Giáo trình Phương pháp dạy học Vật lí (ở trường THPT): Phần 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA SINH

NGUYỄN MẠNH HÙNG

Tài liệu lưu hành nội bộ - 2001


Chương I

ĐẠI CƯƠNG VỀ MÔN PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ

§1. ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA MƠN PPDH VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT

1. Phương pháp dạy - học vật lí ở trường THPT (cịn gọi là lí luận dạy học vật lí ở trường
THPT) là sự vận dụng cụ thể những qui luật và nguyên tắc của lí luận dạy học đại cương
vào q trình dạy-học bộ mơn vật lí ở trường THPT. Vì vậy nếu đối tượng của lí luận dạy
học đại cương là q trình dạy - học các bộ mơn ở trường PT thì đối tượng của mơn
PPDH vật lí là q trình dạy-học bộ mơn vật lí ở trường THPT.
2. Q trình dạy-học vật lí ở trường THPT là một hệ thống nhiều yếu tố có quan hệ mật thiết
và tác động qua lại lẫn nhau. Trong đó nổi bật hai yếu tố cơ bản là q trình dạy vật lí của
thày giáo và q trình học vật lí của học sinh. Sự tương tác của hai quá trình này phải dựa
trên các cơ sở cùng các mối quan hệ biẹân chứng giữa chúng là : mục đích của việc dạyhọc vật lí; nội dung và phương
pháp của việc dạy học vật lí; các
hình thức tổ chức của việc dạyMục đích
Phương tiện
học vật lí. Như vậy, cụ thể hơn,
đối tượng của mơn PPDH vật lí là
tất cả các yếu tố trên và mối liên
Q.T
Q.T

hệ qua lại giữa chúng. Từ đó có
DẠY
HỌC
thể thấy được tính chất phức tạp
và luôn biến đổi của hệ thống sẽ
làm cho việc xác định nhiệm vụ
Nội dung
Tổ chức
cụ thể của bộ môn cũng phải rất
linh hoạt và cải tiến không
ngừng.
3. Từ việc xác định rõ đối tượng mà
đề xuất những nhiệm vụ chủ yếu của bộ môn phương pháp dạy- học vật lí như sau :
+ Thứ nhất : Xác định mục đích của việc dạy-học vật lí ở trường THPT, trên cơ sở đó đề
xuất các nhiệm vụ cụ thể cho hoạt động dạy-học vật lí . Việc xác định mục đích dạy-học
vật lí phải được tiến hành trước hết vì nó chi phối tất cả các yếu tố cịn lại của q trình
này. Mục đích càng rõ ràng và cụ thể bao nhiêu thì việc đề xuất các nhiệm vụ và các
phương pháp dạy-học vật lí cùng các hình thức tổ chức hoạt động dạy-học càng có hiệu
quả bấy nhiêu. Nhiệm vụ này sẽ được nghiên cứu và giới thiệu ở chương II. Nó nhằm trả
lời cho câu hỏi: “Dạy-học vật lí để làm gì? ”
+ Thứ hai : Dựa trên mục đích đã đề ra và một số các cơ sở khác (như đặc điểm của
khoa học vật lí, các nguyên tắc dạy-học của lí luận dạy học, điều kiện cơ sở vật chất, đặc
điểm tâm sinh lí của học sinh…) mà xây dựng một hệ thống các kiến thức vật lí, các kĩ
năng, kĩ xảo tương ứng cần cung cấp và rèn luyện cho học sinh ở trường THPT. Nhiệm
vụ này cũng đã được nghiên cứu và thể hiện ở chương trình học, ở nội dung cụ thể trong
các sách giáo khoa, trong các tài liệu hướng dẫn giảng dạy và học tập…. Tuy nhiên, đây
chỉ là phần cơ bản. Trong hoạt động dạy-học đầy tính sáng tạo của giáo viên và học sinh
có nhiều điều kiện để đóng góp hồn thiện cho các nội dung cụ thể và để thực hiện nó
một cách hiệu quả. Tóm lại nhiệm vụ này nhằm trả lời câu hỏi: “Dạy những vấn đề gì của
vật lí cho học sinh THPT”.

