Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập vật lý chương dòng điện xoay chiều lớp 12 nhằm phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo của học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN VĂN THIỆN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP
VẬT LÝ CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” LỚP 12, NHẰM
PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

HÀ NỘI – 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN VĂN THIỆN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” LỚP 12, NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH
CỰC, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
( BỘ MÔN VẬT LÝ)
Mã số: 60.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN VĂN NHÃ

HÀ NỘI - 2014


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập hoàn thành khóa học và thực hiện đề tài
này, tôi đã nhận được rất nhiều sự ủng hộ, giúp đỡ của các quí thầy cô giáo, các
cán bộ phụ trách, các em học sinh, bạn bè và những người thân của tôi.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Ban giám hiệu, Phòng
đào tạo sau đại học, trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã
nhiệt tình tham gia giảng dạy và quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho
tôi hoàn thành luận văn
Đặc biệt tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người thầy đáng
kính PGS.TS. Nguyễn Văn Nhã người đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn tận tình,
động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện
đề tài.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu, các thầy cô giáo giảng
dạy bộ môn Vật lí và các em học sinh trường THPT Thanh Liêm A-Huyện
Thanh Liêm -Tỉnh Hà Nam nơi tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm. Các
thầy cô và các em học sinh đã cộng tác, động viên giúp đỡ và chỉ bảo cho tôi
rất nhiều trong thời gian thực nghiệm sư phạm tại trường.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè tôi
đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp tôi trong
suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Hà Nội, tháng 11 năm 2014
Tác giả

Nguyễn Văn Thiện

i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Viết đầy đủ

BT

Bài tập

BTVL

Bài tập vật lý

ĐC

Đối chứng

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

SBT

Sách bài tập

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

SGK

Sách giáo khoa

ii


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn............................................................................................................................ i
Danh mục viết tắt............................................................................................................... ii
Mục lục................................................................................................................................. iii
Danh mục các bảng......................................................................................................... vi
Danh mục các hình.......................................................................................................... vii
MỎ ĐẦU............................................................................................................................ 1
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU................................................................................................................. 7

1.1. Bài tập vật lí, vai trò và mục đích sử dụng trong dạy
học vật lí

7

1.1.1. Bài tập vật lí.......................................................................................................... 7
1.1.2. Mục đích sử dụng bài tập vật lí...................................................................... 8
1.1.3. Vai trò của bài tập vật lí trong dạy và học.................................................. 9
1.2. Các dạng bài tập vật lí........................................................................................... 11
1.2.1. Phân loại theo phương pháp giải................................................................... 12
1.2.2. Phân loại theo nội dung..................................................................................... 14
1.2.3. Phân loại theo mục đích lý luận dạy học.................................................... 15
1.2.4. Phân loại theo hình thức làm bài................................................................... 15
1.3. Phương pháp giải bài tập Vật............................................................................. 16
1.3.1. Các bước giải bài tập Vật lí............................................................................. 16
1.3.2. Một số điểm lưu ý khi học sinh bài tập và bài thi Vật lí...................... 19
1.4. Sử dụng hệ thống bài tập vật lý nhằm phát triển tư duy, năng
lực sáng tạo của học sinh.............................................................................................. 20
1.4.1. Tư duy sáng tạo.................................................................................................... 20
1.4.2. Xây dựng hệ thống bài tập vật lý, nhằm phát triển tư duy
sáng tạo của học sinh...................................................................................................... 21
1.4.3.Sử dụng hệ thống bài tập................................................................................... 22
1.5. Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy và học bài tập vật lý.........23
1.5.1.Vai trò của giáo viên............................................................................................ 23
1.5.2. Vai trò của học sinh............................................................................................ 25
1.6. Thực trạng về dạy học bài tập vật lý ở trường phổ thông hiện nay.....26

iii

1.6.1. Tình hình học tập của học sinh...................................................................... 26
1.6.2. Tình hình giảng dạy của giáo viên................................................................ 27
1.6.3. Nguyên nhân và hướng khắc phục............................................................... 28
1.7. Các biện pháp phát triển tư duy, năng lực sáng tạo của học
sinh khi dạy bài tập vật lý............................................................................................. 30
1.8. Kết luận Chương 1................................................................................................. 31
Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ ĐƯA RA
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ‘‘DÒNG ĐIỆN
XOAY CHIỀU’’ VẬT LÝ 12, THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN
TƯ DUY CỦA HỌC SINH......................................................................................... 33
2.1. Vị trí, cấu trúc chương “Dòng điện xoay chiều”................................................. 33

