nh động, ngoài ra còn rèn luyện cho học sinh
tính kiên trì, bền bỉ mỗi khi gặp khó khăn trong học tập ũng nhƣ trong cuộc sống.
Bài tập hƣơng sóng nh s ng Vật lí 12 là một trong những phần bài tập rất
quan trọng, bài tập chƣơng n kh ng những giúp HS giải quyết những vấn đề gắn với
yêu cầu phát triển tƣ du m th ng qu kiến thức về sóng ánh sáng HS còn có khả năng

giải thí h đƣợ định tính ũng nhƣ định lƣợng về một số hiện tƣợng tự
nhiên về màu sắ nh s ng nhƣ hiện tƣợng cầu vồng, hiện tƣợng màu sắc trên bong
bóng xà phòng hay váng dầu mỡ, màu sắ trên đĩ CD hoặ phƣơng ph p vật lí đo chiết
suất củ m i trƣờng trong suốt…Vì lẽ đó i tập vật lí hƣơng sóng nh s ng trở nên thú
vị và có khả năng kí h thí h trí tò mò, h m hiểu biết của HS.
Với HS giỏi vật lí, ngoài việc giải đƣợc những bài tập vật lí khó về mặt tƣ
duy còn phải phân tích các hiện tƣợng vật lí, biết x định điểm then chốt để GQVĐ
mà bài toán vật lí đặt ra, từ đó hu động những kiến thứ ó liên qu n để xây dựng

1


lập luận nhằm GQVĐ ủa bài tập đó. Chính vì thế nghiên cứu hệ thống bài tập
hƣơng sóng nh s ng s o ho khi HSG giải những bài tập đó ó khả năng ph t
triển năng lự GQVĐ l một điều cần thiết.
Vì những lí do trên đồng thời tiếp cận dạy học theo định hướng phát triển NL
[1], tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập
chương sóng ánh sáng vật lí 12 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho
học sinh giỏi”. Đề tài không nghiên cứu phát hiện kiến thức mới nhƣng thực hiện
việc cấu trúc lại hệ thống bài tập v phƣơng ph p dạy học hệ thống bài tập đó nhằm
hình thành kỹ năng phát hiện vấn đề, từ đó m bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi.
HS biết hu động kiến thứ để giải quyết những vấn đề khi giải bài tập vật lí thì trong
cuộc sống họ ũng có khả năng vận dụng những hiểu biết để GQVĐ m họ gặp phải
trong những tình huống cụ thể.
2. Lịch sử nghiên cứu của đề tài.
Về sách bồi dƣỡng HSG môn Vật lí THPT có một số tác giả nổi tiếng nhƣ:
Vũ Qu ng, Bùi Quang Hân, Vũ Th nh Khiết, Nguyễn Quang Báu, Nguyễn Phú
Đồng, Nguyễn Th nh Tƣơng....Đó l những cuốn sách rất có giá trị cho cả GV và HS
ôn thi HS giỏi.
Về luận văn thạ sĩ gần đâ

ó: Đỗ Thị Lần “Xây dựng hệ thống bài tập và

hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương sóng ánh sáng vật lý lớp 12, nhằm bồi
dưỡng HS giỏi và phát huy năng khiếu vật lý của HS trung học phổ thông chuyên”.
ĐHGD, ĐHQG HN, 2012
Tu nhiên hƣ ó ng trình n o m ng tên “Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống
bài tập chương sóng ánh sáng vật lí 12 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề
cho học sinh giỏi”
3. Câu hỏi nghiên cứu.
Bài tập hƣơng sóng nh s ng ần đƣợc xây dựng theo hệ thống nhƣ thế nào để
hoạt động giải hệ thống bài tập ấy có khả năng ồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi.
Phải hăng những tình huống có vấn đề là một giải pháp?