+ Thứ ba : Sau khi đã xác định được nội dung của việc dạy-học vật lí thì những cơng việc
quan trọng tiếp theo là tìm những phương pháp, biện pháp cho hoạt động dạy-học này và
những hình thức tổ chức tương ứng nhằm đảm bảo cho quá trình dạy học thu được kết
quả tốt nhất. Việc đề xuất những phương pháp và các hình thức tổ chức trước hết phải
dựa trên các qui luật và nguyên tắc chung mà lí luận dạy học đại cương đã đề ra, đồng
thời cịn phải căn cứ vào đặc điểm của bộ mơn vật lí và các điều kiện cơ sở vật chất hiện
có và sẽ có trong tương lai gần. Nhiệm vụ này cũng đã được nghiên cứu và được giới
thiệu ở chương III và IV. Nó nhằm trả lời cho câu hỏi : “Dạy vật lí ở trường THPT như
thế nào và với các hình thức nào?”. Những phương pháp và hình thức tổ chức dạy học
được đề xuất và giới thiệu cũng chỉ là phần cơ bản. Trong quá trình dạy-học vật lí, chúng
sẽ được giáo viên và học sinh bổ sung và được vận dụng sáng tạo.
+ Thứ tư : Vì hệ thống q trình dạy - học nói chung và các yếu tố của hệ thống luôn ở
trạng thái vận động và phát triển khơng ngừng, vì các bộ mơn cơ sở ln có những thành
tựu nghiên cứu mới, nên bản thân bộ môn phương pháp dạy-học vật lí cũng phải ln
ln tự hồn thiện, bổ sung. Nó phải bám sát các đối tượng nghiên cứu và kịp thời bổ
sung, thay thế những kết quả nghiên cứu không cịn phù hợp. Nhiệm vụ này khơng phải
chỉ của riêng các nhà nghiên cứu mà phải của toàn thể các cán bộ quản lí giáo dục nói
chung, của các giáo viên bộ mơn nói riêng và của cả học sinh trong suốt q trình dạy và
học vật lí ở trường THPT.
Nói tóm lại, việc thực hiện các nhiệm vụ của bộ mơn phương pháp dạy - học vật lí
phải diễn ra thường xuyên, với sự đóng góp chung của các nhà nghiên cứu, của cán bộ
quản lí giáo dục và đặc biệt với sự tham gia đông đảo của đội ngũ giáo viên bộ mơn vật lí
và của học sinh trong suốt quá trình hoạt động dạy - học vật lí diễn ra ở trường THPT.


§2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA MÔN PHƯƠNG PHÁP DẠY-HỌC VẬT LÍ.

Là một bộ phận của lí luận dạy học đại cương, phương pháp dạy học vật lí cũng sử

dụng những phương pháp nghiên cứu giáo dục. Có những phưong pháp chính được vận dụng
như :
1. Nghiên cứu lí luận và ứng dụng : Phương pháp này dựa trên việc nghiên cứu, phân tích
các cơng trình nghiên cứu lí luận, các thành tựu của khoa học giáo dục, của các khoa học
khác để chọn lọc những cái hay, những cái phù hợp… mà vận dụng vào bộ mơn của
mình. Thí dụ, dựa trên kết quả nghiên cứu về phương pháp dạy học nêu vấn đề của tâm lí
học và lí luận dạy học và dựa vào khoa học vật lí mà vận dụng nghiên cứu đưa phương
pháp này ứng dụng vào việc dạy-học vật lí. Do đặc điểm của bộ môn mà phương pháp
này được áp dụng rất phổ biến.
2. Quan sát và điều tra : Phương pháp này dựa trên việc theo dõi, tìm hiểu trong một thời
gian nhất định một đối tượng giáo dục cần nghiên cứu với một mục đích và một nội dung
cụ thể. Kết quả của việc quan sát - điều tra phải được đánh giá dựa trên những tiêu chuẩn
cụ thể mà người nghiên cứu lựa chọn. Có nhiều hình thức quan sát và điều tra như dự giờ,
trao đổi với giáo viên, học sinh, phụ huynh học sinh, theo dõi kết quả học tập, phát phiếu
điều tra, trắc nghiệm… Thí dụ: để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng một biện pháp mới
trong việc hướng dẫn học sinh làm bài tập phần định luật bảo toàn động lượng, cần phải
xác định nội dung quan sát - điều tra như : tỉ lệ phần trăm số học sinh làm được bài, thời
gian hoàn thành bài tập với mỗi đối tượng học sinh, những sai sót thường gặp, những khó
khăn hay mắc phải, những thuận lợi khi làm bài. Để đánh giá kết quả phải đề ra những
tiêu chuẩn cụ thế, thí dụ như tiêu chuẩn về thời gian, tiêu chuẩn về kết quả và tiêu chuẩn
về mức độ phổ biến.
3. Tổng kết kinh nghiệm : Phương pháp này dựa trên việc phân tích, đánh giá, khái quát
một kinh nghiệm để rút ra một qui luật cho một hiện tượng giáo dục nào đó rồi đem vận
dụng qui luật đó vào cho bộ mơn của mình. Tổng kết kinh nghiệm khơng phải là sự vận
dụng một cách máy móc mà là sự vận dụng những qui luật đã được rút ra từ thực tiễn và
phải được lí luận soi sáng. Những kinh nghiệm cần tổng kết là những kinh nghiệm tốt, đã
có hiệu quả giáo dục cụ thể. Nhưng có khi những kinh nghiệm thất bại cũng được tổng
kết để tránh mắc phải những sai lầm tương tự. Thí dụ, kinh nghiệm tốt về giáo dục kĩ
thuật tổng hợp cho học sinh khi dạy học vật lí ở một trường nào đó cần phải được phân
tích để tìm ra những điều kiện cần thiết cho hoạt động đó như điều kiện cơ sở vật chất,