2.1.1. Vị trí và vai trò của chương “Dòng điện xoay chiều”........................... 33
2.1.2. Cấu trúc nội dung chương “Dòng diện xoay chiều”.............................. 33
2.2. Thang năng lực nhận thức của BLOOM”...................................................... 35
2.3. Những yêu cầu về kiến thức và kỹ năng giải bài tập................................. 36
2.3.1. Về nội dung kiến thức, trình độ nhận thức................................................ 36
2.3.2. Về kỹ năng............................................................................................................. 40
2.4. Các chủ đề bài tập của chương ‘‘Dòng điện xoay chiều’’ vật lý 12.....41
2.4.1. Bài tập viết phương trình và tính các đại lượng tức thời...................... 42
2.4.2. Tìm tổng trở, các giá trị hiệu dụng U, I, P và độ lệch pha của
các đại lượng xoay chiều của mạch R, L, C.......................................................... 47
2.4.3. Phương pháp dùng giản đồ vectơ quay....................................................... 56
2.4.4. Bài tập về các đại lượng R, L C ,
biến thiên...................................... 62
2.4.5. Dạng bài tính công suất của dòng điện....................................................... 68
2.4.6. Dạng bài tính điện lượng.................................................................................. 72
2.4.7. Bài tập về hộp đen............................................................................................... 73
2.4.8. Bài tập về máy biến thế và truyền tải điện năng...................................... 78
2.5. Kết luận Chương 2................................................................................................. 83

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM............................................................... 84
3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp của TNSP...................84
3.1.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.................................. 84
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm........................................................... 84
3.1.3. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm................................. 84

iv


3.2. Phân tích, đánh giá và xử lí kết quả TNSP.................................................... 86
3.2.1. Xây dựng tiêu chí để đánh giá........................................................................ 86
3.2.2. Phân tích các kết quả về mặt định tính........................................................ 86
3.2.3. Phân tích các kết quả về mặt định lượng.................................................... 87
3.3. Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm...................................................... 94
3.4. Kết luận Chương 3.................................................................................................. 95
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ........................................................................... 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 98
PHỤ LỤC........................................................................................................................... 100

v


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Bảng phân phối chương trình của chương “Dòng điện xoay
chiều” vật lý 12-cơ bản.................................................................................................... 35
Bảng 3.1: Thông tin về các lớp học sinh tham gia trong quá trình
TNSP...................................................................................................................................... 85
Bảng 3.2: Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích lũy bài
kiểm tra số 1........................................................................................................................ 89

Bảng 3.3: Bảng xếp loại học tập lần 1....................................................................... 90
Bảng 3.4: Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích lũy bài
kiểm tra số 2........................................................................................................................ 91
Bảng 3.5: Bảng xếp loại học tập lần 2....................................................................... 92
Bảng 3.6: Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng sau 2 bài kiểm tra..............93

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Chu trình sáng tạo........................................................................................ 21
Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương.................................................... 34
Hình 3.1: Đồ thị tần số tích lũy bài kiểm tra số 1của các lớp ĐC và TN...90
Hình 3.2: Biểu đồ xếp loại học tập lần 1................................................................. 90
Hình 3.3: Đồ thị tần số tích lũy bài kiểm tra số 2 của các lớp ĐC và TN . 91
Hình 3.4 : Biểu đồ xếp loại học tập lần 2............................................................... 92

vii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, chúng ta đang sống trong kỷ nguyên mà động lực chủ yếu để
phát triển kinh tế, xã hội là tri thức. Trong nền kinh tế tri thức của thế kỷ XXI,
nền giáo dục phải đào tạo ra những con người có trí tuệ phát triển, giàu tính
sáng tạo và nhân văn. Ở nước ta Đảng và Nhà nước đã xác định “ Giáo dục là
quốc sách hàng đầu”. Điều này đã được xác định trong nghị quyết trung ương
4 khoá VII, nghị quyết trung ương 2 khoá VIII, được thể chế trong luật giáo
dục (2005). Luật giáo dục, điều 28.2 đã ghi “Phương pháp giáo dục phổ thông

phải phát huy tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hợp với
đặc điểm từng lớp học môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm
việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động
đến tình cảm, đem lại niềm vui hướng thú và trách nhiệm học tập của học
sinh”. Như vậy, quá trình dạy học không chỉ nhằm mục đích trang bị kiến thức
mà cần hướng đến phát huy hết tiềm năng của người học. Người học luôn tích
cực, chủ động tìm hiểu, chiếm lĩnh kiến thức, đặc biệt họ được tự do sáng tạo,
tự do tư duy dưới sự định hướng của người thầy. Từ đó họ có thể phát huy khả
năng tự học và duy trì việc học lâu dài, tính tích cực trong học tập là tích cực
trong nhận thức, được thể hiện bằng động cơ, hứng thú học tập, tiền đề của tự
giác, độc lập và sáng tạo. Để người học tích cực chủ động trong học tập thì
người thầy cần có phương pháp dạy học tích cực, nghĩa là tập trung vào việc
phát huy tính tích cực của người học. Muốn đổi mới cách học phải đổi mới
cách dạy và có sự phối hợp nhịp nhàng hoạt động dạy với hoạt động học thì
mới thành công.
Trong quá trình dạy học nói chung, dạy học môn vật lý nói riêng, có rất nhiều
phương pháp dạy học tích cực để nâng cao chất lượng trong học tập, phát triển
năng lực tư duy độc lập, nâng cao hiệu quả tự học của học sinh. Trong số đó,
phương pháp sử dụng hệ thống bài tập là một phương pháp phổ biến, được sử
dụng thường xuyên và mang lại hiệu quả cao. Đặc biệt, môn Vật lí là một