2


4. Giả thuyết nghiên cứu.
Nếu thiết kế hệ thống bài tập hƣơng sóng nh s ng trên ơ sở những tình huống
có vấn đề thì khi hƣớng dẫn HS giải hệ thống bài tập ấy bằng những gợi ý GQVĐ
có khả năng ồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi.
5. Mục đích nghiên cứu.
Nghiên cứu xây dựng v hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập hƣơng sóng nh sáng
nhằm bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi THPT.
6. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu, đối tƣợng khảo sát
6.1. Khách thể nghiên cứu.
Quá trình dạy học bài tập vật lí cho HS giỏi lớp 12 THPT.
6.2. Đối tượng nghiên cứu.
Nội dung bài tập ơ ản v nâng

o hƣơng sóng nh s ng Vật lí 12

6.3. Đối tượng khảo sát.
Nhóm HSG Vật lí lớp 12, Trƣờng THPT Tô Hiến Th nh, N m Định.
7.

Nhiệm vụ nghiên cứu

7.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn có liên quan đến đề tài.
Nghiên cứu ơ sở lí luận của hoạt động dạy bài tập vật lí, NL GQVĐ cần hình
thành ở HS khi dạy học bài tập vật lí.
Khảo sát thực tiễn dạy giải bài tập vật lí ở trƣờng phổ thông.
7.2. Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập chương sóng ánh sáng nhằm bồi
dưỡng NL GQVĐ cho HS giỏi.
7.3. Thực nghiệm sư phạm: Nhằm đ nh gi

tính hiệu quả và khả thi của hệ thống

bài tập vừa xây dựng.
8. Phƣơng pháp nghiên cứu
8.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
Đọc, ghi chép, phân tích, tổng hợp, chọn lọc tài liệu về dạy học bài tập vật lí,
dạy họ định hƣớng phát triển NL, các s h n thi v đề thi HSG.
8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

3


Phƣơng ph p phỏng vấn: Phỏng vấn GV về dạy giải bài tập vật lí. Phỏng vấn
HS về phƣơng ph p giải bài tập vật lí.

Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục đề tài
đƣợ trình

trong 3 hƣơng:

Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học bài tập vật lí nhằm bồi
dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi.
Chƣơng 2: Xâ dựng v hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập hƣơng sóng nh sáng
nhằm bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi.
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm.

4


CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY
HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH GIỎI
1.1. Bài tập Vật lí trong dạy học ở trƣờng phổ thông.
1.1.1. Bài tập vật lí và vai trò của nó trong dạy học Vật lí.
1.1.1.1. Bài tập Vật lí.
Theo X.E. Camenetxki và V.P. Ôrêkhốp “Trong thực tế dạy học, bài tập vật lí
được hiểu là một số vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi
người học phải giải quyết bằng những suy luận lôgic, những phép toán và thí
nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí...”.
Trong các tài liệu gi o kho
bộ m n ngƣời t

ũng nhƣ

t i liệu về phƣơng ph p dạy học

thƣờng hiểu bài tập vật lí là những bài luyện tập đƣợc lựa chọn

một cách phù hợp với mụ đí h hủ yếu là nghiên cứu các hiện tƣợng vật lí, hình
thành các khái niệm, phát triển tƣ du vật lí của HS và rèn luyện kỹ năng vận dụng
kiến thức của HS vào thực tiễn.
Với định nghĩ trên, ả h i ý nghĩ

kh

nh u ủa bài tập vật lí là vận dụng

kiến thức và hình thành kiến thức mới đều có mặt. Do đó,

i tập vật lí với tƣ

h

là một phƣơng ph p dạy học giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn
thành dạy học vật lí ở nh trƣờng phổ thông.
1.1.1.2. Tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học vật lí [9, tr. 337- 340]
-

Bài tập vật lí giúp cho việc ôn tập đ o sâu, mở rộng kiến thức.

-

Bài tập vật lí có thể l điểm khởi đầu để dẫn dắt HS đến kiến thức mới.

-

Giải bài tập vật lí rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực

tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát.
-

Giải bài tập vật lí là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của HS.

- Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tƣ du s ng tạo của HS.
- Giải bài tập vật lí để kiểm tra mứ độ nắm vững kiến thức của HS

5


-

Bài tập vật lí góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng cho

HS, làm cho họ hiểu thế giới tự nhiên là thế giới vật chất, vật chất luôn ở trạng thái
vận động, họ tin vào sức mạnh của mình, mong muốn đem t i năng v trí tuệ cải tạo
tự nhiên.
1.1.2. Sử dụng bài tập vật lí trong dạy học môn Vật lí.
1.1.2.1. Những yêu cầu chung trong dạy học bài tập vật lí
Dự tính kế hoạch về việc sử dụng bài tập vật lí trong dạy học với từng đề tài,
từng tiết học.
Muốn lập đƣợc kế hoạch sử dụng bài tập vật lí chúng ta cần:
Thứ nhất: X định rõ mụ đí h ủa việc sử dụng bài tập. Mụ đí h ủa bài tập có
thể là:

-

Dùng bài tập làm xuất hiện vấn đề trong nghiên cứu tài liệu mới.

-

Dùng bài tập hình thành kiến thức mới.

-

Dùng bài tập để củng cố bổ xung, hoàn thiện kiến thứ đã học.

-

Lựa chọn những bài tập điển hình nhằm hƣớng dẫn HS vận dụng kiến thức

đã họ v o để giải bài tập, từ đó hình th nh phƣơng ph p giải chung cho loại bài tập
đó.

- Dùng bài tập để kiểm tr , đ nh gi hất lƣợng ki
Thứ hai: Sắp xếp các bài tập đã
và mụ

đí h sử dụng trong tiến trình dạy học. Có thể sắ

Bảng 1.1. Bảng lên kế hoạch sử dụng bài tập vật
STT bài ở

N

SGK

ti

6


1.1.2.2. Phân loại bài tập vật lí.[10, tr. 12]
Có nhiều ơ sở để phân loại bài tập vật lí. Tùy từng cách phân loại mà ta có
thể có hệ thống bài tập khác nhau
a)

b)

Phân loại theo nội dung
+

Bài tập có nội dung lịch sử

+

Bài tập có nội dung cụ thể hoặc trừu tƣợng

+

Bài tập theo đề tài vật lí

+

Bài tập giáo dục kỹ thuật tổng hợp

Phân loại theo yêu cầu phát triển tƣ du
+ Bài tập luyện tập kiến thứ

ũ

+ Bài tập sáng tạo
c) Phân loại theo phƣơng thứ ho điều kiện v phƣơng thức giải.
+

Bài tập định tính

+

Bài tập định lƣợng

+

Bài tập đồ thị

+

Bài tập thí nghiệm

+

Bài tập trắc nghiệm khách quan.

1.1.2.3. Lựa chọn bài tập vật lí
a) Căn ứ để lựa chọn bài tập vật lí.

b)

-

Lựa chọn theo mụ đí h sử dụng

-

Lựa chọn theo trình độ xuất phát của HS

-

Lựa chọn theo thời gian cho phép sử dụng

Các yêu cầu cần đ p ứng về số lƣợng và nội dụng bài tập đƣợc lựa chọn.
- Phù hợp với mứ độ nội dung các kiến thứ

ơ ản và các kỹ năng giải bài

tập.
-

Hệ thống bài tập gồm nhiều thể loại.

-

Chú ý số lƣợng và nội dung bài tập nhằm giúp HS vƣợt qua những khó

khăn hủ yếu, khắc phục những sai lầm phổ biến.

7


- Bài tập đƣ r phải có tính hệ thống.
- Bài tập phải đảm bảo vừa sứ đối với HS đại tr , đồng thời có chú ý tới sự
phân hóa HS.
1.1.3. Hướng dẫn hoạt động giải bài tập vật lí.
1.1.3.1. Phương pháp giải bài tập vật lí. [9, tr. 347 - 360]
Muốn giải tốt bài tập vật lí cần tuân theo qu trình s u đâ .
Bƣớc 1: Tìm hiểu đề bài
- Đọ đúng đề bài, phân biệt đâu l ẩn số, đâu l dữ kiện.
-

Chuyển ngôn ngữ th ng thƣờng sang ngôn ngữ vật lí

-

Dùng kí hiệu để tóm tắt đề bài cho gọn, trong trƣờng hợp cần thiết phải vẽ

hình để diễn đạt những điều kiện củ đề bài vì nhiều khi hình vẽ giúp HS dễ nhận
biết diễn biến của hiện tƣợng, mối quan hệ giữ

đại lƣợng vật lí.