trang thiết bị, đội ngũ giáo viên…. Những điều kiện đó phải phù hợp với lí luận về giáo
dục kĩ thuật tổng hợp. Do đó, những cơ sở nào, những trường nào có hội đủ những điều
kiện đó mới có thể áp dụng vào cho mình và mới thu được kết quả tốt. Phương pháp này
cũng được vận dụng phổ biến. Tuy nhiên, cần tránh nhất việc áp dụng một cách máy móc.
4. Thực nghiệm sư phạm : Phương pháp này dựa trên việc tổ chức một tác động sư phạm
lên đối tượng cần nghiên cứu (giáo viên, học sinh, chương trình, nội dung học, hình thức
tổ chức dạy, học …) với một mục đích và một kế hoạch hoạt động cụ thể. Từ kết quả của
thực nghiệm mà rút ra những qui luật khách quan. Thí dụ, để nghiên cứu hiệu quả của
việc dạy học vật lí bằng cách tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh thay vì cách
thơng thường là dùng các phương pháp diễn giảng, đàm thoại…thì cần phải tổ chức thực
nghiệm trên một loạt đối tượng học sinh. Kết quả của thực nghiệm sẽ khẳng định hoặc
phủ định giả thuyết : dạy học bằng tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh là có tính
khả thi và có hiệu quả hơn kiểu dạy học thông thường. Phương pháp thực nghiệm giúp
chủ động tìm ra các qui luật của việc dạy học vật lí một cách khách quan, chính xác. Tuy
nhiên, phương pháp này đòi hỏi những điều kiện cao hơn các phương pháp khác và vì đối
tượng của nó là con người nên việc sử dụng phải thận trọng, khéo léo và do đó việc vận
dụng cịn hạn chế hơn các phương pháp khác.


§3. CÁC BỘ MÔN CƠ SỞ CỦA MÔN PHƯƠNG PHÁP DẠY - HỌC VẬT LÍ.
Phương pháp dạy học vật lí là một môn học ứng dụng. Việc nghiên cứu đối tượng của
bộ môn này cần phải dựa vào kết quả nghiên cứu của một số bộ môn khác. Những thành tựu
của các bộ môn cơ sở cần phải được cập nhật hóa và phải được ứng dụng kịp thời. Vì vậy,
việc nắm vững những vấn đề cơ bản của các mơn học cơ sở là rất cần thiết.
1. Vật lí học. Vật lí học là mơn học cơ sở đầu tiên cần nắm vững vì nhiệm vụ hàng đầu của
hoạt động dạy-học vật lí ở trường phổ thơng TH là cung cấp cho học sinh những kiến
thức, kĩ năng vật lí cơ bản, chính xác, có hệ thống. Vì vậy, các kiến thức vật lí được nhân
loại tích lũy từ trước tới nay đã được các nhà khoa học hệ thống, sắp xếp, trình bày lại và
các ứng dụng của chúng vào thực tiễn sẽ được chọn lọc và cung cấp cho hoạt động dạyhọc vật lí ở trường phổ thơng. Bên cạnh đó, các phương pháp nghiên cứu vật lí và lịch sử
phát triển khoa học vật lí cũng được nghiên cứu vận dụng vào phương pháp dạy học vật lí