1


môn khoa học tự nhiên thì điều đó lại càng được thể hiện rõ nét. Bài tập chính
là một phương tiện để tiếp cận kiến thức, rèn luyện khả năng tư duy và nâng
cao kĩ năng thực nghiệm trong dạy học môn Vật lí ở trường phổ thông.
Hiện nay, tài liệu về hệ thống bài tập môn Vật lí ở trường phổ thông rất
phong phú đa dạng, mặt khác trong phân phối chương trình số tiết dạy bài tập
lại ít hơn so với nhu cầu cần củng cố kiến thức của học sinh. Đặc biệt, hiện nay

đang áp dụng các hình thức thi trắc nghiệm, với các bài tập trắc nghiệm đòi hỏi
giải bài tập nhanh và chính xác, nên nhiều học sinh chỉ vận dụng một cách máy
móc các bước giải bài tập, nhận dạng bài tập, áp dụng công thức và sử dụng
máy tính để tính toán với tốc độ nhanh và chính xác, do vậy việc phát triển tư
duy và sự sáng tạo của học sinh trong việc giải bài tập vật lí còn hạn chế. Một
vấn đề đặt ra là người giáo viên cần phân loại các dạng bài tập và có các
phương pháp giải bài tập, hướng dẫn học sinh giải bài tập với tốc độ nhanh,
chính xác, đồng thời giúp học sinh phát triển tính tư duy, sáng tạo.
Trong khuôn khổ đề tài này, chúng tôi đặc biệt quan tâm đến việc xây
dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập sao cho phù hợp với năng lực nhận
thức của học sinh. Với kinh nghiệm qua một số năm tham gia giảng dạy ở
trường THPT, tôi chọn chương “Dòng điện xoay chiều” trong chương trình Vật
lí 12 là đề tài nghiên cứu. Đối với học sinh phổ thông đây là nội dung kiến thức
rất quan trọng, với khối lượng khá lớn và trừu tượng, có nhiều vấn đề liên quan
đến thực tế đời sống, đặc biệt là lượng kiến thức chiếm một phần không nhỏ
trong các đề thi quốc gia. Chính vì vậy xuất phát từ thực tế trên và điều kiện
nghiên cứu của bản thân, tác giả chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập và
hướng dẫn giải bài tập vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” lớp 12, nhằm
phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo của học sinh” sẽ giúp học sinh có một
hệ thống bài tập, có phương pháp giải cụ thể của từng dạng với hướng dẫn giải
chi tiết một số bài. Từ đó giúp học sinh có thể hiểu rõ hơn về chương dòng
điện xoay chiều. Đồng thời thông qua việc giải bài tập, học sinh được rèn

2


luyện về kĩ năng giải bài tập, phát triển tính tích cực, chủ động, tư duy sáng tạo
và năng lực tự làm việc của bản thân.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Dựa trên nhu cầu thực tiễn hiện nay, đề tài đã tập trung xây dựng một

hệ thống bài tập vật lý theo từng dạng, và hướng dẫn phương pháp giải các
dạng bài tập của chương “Dòng điện xoay chiều”. Từ đó vạch ra tiến trình
hướng dẫn hoạt động dạy học, (gồm hoạt động của giáo viên và hoạt động của
học sinh), nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức về chương này. Trên cơ sở
đó học sinh có thể tự lực vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo để
giải các bài tập cùng dạng ở các chương khác theo phương pháp đã đưa ra.
3.

Nhiệm vụ nghiên cứu

-

Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài. Trong phần này, đề tài sẽ hệ thống

hóa cơ sở lý luận và thực tiễn về việc dạy bài tập vật lý ở trong các trường phổ
thông hiện nay.
-

Nghiên cứu nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” chương trình

sách giáo khoa vật lý 12 cơ bản, nhằm xác định nội dung kiến thức cơ bản học
sinh cần nắm vững, và các kĩ năng giải bài tập cơ bản học sinh cần rèn luyện.
-

Soạn thảo hệ thống bài tập về nội dung kiến thức phần Dòng điện

xoay chiều, phù hợp với đặc trưng lớp theo từng dạng, rồi đưa ra phương pháp
giải theo từng dạng theo hướng phát huy tính sáng tạo của học sinh, đề xuất
tiến trình hướng dẫn học sinh giải bài tập trong hệ thống bài tập này.
-

Thực nghiệm sư phạm và đánh giá hiệu quả của các phương pháp đã

đưa ra.
4.Khách thể và đối tượng nghiên cứu
4.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy và học môn vật lý 12 THPT và chương “Dòng điện xoay
chiều ” Vật lý lớp12 của giáo viên và học sinh.
4.2. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu, xây dựng hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều”
Vật lý lớp 12 theo từng dạng nhằm gúp học sinh có một phương pháp tổng

3


quan để giải các bài tập chương ‘‘ Dòng điện xoay chiều’’ từ đó phát huy tính
tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh.
5. Vấn đề nghiên cứu
Đề tài này tập trung nghiên cứu các vấn đề cơ bản sau :
-Vai trò của bài tập, và việc giải bài tập trong quá trình dạy và học môn
vật lý như thế nào ?
-