Bƣớc 2: Phân tích hiện tƣợng.
Trƣớc hết là nhận biết những dữ kiện
những khái niệm nào, hiện tƣợng nào, quy tắ

ho trong đề

i ó liên qu n đến

n o, định luật vật lí n o. X

định

gi i đoạn diễn biến của hiện tƣợng, mỗi gi i đoạn liên qu n đến đặc tính nào,
định luật nào. Cần phải hình dung rõ toàn bộ diễn biến của hiện tƣợng v

định

luật chi phối ói trƣớc khi xây dựng bài giải cụ thể. Có nhƣ vậy mới hiểu rõ đƣợc
bản chất của hiện tƣợng, tr nh đƣợc những sự mò mẫm máy móc áp dụng các công
thức.
Bƣớc 3: Xây dựng lập luận
Thực chất củ

ƣớc này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ kiện đã

cho.
* Với bài tập định tính giải thích hiện tượng:
Giải thích hiện tƣợng thực chất là cho biết một hiện tƣợng và lí giải xem vì
sao hiện tƣợng lại xả r nhƣ thế.
Trong các bài tập vật lí này, bắt buộc phải thiết lập đƣợc mối quan hệ giữa
hiện tƣợng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay với một số định luật vật lí.

8

Thực hiện phép suy luận lôgic, luận đoạn trong đó tiền đề thứ nhất là một đặc
tính chung của sự vật hoặ định luật vật lí tổng quát, tiền đề thứ hai là những điều
kiện cụ thể, kết luận về hiện tƣợng đƣợc nêu ra.
*

Với bài tập định tính dự đoán hiện tượng:

Dự đo n hiện tƣợng thực chất l ăn ứ vào những điều kiện cụ thể của bài, x
định những định luật chi phối hiện tƣợng và dự đo n đƣợc hiện tƣợng gì xảy ra và
xả r nhƣ thế nào.
- Ta thực hiện suy luận lôgic, thiết lập luận

đoạn, trong đó r mới biết tiền

đề thứ h i (ph n đo n khẳng định riêng), cần phải tìm tiền đề thứ nhất (ph n đo n
khẳng định chung) và kết luận (ph n đo n khẳng định riêng).
- Trong trƣờng hợp hiện tƣợng xảy ra phức tạp, ta phải xây dựng một chuỗi
luận

đoạn liên tiếp ứng với
*

gi i đoạn diễn biến của hiện tƣợng.

Với bài tập định lượng: Đối với bài tập tổng hợp phức tạp, ó h i phƣơng

pháp xây dựng lập luận: Phƣơng ph p phân tí h v phƣơng ph p tổng hợp
Phương pháp phân tích (Xem sơ đồ 1.1)

Sơ đồ 1.1. Sơ đồ lập luận theo phương pháp phân tích.

Định luật 1 (Công thức 1)
X = f(Y,Z)

+ Tìm một định luật, một quy tắc diễn đạt bằng một công thức có c
lƣợng cần tìm và một v i đại lƣợng kh

+ Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác (Định luật 2 – Công th
Định luật 3 – Công thứ 3 …) cho biết mối quan hệ giữ
với

đại lƣợng đã iết.

9


+ Cuối ùng tìm đƣợc một công thức chỉ chứ

đại lƣợng cần tìm với đại

lƣợng đã iết.
Phương pháp tổng hợp (Sơ đồ 1.2)
+ Từ những đại lƣợng đã ho ở đề bài. Dự v o
tìm những công thức có chứ

đại lƣợng đã ho với

định luật, quy tắc vật lí,
đại lƣợng trung gian mà ta

dự kiến ó liên qu n đến đại lƣợng cần tìm.