hoăïc được thể hiện trong q trình hình thành các kiến thức vật lí cho học sinh nhằm
phát triển năng lực nhận thức và tư duy sáng tạo cho học sinh. Dựa vào hoạt động cung
cấp kiến thức vật lí cho học sinh mà cũng đồng thời khai thác yếu tố giáo dục đạo đức và
giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
2. Triết học duy vật biện chứng. Triết học duy vật biện chứng là hệ thống quan điểm chính
thống mà chúng ta đang vận dụng để nghiên cứu và cải tạo thế giới. Những tư tưởng,
quan điểm, các ngun lí và phương pháp luận của nó đang được vận dụng có hiệu quả ở
tất cả các bộ môn khoa học. Bộ môn phương pháp dạy-học vật lí nói riêng cũng như giáo
dục học nói chung cũng phải vận dụng những tư tưởng và phương pháp này mới phát
triển đúng hướng và có kết quả. Mặt khác, một trong những nhiệm vụ quan trọng của hoạt
động dạy-học vật lí ở trường phổ thơng là bồi dưỡng thế giới quan duy vật biện chứng
cho học sinh. Vì vậy càng cần phải nắm chắc những luận điểm cơ bản của nó.
3. Tâm lí học. Tâm lí học đại cương, tâm lí học sư phạm nghiên cứu những khái niệm như
nhân cách, hoạt động, hoạt động nhận thức, hoạt động dạy-học… là những khái niệm cơ
sở mà bộ môn phương pháp dạy-học vật lí phải dựa vào để xây dựng hệ thống lí luận và
vận dụng vào thực tiễn hoạt động dạy-học vật lí. Hơn nữa, một số những thành tựu của
tâm lí lại là cơ sở của những phương pháp dạy học vật lí. Vì vậy phải cập nhật những
quan điểm và thành tựu mới của bộ môn này và có những vận dụng và điều chỉnh kịp
thời.
4. Lí luận dạy học đại cương. Bộ môn phương pháp dạy-học vật lí vận dụng những qui luật
chung và những nguyên tắc chung mà lí luận dạy học đại cương đề xuất vào hoạt động
dạy-học bộ mơn vật lí. Việc vận dụng này thể hiện ở tất cả quá trình dạy học như xác định
mục đích của việc dạy học vật lí, xác định nội dung và phương pháp của việc dạy học vật
lí, cách thức tổ chức hoạt động dạy học vật lí …
5. Một số bộ mơn khoa học khác, trong đó phải kể đến đầu tiên là tốn học. Vì các quá
trình, các khái niẹâm, các định luật vật lí… được mơ tả và nghiên cứu bằng ngơn ngữ
tốn học nên có thể nói tốn học có vai trị khơng thể thay thế được trong vật lí và có tác
dụng như cơng cụ cho nghiên cứu vật lí. Việc nghiên cứu q trình dạy học vật lí khơng
thể tách khỏi mối liên hệ với tốn học. Các mơn học khác như kĩ thuật, hóa học cũng có
liên hệ với vật lí vì vậy cũng phải xét tới chúng ở một mức độ nào đó khi nghiên cứu q

trình dạy-học vật lí.


NỘI DUNG THẢO LUẬN

1. Trình bày tóm tắt những nhiệm vụ cơ bản của mơn phương pháp giảng dạy
vật lí và các phương pháp nghiên cứu bộ môn.
2. Tại sao việc nghiên cứu bộ mơn PPGD vật lí lại là cơng việc chung của các
nhà nghiên cứu và của tồn thể giáo viên trực tiếp giảng dạy vật lí?
3. Tìm các thí dụ minh họa cho vai trị quan trọng của các bộ môn cơ sở đối
với môn phương pháp dạy học vật lí.


Chương II

MỤC TIÊU VÀ CÁC NHIỆM VỤ CỦA HOẠT ĐỘNG
DẠY-HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG
§1. ĐẠI CƯƠNG VỀ MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA HOẠT ĐỘNG DẠY- HỌC VẬT LÍ Ở
TRƯỜNG THPT.
I.

MỤC TIÊU.

1. Mục tiêu : mục tiêu của hoạt động dạy-học vật lí ở trường THPT là yếu tố cơ bản đầu
tiên cần xác định chính xác và cụ thể để có thể định hướng cho việc xác định các nhiệm
vụ và nội dung của dạy học vật lí; xác định các phương pháp và hình thức tổ chức dạy
học vật lí. Nhưng để xác định được mục tiêu của hoạt động này phải dựa vào mục tiêu
chung của nhà trường phổ thơng. Cịn mục tiêu của nhà trường PT lại được xác định dựa
trên mục tiêu chung mà xã hội đặt ra cho nhiệm vụ giáo dục và đào tạo thế hệ trẻ của mọi
hoạt động xã hội, của các cấp chính quyền và đồn thể. Vì mục tiêu giáo dục và đào tạo

thế hệ trẻ thay đổi theo từng giai đoạn của lịch sử và xã hội nên mục tiêu của nhà trường
và mục tiêu của hoạt động dạy-học vật lí cũng phải bám sát và có những điều chỉnh, sửa
đổi thích hợp mà không thể cứng nhắc.
2. Mục tiêu giáo dục – đào tạo thế hệ trẻ ở nước ta được xác định bởi Đại hội Đảng Cộng
sản toàn quốc và bởi Hội nghị Ban chấp hành trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam. Hội
nghị lần thứ hai Ban chấp hành trung ương Đảng Cộng sản (khóa VIII) đã xác định rõ
mục tiêu giáo dục-đào tạo thế hệ trẻ có những phẩm chất và năng lực sau :
+ Có lí tưởng độc lập và chủ nghĩa xã hội, có đạo đức trong sáng, có ý chí kiên cường xây
dựng đất nước cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa và bảo vệ Tổ quốc.
+ Giữ gìn và phát huy các giá trị văn hóa của dân tộc, có năng lực tiếp thu tinh hoa văn hóa
nhân loại. Phát huy tiềm năng của dân tộc và con người Việt Nam
+ Có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và
cơng nghệ hiện đại. Có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong cơng
nghiệp, có tính tổ chức và kỷ luật.
+ Có sức khỏe.
3. Nhà trường có rất nhiều điều kiện thuận lợi và có khả năng rất to lớn trong việc giáo dụcđào tạo thế hệ trẻ. Tuy nhiên có một số mục tiêu mà phần đóng góp của nhà trường là cơ
bản. Đó là những mục tiêu và nhiệm vụ :
+