Lý luận về bài tập trong dạy học vật lí và phương pháp sử dụng bài tập

trong dạy học tích cực
-

Xây dựng hệ thống các bài tập trong chương “Dòng điện xoay chiều”

và đề xuất các phương án giải như thế nào để phát huy tính tư duy, sáng tạo, và
khả năng tự học của học sinh ?
6.Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều ”
đồng thời thiết kế được tiến trình dạy học các kiến thức thuộc chương với việc
sử dụng hệ thống bài tập đó theo một chiến lược hợp lý, phù hợp với năng lực
nhận thức của HS thì sẽ phát huy được tư duy sáng tạo và năng lực giải quyết
vấn đề của HS.
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn để xây dựng hệ thống bài tập và
hướng dẫn học sinh giải các bài tập của chương ‘‘ Dòng điện xoay chiều ’’ lớp
12 chương trình cơ bản, theo hướng phát huy tính tư duy sáng tạo của người
học.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa lý luận của đề tài :
Trong phạm vi của đề tài này sẽ cung cấp một hệ thống cơ sỏ lý luận của
bài tập vật lý và tác dụng của việc giải bài tập vật lý trong dạy và học.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài :
Việc xây dựng hệ thống các dạng bài tập, và đưa ra các phương pháp
giải theo hướng phát huy tính tự học và tính sáng tạo của người học được áp
dụng rộng rãi vào các trường phổ thông hiện nay.

4


9. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
9.1. Nghiên cứu lí luận
-

Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học bài tập vật lý, để làm sáng tỏ vai

trò của nó trong dạy và học.
-

Nghiên cứu chương trình vật lí phổ thông, các giáo trình, tài liệu

hướng dẫn về học phần này, nội dung sách giáo khoa và những tài liệu tham
khảo có liên quan để xác định mức độ nội dung và yêu cầu cần nắm vững.
-

Xây dựng hệ thống các bài tập, và hướng dẫn giải các bài tập của

chương ‘‘Dòng điện xoay chiều’’ vật lý 12.
9.2. Nghiên cứu thực tiễn
-Khảo sát thực tiễn về việc dạy bài tập vật lý ở các trường phổ thông
trong địa bàn tỉnh Hà Nam.
-

Điều tra, phỏng vấn về việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn

giải các bài tập của chương ‘‘Dòng điện xoay chiều’’ ở trường phổ thông hiện
nay.
-

Trao đổi ý kiến với các GV có nhiều kinh nghiệm trong công tác giảng

dạy môn Vật lí về nội dung, số lượng, hình thức của các loại bài tập, đề thi tự
luận và trắc nghiệm khách quan, đồng thời xem xét bài giảng và phương pháp
sử dụng và hiệu quả của hệ thống các bài tập trong quá trình dạy học môn Vật
lí nói chung và phần “Dòng điện xoay chiều” nói riêng.

9.3. Thực nghiệm sư phạm
-

Tiến hành giảng dạy song song nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm

ở trường THPT Thanh Liêm A theo phương án đã xây dựng.
-

Trên cơ sở phân tích định tính và định lượng kết quả thu được trong

quá trình thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và tính hiệu quả của
các biện pháp do đề tài đưa ra.

5


10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, nội dung chính của luận văn được trình bày theo 3 chương: Chương 1: Cơ
sở lí luận và thực tiễn của đề tài nghiên cứu.
Chương 2: Xây dựng hệ thống các bài tập và đưa ra các phương pháp giải bài
tập của chương ‘‘Dòng điện xoay chiều’’ lớp 12 chương trình cơ bản, theo
hướng phát huy tính tự học, sáng tạo của học sinh. Chương 3: Thực nghiệm sư
phạm.

6


CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.1. Bài tập vật lí, vai trò và mục đích sử dụng trong dạy học vật lí
1.1.1. Bài tập vật lí
Trong thực tiễn dạy học cũng như trong các tài liệu giảng dạy, các thuật
ngữ: ‘‘Bài tập, bài tập vật lý’’ thường được sử dụng cùng với các thuật ngữ
‘‘bài toán’’, ‘‘bài toán vật lý’’. Trong cuốn Đại từ điển tiếng việt, ‘‘bài tập” và
“bài toán” được định nghĩa khác hẳn nhau. Bài tập là các bài ra để luyện tập,
vận dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề. Còn “bài toán” là vấn đề cần
giải quyết, tìm ra lời giải bằng các định luật, quy tắc mới [13, tr.25]. Cũng như
vậy, một số ý kiến cho rằng cần phân biệt hai thuật ngữ “ bài tập vật lý” và “bài
toán vật lý”. Bài tập vật lý có ý nghĩa là vận dụng các kiến thức lý thuyết đã
học về vật lý vào trong những trường hợp cụ thể để giải quyết. Còn bài toán
vật lý được sử dụng để hình thành những kiến thức mới trong khi giải quyết
vấn đề được đặt ra chưa có câu trả lời, hoặc đề ra một phương pháp giải quyết
mới.
Hiện nay, do quan niệm bài tập chỉ đơn thuần là vận dụng kiến thức đã
biết nên nhiều giáo viên đã sử dụng bài tập để rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến
thức cũ mà coi nhẹ chức năng tìm kiếm kiến thức mới, giải quyết vấn đề mới.
Theo quan điểm hiện đại việc tìm kiếm kiến thức mới cũng là một bài tập cho
học sinh, trong quá trình tìm kiếm kiến thức mới học sinh không phải thụ động
tiếp thu cách giải quyết vấn đề một cách máy móc. Học sinh cũng phải tập các
hành động, các phương pháp để chiếm lĩnh kiến thức mới như: quan sát, phân
tích hiện tượng, đo lường, so sánh, khái quát hóa, tìm mối quan hệ nhân quả
giữa các hiện tượng,..Điều đó có nghĩa là học sinh phải chủ động chiếm lĩnh
kiến thức mới thông qua các hoạt động của chính mình, dưới sự hướng dẫn của
giáo viên.
Trong tài liệu SGK cũng như các tài liệu bộ môn[3], người ta thường
hiểu các bài tập luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ

7

yếu, là nghiên cứu các hiện tượng, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy
vật lý của học sinh và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Về
bản chất mỗi vấn đề xuất hiện khi nghiên cứu trong các tài liệu giáo khoa trong
các bài học vật lý đều có thể coi là một bài tập đối với HS. Định nghĩa “bài tập
vật lý’’ như trên được nhiều nhà lý luận dạy học, và các giáo viên giảng dạy tán
thành, chấp nhận. Theo định nghĩa đó, bài tập vật lý có hai chức năng chính đó
là vận dụng kiến thức cũ để giải quyết vấn đề và tìm kiếm kiến thức mới.
Chính vì vậy, theo nhóm tác giả không nên phận biệt hai khái niệm “bài tập vật
lý” và “bài toán vật lý” mà gọi chung cả hai khai niệm này là “bài tập vật lý”.
1.1.2. Mục đích sử dụng bài tập vật lí
Bài tập vật lí có vai trò quan trọng trong vận dụng kiến thức và hình
thành kiến thức mới. Do đó, bài tập vật lí với tư cách là một phương pháp dạy
học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc dạy học vật lí ở nhà trường phổ
thông.Việc giải các BTVL là rèn luyện tư duy định hướng học sinh một cách
tích cực.
Bài tập Vật lí có thể được sử dụng như là:
- Phương tiện nghiên cứu tài liệu mới, đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến
thức một cách vững chắc.
- Phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lý
thuyết với thực tế, học tập với đời sống.
- Rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học
sinh.
- Phương tiện ôn tập, củng cố kiến thức cho học sinh một cách sinh động và có
hiệu quả.
- Rèn luyện những đức tính: tự lập, cẩn thận, kiên trì, tinh thần vượt khó cho
học sinh.
- Phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức kỹ năng của học sinh.
Quá trình giải một bài tập vật lý là quá trình tìm hiểu các điều kiện của
bài toán, xem xét các hiện tượng vật lý được đề cập, dựa vào kiến thức vật lý

8


trên cơ sở những cái đã biết để tìm ra cái chưa biết. Đồng thời thông qua hoạt
động giải bài tập học sinh không chỉ củng cố lý thuyết và tìm ra lởi giải một
cách chính xác, mà còn hướng cho học sinh cách suy luận độc lập để hiểu rõ và
giải quyết vấn đề một cách chính xác. Muốn giải tốt các bài tập vật lý, học sinh
cần phải biết vận dụng linh hoạt các thao tác tư duy, phân tích, tổng hợp, so
sánh khái quát hóa,…để xác định được bản chất của vật lý. Vận dụng các kiến
thức của vật lý để giải quyết các nhiệm vụ của học tập, và những vấn đề thực tế
của đời sống. Đó chính là thước đo chính xác nhất mức độ hiểu biết của học
sinh.
1.1.3. Vai trò của bài tập vật lí trong dạy và học
Trước hết, vật lý là một môn khoa học giúp học sinh nắm được quy luật
vận động của thế giới vật chất và bài tập vật lý giúp học sinh hiểu rõ những qui
luật ấy, biết phân tích và vận dụng những qui luật ấy vào thực tiễn. Trong nhiều
trường hợp, mặc dù người giáo viên có trình bày tài liệu một cách mạch lạc,
hợp logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu cầu, qui tắc
và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ để học sinh
hiểu và nắm sâu sắc kiến thức. Chỉ thông qua việc giải các bài tập vật lý dưới
hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng
kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó mới trở
nên sâu sắc và hoàn thiện, và trở thành vốn riêng của người học. Qua đó học
sinh còn có thể hình thành thói quen, kĩ năng, kĩ xảo khi vận dụng kiến thức đã
học vào cuộc sống. Không những thế, thông qua dạy học về bài tập vật lí,
người học có thể nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn
những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí… biết cách phân tích, ứng dụng
vào thực tiễn, có thói quen vận dụng kiến thức khái quát, giúp học sinh làm
việc với tinh thần tự lực cao, đồng thời phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.