+ Suy luận toán họ , đƣ

đến công thức chỉ chứ đại lƣợng phải tìm với các

đại lƣợng đã ho.
Sơ đồ 1.2. 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 5 (Công thức 4)
X = f(Y,Z)=f(a,b,c)

Cả h i phƣơng ph p đều có giá trị nhƣ nh u, nhiều khi chúng bổ sung cho nhau. Tu
nhiên, trong gi i đoạn đầu của quá trình vận dụng kiến thứ để giải bài tập thì
phƣơng ph p phân tí h dễ thực hiện hơn đối với HS. Đối với những bài tập ó tính kh
i qu t o đòi hỏi khả năng tƣ du s ng tạo thì cần biết phối hợp cả hai
phƣơng ph p.
Bƣớc 4: Biện luận.
Sau khi giải bài tập ra kết quả cuối cùng cần xem xét kết quả đó ó phù hợp
với hiện tƣợng trong thực tiễn hay không. Có những kết quả vẫn thỏa mãn về măt
toán họ nhƣng lại không phù hợp với bản chất của hiện tƣợng vật lí thì phải loại bỏ.
Đ

i khi nhờ biện luận này mà HS có thể tự phát hiện ra những sai lầm trong quá

trình lập luận.
Để tránh sự mò mẫm thì tất cả các loại bài tập đều trải qu ƣớ 1 v ƣớc 2
nhƣng ƣớc 3 có thể không hoàn toàn giống nhau.

10


1.1.3.2. Hướng dẫn giải bài tập vật lí
a)

Những công việc cần l m khi hƣớng dẫn HS giải một bài tập vật lí.
-

X định mụ đích sử dụng bài tập này

-

X định những kiến thức dùng để giải bài tập

- Phát hiện đƣợc những khó khăn m HS có thể gặp khi giải bài tập đó.
b)

Soạn câu hỏi và phƣơng n trả lời để giúp đỡ HS vƣợt qu khó khăn.

Các kiểu hƣớng dẫn HS giải bài tập vật lí.
*

Hƣớng dẫn theo mẫu (Agorit).

- Là sự hƣớng dẫn chỉ rõ cho HS h nh động cụ thể cần thực hiện và trình tự
thực hiện

h nh động đó để đạt kết quả mong muốn.

-

GV phải xây dựng đƣợc một agôrit giải.

-

Thƣờng áp dụng khi hƣớng dẫn HS giải một dạng bài tập điển hình n o đó.

* Định hƣớng kh i qu t hƣơng trình hó .
- Định hƣớng tƣ du ủa HS theo đƣờng lối khái quát của việc GQVĐ.
- Áp dụng khi ó điều kiện hƣớng dẫn tiến trình hoạt động giải bài tập nhằm
giúp HS tự giải đƣợc bài tập đã ho, đồng thời dạy cho HS

h su nghĩ trong qu

trình giải bài tập.
* Hƣớng dẫn tìm tòi
- GV gợi mở để HS tự tìm cách giải quyết, tự x

định

h nh động cần

thực hiện để đạt đƣợc kết quả.
-

Áp dụng khi cần giúp đỡ HS vƣợt qu khó khăn để giải đƣợc bài toán.

-

Các câu hỏi hƣớng dẫn phải hƣớng tƣ du HS vào phạm vi cần và có thể

tìm tòi phát hiện cách giải quyết.
1.2. NL GQVĐ và mối liên hệ với hoạt động giải bài tập vật lí.
1.2.1. NL là gì?
Từ lâu vấn đề NL đã đƣợc nhiều nhà khoa học, trong nhiều lĩnh vực trên thế
giới ũng nhƣ ở Việt Nam quan tâm và có khá nhiều cách hiểu về khái niệm “năng lự
”. Kh i niệm “năng lự ” ũng đƣợ x định khá rõ ràng qua các nghiên cứu của

11