Cung cấp một hệ thống kiến thức các khoa học tự nhiên, xã hội và các kĩ năng kĩ xảo
tương ứng nhằm làm cho thế hệ trẻ tiếp thu được những tri thức khoa học cơ bản của
nhân loại và của dân tộc.

+ Giáo dục các phẩm chất đạo đức cho học sinh như tinh thần yêu nước, yêu chủ nghĩa xã
hội, yêu lao động, biết phấn đấu, kiên trì xây dựng và bảo vệ tổ quốc.
+ Rèn luyện tư duy, năng lực sáng tạo, khả năng tự học và hoạt động độc lập cho học sinh.
+ Giáo dục thẩm mĩ , rèn luyện sức khỏe và lối sống lành mạnh về thể chất và tinh thần cho
học sinh.
Cùng với các hoạt động dạy-học và giáo dục khác trong Nhà trường, hoạt động dạyhọc vật lí có đủ khả năng và điều kiện tham gia thực hiện các nhiệm vụ và mục tiêu chung
của Nhà trường THPT. Vậy mục tiêu chung của Nhà trường cũng là mục tiêu của hoạt

động dạy-học vật lí. Chính dựa trên các mục tiêu này mà các nhiệm vụ cụ thể của việc
dạy – học vật lí được đề ra.


II. CÁC NHIỆM VỤ CỤ THỂ CỦA HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT.

1. Nhiệm vụ thứ nhất là cung cấp cho học sinh một hệ thống các kiến thức vật lí cơ bản,
khoa học, hiện đại và các kĩ năng kĩ xảo tương ứng nhằm làm nền tảng cho họ có thể
tham gia lao động sản xuất và tiếp tục theo học những chuyên ngành khoa học kĩ thuật
cao hơn ở bậc đại học hoặc tự học, tự bồi dưỡng trong quá trình lao động, sản xuất.
Những kiến thức này được các nhà khoa học chọn lọc, biên soạn dựa trên các cơ sở của
tâm lí học và của lí luận dạy học đại cương. Nó được thể hiện cụ thể ở chương trình và
sách giáo khoa. Để thực hiện nhiệm vụ này, người giáo viên trước hết phải nắm thật chắc
nội dung và chương trình, hiểu rõ cả những vấn đề khơng trình bày trong sách và phải tìm
các phương pháp thích hợp để tổ chức cho học sinh nắm vững những vấn đề trong
chương trình.
2. Nhiệm vụ thứ hai là góp phần cùng các mơn học khác rèn luyện tư duy, bồi dưỡng năng
lực sáng tạo và khả năng tự học cũng như khả năng hoạt động độc lập của học sinh. Để
thực hiện được nhiệm vụ này, người giáo viên phải nắm vững quá trình nhận thức, hiểu rõ
các phẩm chất của tư duy sáng tạo của các hoạt động tự lực và các phương pháp bồi
dưỡng chúng. Đồng thời, phải có nghệ thuật kết hợp việc rèn luyện này với quá trình dạy
học vật lí.
3. Nhiệm vụ thứ ba là góp phần giáo dục đạo đức cho học sinh. Các phẩm chất đạo đức theo
mục tiêu thì có nhiều mặt nhưng hoạt động dạy-học vật lí thì chỉ có thế mạnh trong việc
giáo dục một số phẩm chất nhất định. Đó là giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng;
giáo dục những phẩm chất tốt của người lao động , giáo dục tính kỷ luật, kiên trì và tác
phong cơng nghiệp…. Để thực hiện được nhiệm vụ này, trước hết người giáo viên cũng
phải có đầy đủ những phẩm chất đó, đồng thời cịn phải có ý thức khai thác những yếu tố
giáo dục đó trong hoạt động dạy-học vật lí.
4. Nhiệm vụ thứ tư là giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh. Để thực hiện được nhiệm vụ