Vai trò của bài tập vật lí trong dạy học như sau:
- Giải bài tập vật lý giúp cho học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức

9


Khi giải bài tập vật lí, học sinh phải nhớ lại kiến thức vừa học, đào sâu
và tổng hợp kiến thức trong một chương hoặc một phần của chương trình. Nó
được thực hiện qua các bài kiểm tra một tiết, kiểm tra định kì. Kết quả của bài
kiểm tra giúp giáo viên biết người học học được gì, nắm kiến thức vững đến
đâu để từ đó người giáo viên kịp thời sửa chữa sai lầm của người học và điều
chỉnh cách dạy của mình.
Giải bài tập vật lí là thước đo chính xác để giáo viên có thể thường xuyên
theo dõi thành tích và tinh thần học tập của học sinh cùng với hiệu quả công
tác giáo dục, giáo dưỡng của mình, để từ đó có thể điều chỉnh nội dung,
phương pháp dạy học, giúp quá trình dạy học đạt hiệu quả cao.
- Giải bài tập vật lí giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến
thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống.
Có thể xây dựng nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, yêu cầu học sinh
phải vận dụng kiến thức lý thuyết đê giải quyết. Khi giải các bài tập như vậy,
sẽ giúp học sinh hiểu kiến thức sâu sắc hơn, đồng thời tập cho học sinh biết
cách liên hệ giữa lí thuyết và thực tế, vận dụng kiến thức được học vào cuộc
sống hàng ngày.
Thí dụ : Sau khi học xong bài “Máy biến áp-Truyền tải điện năng đi xa” học
sinh có thể giải thích được, vì sao trước khi truyền tải đi xa người ta phải dùng
máy biến áp để tăng điện áp, từ đó giải thích cho những người xung quanh
cùng hiểu.
- Bài tập dùng để dẫn dắt kiến thức mới
Ở

những lớp bậc THPT thì trình độ về toán học của HS đã khá phát

triển, vì vậy nhiều khi các bài tập được giáo viên sử dụng một cách khéo léo để
có thể dẫn dắt học sinh tìm hiểu về một kiến thức mới, hiện tượng mới.
Thí dụ: Sau khi học phần độ lệch pha trong bài “Mạch R,L,C mắc nối tiếp” GV
cho một ví dụ trong đó Z L=Zc khi đó u và i cùng pha với nhau và hiện tượng
cộng hưởng xảy ra. Giáo Viên nói về hiện tượng cộng hưởng điện.

10


- Giải bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy, sáng tạo của học sinh Khi
giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra HS phải phân tích
đề bài, xem đề bài cho gì, cần gì, học sinh phải tái hiện kiến thức, vận dụng
kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như phân tích, so sánh, tổng hợp, trừu
tượng hóa, khái quát hóa….để xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng, lập
luận, tính toán , có khi phải tiến hành làm thí nghiệm, đo đạc kiểm tra kết luận.
Vì thế bài tập vật lí sẽ là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc sáng tạo,
bồi dưỡng hứng thú học tập và khả năng nghiên cứu khoa học, đặc biệt là khi
phải khám phá ra bản chất của hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng tình
huống có vấn đề.
- Bài tập vật lí có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp.
Các bài tập vật lí có thể đề cập đến các lĩnh vực khác nhau trong cuộc
sống, khoa học, kĩ thuật, thông tin liên lạc, giao thông vận tải, sản suất công
nghiệp….Các bài tập này là phương tiện thuận lợi để học sinh liên hệ giữa lí
thuyết và thực hành, học tập với đời sống, vận dụng kiến thức đã học vào thực
tế sản xuất và cuộc sống.
Khi giải bài tập vật lí, đòi hỏi HS tích cực vận dụng tổng hợp những kiến
thức, kinh nghiệm đã có để tìm lời giải. Khi giải thành công một bài tập sẽ đem
đến cho học sinh niềm phấn khởi sáng tạo, sẵn sàng đón nhận bài tập mới ở

mức độ cao hơn. Tuy nhiên, không phải cứ cho học sinh làm bài tập là chúng ta
đạt ngay được các yêu cầu mong muốn. Bài tập vật lí chỉ phát huy tác dụng to
lớn của nó trong những điều kiện sư phạm nhất định. Kết quả rèn luyện kĩ
năng, kĩ xảo giải bài tập phụ thuộc rất nhiều vào việc có hay không có một hệ
thống bài tập được lựa chọn và sắp xếp phù hợp với mục đích dạy học, với yêu
cầu rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho người học.
1.2. Các dạng bài tập vật lí
Có nhiều cách để phân dạng bài tập vật lí, tùy thuộc vào mục đích và
yêu cầu.

11


1.2.1. Phân loại theo phương pháp giải
a. Bài tập định tính
Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải học sinh không cần phải
tính toán phức tạp mà chủ yếu dựa vào các suy luận logic đơn giản để giải. Để
làm được các bài tập loại này học sinh cần phải hiểu rõ, hiểu sâu bản chất các
kiến thức vật lí, hiện tượng vật lí, các định luật vật lí, các thuyết vật lí….Đa
số bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng
vật lí nào đó xảy ra trong điều kiện xác định.
Thí dụ: Khi ta mắc một bếp điện nối tiếp vào một Ampe kế, sau một thời gian
bếp điện có độ nóng ổn định ta thổi vào bếp một lồng khí lạnh. Hỏi số chỉ của
Ampe kế có thay đổi không?
Bài tập định tính thường dùng để vận dụng các kiến thức vật lí vào đời
sống, sản xuất. Nó thường được đưa ra dưới dạng câu hỏi ‘Vì sao?’, ‘Tại sao?’.
Bài tập định tính thường được sử dụng nhiều trong quá trình dạy học vật lí nhất
là khi xây dựng hình thành kiến thức mới, dùng làm bài tập nghiên cứu tài liệu
mới. Chính vì điều này bài tập định tính giúp học sinh nắm rõ bản chất các
hiện tượng vật lí, những quy luật của chúng, dạy cho học sinh biết cách áp

dụng lí thuyết vào thực tiễn. Bài tập định tính luôn mang lại cho người học sự
hứng thú, say mê môn học, rèn luyện tư duy, khả năng phán đoán, khả năng
quan sát nhằm phát triển tư duy cho học sinh.
b. Bài tập vật lý tính toán
Là loại bài tập có dữ liệu cụ thể, muốn giải chúng ta phải thực hiện một
loạt các phép tính và kết quả của nó là một đáp số định lượng như một công
thức, một giá trị bằng số…
Bài tập tính toán có thể chia làm hai loại: bài tập tính toán tập dượt và bài tập
tính toán tổng hợp [11].
Bài tập tính toán tập dượt là các bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề
cập đến một hiện tượng hay một định luật vật lí và chỉ cần sử dụng một vài
phép toán đơn giản. Bài tập này có tác dụng củng cố các kiến thức vừa học,

12


giúp học sinh nắm rõ ý nghĩa của các hiện tượng, các định luật, các công thức,
các đơn vị… để giải các bài tập phức tạp hơn.
Thí dụ: Sau khi học xong bài học “ Mạch điện R.L.C mắc nối tiếp” giáo
viên cho một bài tập “ Cho mạch điện xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp có
0,5
phương trình điện áp u= 200cos(100 t) V. có R=30 , L=
H,

10
C=9. 3 F .Viết phương trình của dòng điện trong mạch điện.
Bài tập tính toán tổng hợp trong đó chứa đựng nhiều các kiến thức vật lí
đã học từ trước. Loại bài tập này có tác dụng giúp cho học sinh đào sâu, mở
rộng kiến thức. Tổng hợp được kiến thức của toàn chương, và các phần trong
chương trình học. Người ra bài tập cũng nhằm mục đích nhằm làm sáng tỏ các

nội dung vật lý của các định luật, quy tắc biểu hiện ở dưới công thức. Khi giải
bài tập loại này có thể phải sử dụng nhiều các kỹ năng, các phương pháp giải
toán vật lí khác nhau.
c. Bài tập thí nghiệm
Bàì tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi người giải phải làm thí nghiệm
để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc
giải bài tập. Những thí nghiệm loại này thường là những thí nghiệm đợn giản,
học sinh dễ hiểu, dễ làm. Bài tập thí nghiệm có thể là những bài tập định tính
hoặc định lượng.
Bài tập thí nghiệm có tác dụng về các mặt giáo dưỡng, giáo dục, và giáo
dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt là giúp cho người học làm sáng tỏ được mối
quan hệ giữa lý thuyết và thực nghiệm.
Thí dụ: Sau khi học xong bài “Mạch R,L,C mắc nối tiếp” GV có thể cho một
bài tập thí nghiệm: Cho các dụng cụ như sau:
- Một máy phát tần số của của dòng điện xoay chiều.
- Một điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện
dung.
- Một số dây nối, bảng lắp giáp mạch.

13


- Một đồng hồ Ampe kế hiện số.
Yêu cầu HS hãy trình bày và giải thích một phương án thí nghiệm, để
xác định tần của dòng điện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện.
d. 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.
Để giải được bài tập loại này học sinh cần hiểu rõ được ý nghĩa của đồ

thị, qua đồ thị có thể cho ta thấy rõ được mối quan hệ giữa hai đại lượng vật lý.
Trong thực nghiệm nếu biểu diễn các số liệu đo được trên đồ thị một cách
chính xác, sẽ giúp ta xây dựng các các định luật vật lí mới. Chính vì vậy, mà
bài tập sử dụng đồ thị ngày càng quan trọng trong quá trình dạy học vật lí.
1.2.2. Phân loại theo nội dung
Theo nội dung người ta phân loại những bài tập có nội dung trìu tượng,
những bài tập có nội dung cụ thể. Bài tập có nội dung thực tế, bài tập có nội
dung vui.
- Bài tập có nội dung trừu tượng: Là loại bài tập mà trong các điều kiện của
đầu bài, bản chất vật lý được nêu nổi bật. Những chi tiết không bản chất được
lược bỏ đi.
- Bài tập có nội dung cụ thể: là loại bài tập có tác dụng rèn luyện cho học sinh
phân tích các hiện tượng vật lý cụ thể để làm rõ bản chất vật lý. Loại bài tập
này học sinh chỉ áp dụng lý thuyết đã học thì dễ dàng giải quyết.
- Bài tập có nội dung thực tế: Là loại bài tập có nội dung liên quan tới đời sống
thực tiễn, sản xuất. Loại bài tập này có tác dụng rất lớn về mặt hình thành kỹ
thuật hướng nghiệp, tổng hợp.
- Bài tập có nội dung vui: Là loại bài tập giảm bớt sự khô khan, mệt mỏi, ức
chế khi học môn vật lý của học sinh. Đồng thời nó cũng đem lại sự hứng thú,
đam mê cho người học.