này, người giáo viên phải nắm được các yếu tố của kĩ thuật tổng hợp, các yếu tố của kĩ
thuật tổng hợp trong nội dung dạy học vật lí và phải biết khai thác nó vào việc giáo dục
và rèn luyện cho học sinh.
Giữa bốn nhiệm vụ trên có mối liên hệ biện chứng với nhau và được thực hiện đồng
thời trong hoạt động dạy học vật lí ở nhà trường. Trong đó, nhiệm vụ thứ nhất giữ vai trị chủ
đạo. Thơng qua việc dạy-học vật lí mà tiến hành các nhiệm vụ cịn lại. Khơng có thời gian
dành riêng cho việc rèn luyện tư duy, việc giáo dục đạo đức… Chỉ có thời gian phân phối cho
việc dạy các kiến thức vật lí, nhưng phải chính trong lúc dạy vật lí mà rèn luyện tư duy, mà
giáo dục đạo đức. Thí dụ, khi dạy định luật hấp dẫn, nếu giáo viên giới thiệu cho học sinh
lịch sử phát minh ra định luật này với sự đóng góp cơng sức của nhiều nhà khoa học và nêu
rõ các phương pháp suy nghĩ, phương pháp nghiên cứu của họ thì tức là đã thực hiện được
các nhiệm vụ rèn luyện tư duy và giáo dục đạo đức. Thơng qua đó, học sinh nắm được những
phương pháp nghiên cứu vật lí nói riêng và phương pháp nghiên cứu khoa học nói chung,
đồng thời học tập được những đức tính tốt của những người làm việc say mê, hết lịng vì
khoa học, vì cuộc sống của lồi người. Và qua đó học sinh cịn nhận thức được rằng những
thành tựu của khoa học-kĩ thuật mà họ được thụ hưởng ngày hôm nay là công sức đóng góp
của rất nhiều thế hệ cha ơng, bản thân họ cũng được thơi thúc đóng góp sức lực của mình cho
tiến bộ của lồi người. Cịn nếu giáo viên chỉ truyền đạt một cách máy móc nội dung của định
luật theo đúng sách giáo khoa thì chỉ đơn giản thực hiẹân việc cung cấp kiến thức cho học
sinh mà đã khơng thực hiện được hai nhiệm vụ cịn lại. Có thể nói việc thực hiện bốn nhiệm
vụ đã nêu trên được thực hiện đồng thời trong từng tiết dạy, trong từng bài học, trong từng
hoạt động của giáo viên và học sinh trên lớp cũng như ngồi lớp. Nó còn được thể hiện qua
từng chi tiết của việc dạy-học như qua thái độ của giáo viên, qua cách đặt câu hỏi của người
thày, qua cách hướng dẫn, tổ chức cho học sinh làm việc, qua cách đặt vấn đề trước khi dạy
một kiến thức mới, qua phương pháp giảng dạy của giáo viên, qua chính nội dung chính xác


của khoa học vật lí…. Nhưng cũng chính vì việc thực hiện các nhiệm vụ gắn chặt với nhau
như vậy nên gây ra nhiều khó khăn cho người giáo viên. Trong khi thực hiện nhiẹâm vụ cung
cấp kiến thức cho học sinh, có thể người giáo viên chưa chủ động được trong việc thực hiện

các nhiệm vụ khác. Hoặc thực hiện các nhiệm vụ khác một cách mờ nhạt làm cho hiệu quả
sút giảm. Vì vậy một vấn đề đặt ra là giáo viên phải ln có ý thức chủ động và tìm mọi cơ
hội, mọi điều kiện để có thể thực hiện tốt cả bốn nhiệm vụ.
Ngược lại, nếu thực hiện tốt các nhiệm vụ rèn luyện tư duy, giáo dục đạo đức và kĩ
thuật tổng hợp thì sẽ thực hiện nhiệm vụ cung cấp kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh tốt
hơn. Nếu học sinh có phương pháp tư duy tốt, tự chủ và sáng tạo trong học tập thì họ sẽ biến
được quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo. Họ sẽ tiếp nhận kiến thức một cách chắc
chắn và vận dụng sáng tạo vào thực tiễn. Một học sinh tự chủ, sáng tạo sẽ là người cơng dân
có những phẩm chất đạo đức tốt như luôn luôn vươn lên trong cuộc sống, biết phấn đấu để
làm giầu tri thức của bản thân, biết khắc phục khó khăn để hồn thành nhiệm vụ được giao,
kiên trì với mục đích và lí tưởng của mình…
NỘI DUNG THẢO LUẬN
1. Nếu tóm tắt cơ sở xuất phát và các mục tiêu cơ bản của dạy học vật lí ở
trường THPT.
2. Phân tích bốn nhiệm vụ của việc dạy học vật lí ở trường phổ thơng và mối
quan hệ giữa các nhiệm vụ.
3. Chứng tỏ vai trò chủ đạo của nhiệm vụ thứ nhất trong viêc thực hiện bốn
nhiệm vụ cơ bản của dạy – học vật lí.


§2. TRUYỀN THỤ KIẾN THỨC, RÈN LUYỆN KĨ NĂNG, KĨ XẢO VẬT LÍ CHO
HỌC SINH.
I.

ĐẠI CƯƠNG.

1. Kiến thức vật lí là tất cả những hiểu biết của con người về đối tượngvật lí, về phương
pháp nghiên cứu chúng và về những ứng dụng của những hiểu biết đó vào phục vụ cho
cuộc sống loài người. Chúng bao gồm hệ thống các khái niệm, các định luật, các nguyên
lí, các thuyết vật lí và các ứng dụng của chúng trong thực tiễn được các nhà khoa học

nghiên cứu và nhận thức được trong suốt lịch sử của loài người. Bên cạnh đó, thuộc về
kiến thức vật lí cịn có các phương pháp nhận thức dùng trong nghiên cứu vật lí (gọi là
các phương pháp nghiên cứu vật lí). Loại kiến thức về phương pháp nhận thức này ngày
càng có vai trị quan trọng và được đề cao trong nghiên cứu vật lí cũng như trong giảng
dạy vật lí. Những kiến thức này là thành tựu chung của nhân loại, đặc biệt là các nhà khoa
học vật lí đã đóng góp một phần rất to lớn, nó mỗi ngày lại được bổ sung và làm giầu lên
một cách rất nhanh chóng. Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của vật lí học với các thành
tựu to lớn của nó đã đặt nhà trường trước một thách thức là làm sao để có thể cho học
sinh bắt kịp những thành tựu này trong khi thời gian học tập không thể kéo dài thêm.
2. Từ đây nảy sinh vấn đề : lựa chọn những kiến thức nào trong một kho tàng kiến thức đồ
sộ đem giảng dạy cho học sinh trong nhà trường. Các nhà nghiên cứu, căn cứ vào nội
dung khoa học vật lí, vào mục tiêu đào tạo, vào đặc điểm tâm sinh lí lứa tuổi học sinh,
vào các nguyên tắc của lí luận dạy học đã soạn thảo một chương trình thống nhất trong cả
nước và được cụ thể bằng các sách giáo khoa vật lí. Hiện nay, vật lí cổ điển là nội dung
chính của chương trình nhưng trong đó phải thể hiện được những tư tưởng và phương
pháp của vật lí hiện đại. Những kiến thức cụ thể trong sách giáo khoa đã được chọn lọc,
biên soạn, hệ thống và xây dựng lại cho phù hợp với đối tượng học sinh và nhằm đáp ứng
được tốt nhất các nhiệm vụ của việc dạy học. Nhiệm vụ của giáo viên là phải hiểu thấu
đáo những kiến thức cần truyền thụ cho học sinh trong chương trình và phải thấy được
những kiến thức đó đã được biên soạn lại như thế nào cho phù hợp với học sinh, thấy
được cả những mức độ chính xác của các kiến thức và phương pháp hình thành chúng.
Phải thấy được những cái hay và chưa hay trong nội dung và cách xây dựng các kiến thức
đó theo sách giáo khoa và tại sao phải chấp nhận cái chưa hay đó, có thể có những cải tiến
hay thay đổi được khơng? Nói tóm lại, phải thấy cả những điều khơng có trong sách giáo
khoa theo đúng tinh thần “biết mười dạy một”. Chỉ có như vậy giáo viên mới làm chủ
kiến thức, chủ động tổ chức hoạt động học tập cho học sinh.
3. Theo một cấu trúc truyền thống, những kiến thức của vật lí cổ điển được phân chia thành
các ngành và được sắp xếp cơ bản theo một trình tự sau : cơ học, vật lí phân tử và nhiệt
học, điện học, quang học, vật lí nguyên tử và hạt nhân. Để thuận tiện cho hoạt động dạyhọc, những kiến thức này được phân loại. Một kiểu phân loại phổ biến được áp dụng như
sau :

+ Các kiến thức về hiện tượng và q trình vật lí . Thí dụ : các hiện tượng rơi tự do, hiện
tượng dãn nở vì nhiệt của vật rắn, hiện tượng cộng hưởng cơ học, hiện tượng giao thoa
ánh sáng, các quá trình truyền nhiệt, quá trình sinh công…
+ Các kiến thức về khái niệm - đại lượng vật lí . Thí dụ : các khái niệm chuyển động thẳng
đều, quán tính, điện trường, từ trường, truyền sóng….Các đại lượng vận tốc, gia tốc, lực,
khối lượng, cường độ điện trường, bước sóng…
+ Các kiến thức về định luật vật lí . Thí dụ : định luật về đường đi của chuyển động thẳng
biến đổi đều, các định luật Niutơn, định luật hấp dẫn, định luật cảm ứng điện từ…
+ Các kiến thức về các nguyên lí và qui tắc vật lí. Thí dụ : nguyên lí về tính tương đối của
chuyển động, nguyên lí về tính độc lập của chuyển động, nguyên lí về tác dụng độc lập