14


1.2.3. Phân loại theo mục đích lý luận dạy học
Trong quá trình dạy học, giáo viên có thể phân loại bài tập theo mục
đích dạy học. Theo cách phân loại này, giáo viên có thể phân loại bài tập theo
hai dạng: Bài tập luyện tập, và bài tập sáng tạo.
- Bài tập luyện tập: Là loại bài tập giải chúng không đòi hỏi nhiều tư duy, sáng
tạo của học sinh. Học sinh chỉ vận dụng kiến thức lý thuyết đã được học thì có

thể dễ dàng làm được. Loại bài tập này chỉ yêu cầu học sinh cách giải một loại
bài tập nhất định đã được hướng dẫn.
- Bài tập sáng tạo: Trong loại bài tập này, ngoài việc phải vận dụng một số
kiến thức đã học, học sinh bắt bộc phải có kiến thức độc lập, mới mẻ. Loại bài
tập này giúp cho học sinh hình thành các kỹ năng, so sánh, tổng hợp, và khái
quát hóa kiến thức. Giúp cho người học có thể giải quyết vấn đề một cách độc
lập, sáng tạo.
1.2.4. Phân loại theo hình thức làm bài
Giáo viên có thể phân loại bài tập theo hình thức, tự luận, và hình thức
trắc nghiệm khách quan.
- Bài tập tự luận: Đó là những bài tập yêu cầu học sinh phải giải thích, tính
toán và trình bày theo một logic cụ thể. Nó bao gồm những loại bài tập đã được
trình bày ở trên.
- Bài tập trắc nghiệm khách quan: Là loại bài tập cho câu hỏi và đáp án. Các
đáp án có thể là đúng hoặc gần đúng và đáp án sai. Nhiệm vụ của học sinh là
tìm ra những đáp án đúng nhất, cũng có khi là những câu bỏ lửng yêu cầu học
sinh điền vào chỗ trống để có câu trả lời đúng. Bài tập loại này gồm có:
- Chọn đúng-sai: Câu hỏi là một phát biểu, câu trả lời là chọn một trong hai
đáp án đúng hoặc sai.
- Câu có nhiều lựa chọn: Một câu hỏi có nhiều đáp án. Học sinh phải lựa chọn
một đáp án đúng nhất.
- Câu điền khuyết: Nội dung trong câu bị bỏ lửng, yêu cầu học sinh phải điền
nội dung vào chỗ còn khuyết thiếu.

15


- Câu ghép hình thức: Nội dung của câu được chia thành hai phần, học sinh
phải ghép các phần với nhau để được một câu trả lời đúng.
1.3. Phương pháp giải bài tập Vật lí

1.3.1. Các bước giải bài tập Vật lí
Việc rèn luyện cho học sinh, biết cách giải bài tập một cách khoa học,
đảm bảo đi đến một kết quả chính xác, là một nhiệm vụ vô cùng cần thiết của
người giáo viên. Nó không những giúp cho học sinh, nắm vững kiến thức, mà
còn rèn luyện kỹ năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học, có kế
hoạch. Người giáo viên cần phải biết cách thể hiện bài tập vật lý để cho học
sinh dễ dàng tìm ra lời giải cho bài tập. Cách thể hiện bài tập vật lý có thể là:
- Dùng lời nói.
- Dùng hình vẽ.
- Dùng tranh ảnh.
- Dùng video.
- Sử dụng các hiệu ứng hoạt hình…
Bài tập vật lý rất đa rạng, cách giải bài tập cũng phong phú, vì vậy
không thể chỉ ra một phương pháp nào mà có thể giải được tất cả các bài tập.
Từ sự phân tích như trên chỉ ra việc giải bài tập vật lí bao gồm các bước chính
sau đây:
a. Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt các dữ kiện
- Đọc kỹ đầu bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ qua trọng, phân biệt
được đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện.
- Dùng các ký hiệu để tóm tắt đầu bài để xác định đầu bài cho gì, bắt tính gì?
- Dùng hình vẽ mô tả lại tình hống, cần thiết phải minh họa lại nếu cần. Trong
nhiều trường hợp, ngôn ngữ dùng trong đề bài không hoàn toàn trùng với ngôn
ngữ dùng trong lời phát biểu của các định nghĩa, định luật, các quy tắc VL thì
phải chuyển chúng sang ngôn ngữ VL tương ứng để thấy rõ được mối liên
quan giữa hiện tượng đã nêu trong đề bài với nội dung các kiến thức VL tương
ứng.

16