của lực, nguyên lí về tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng, qui tắc tổng hợp lực,
qui tắc xác định chiều của lực từ…
+ Các kiến thức về các mơ hình vật lí. Thí dụ : mơ hình chất điểm, mơ hình khí lí tưởng, mơ
hình dịng điện, mơ hình đường sức điện trường và từ trường, mơ hình tia sáng, mơ hình
phân tử, ngun tử, hạt nhân…
+ Các kiến thức về thuyết vật lí. Thí dụ : thuyết hấp dẫn, thuyết động học phân tử, thuyết
điện từ, thuyết sóng ánh sáng…
+ Các kiến thức về phương pháp nghiên cứu vật lí. Thí dụ, phương pháp thực nghiệm,
phương pháp qui nạp, diễn dịch, phương pháp tiên đề…
+ Các kiến thức về ứng dụng của vật lí vào thực tiễn. Thí dụ, phép “cân” trái đất, các dụng
cụ điện như động cơ điện , máy phát điện, các động cơ nhiệt…
Sau khi đã thống nhất về cách phân loại thì giáo viên phải phân loại đúng được các
loại kiến thức có trong chương trình và sách giáo khoa để từ đó áp dụng các phương pháp
giảng dạy từng loại kiến thức cho phù hợp. Phần dưới đây sẽ trình bày phương pháp giảng
dạy một số kiến thức phổ biến và quan trọng nhất là hiện tượng vật lí, khái niệm -đại lượng
vật lí, định luật vật lí và thuyết vật lí.
4. Những kiến thức vật lí, ban đầu là của nhân loại. Sau đó được giáo viên chiếm lĩnh, nó trở
thành kiến thức của giáo viên. Thông qua việc tổ chức hoạt động dạy-học vật lí ở nhà

trường, những kiến thức này dần dần được học sinh chiếm lĩnh và trở thành kiến thức của
học sinh khi học sinh phải thông hiểu, ghi nhớ và vận dụng sáng tạo trong những điều
kiện cụ thể. Vậy truyền thụ kiến thức vật lí cho học sinh, có nghĩa là phải làm cho học
sinh hiểu đúng hệ thống các kiến thức vật lí, ghi nhớ và vận dụng sáng tạo chúng.
5. Như vậy, đồng thời với việc làm cho học sinh thông hiểu và ghi nhớ được kiến thức vật lí
thì một việc rất quan trọng là phải làm cho học sinh có khả năng vận dụng được các kiến
thức đó một cách chủ động, thành thạo và có sáng tạo. Cơng việc đó được gọi là rèn luyện
kĩ năng, kĩ xảo vật lí cho học sinh. Kiến thức - kĩ năng - kĩ xảo là một thể thống nhất, tác
động qua lại lẫn nhau, vừa là mục đích, vừa là phương tiện. Nếu chỉ dạy kiến thức thì
kiến thức này chỉ là trừu tượng, mơ hồ và khơng có giá trị thực tiễn. Nếu rèn luyện kĩ
năng kĩ xảo tốt thì kiến thức sẽ vừa được hiểu sâu sắc, vừa là kiến thức có giá trị thực
tiễn. Đó cũng chính là mục đích của dạy học và của nhận thức nói chung.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY MỘT HIỆN TƯỢNG VẬT LÍ.

1. Vật lí học nghiên cứu các thuộc tính chung nhất của vật chất, sự tương tác và các dạng
vận động đơn giản của vật chất, trong đó khơng có sự biến đổi từ chất này sang chất khác,
khơng có sự sinh thành và phát triển của sinh vật. Đối tượng của vật lí rất đa dạng và biến
đổi khơng ngừng. Mỗi một sự biến đổi của một đối tượng vật lí xảy ra trong không gian
theo thời gian được gọi là một hiện tượng vật lí. Như vậy, có vơ số các hiện tượng vật lí
xảy ra trong tự nhiên. Việc nghiên cứu vật lí thường bắt đầu từ các hiện tượng vật lí. Ban
đầu, người ta bằng quan sát hoặc bằng các thí nghiệm xác lập được các hiện tượng vật lí,
tìm cách mơ tả chúng bằng ngơn ngữ thơng thường và bằng ngơn ngữ vật lí là các khái
niệm và đại lượng vật lí. Sau đó xác lập được mối quan hệ giữa các hiện tượng vật lí bằng
cách xậy dựng các định luật vật lí. Cuối cùng, phải tìm cách giải thích các hiện tượng đó
bằng cách xây dựng các thuyết vật lí và vận dụng các thuyết này để giải thích một loạt các
hiện tượng cùng loại.
2. Như vậy, việc giảng dạy một hiện tượng vật lí có hai mục đích. Một là nêu ra một hiện
tượng để từ đó tìm cách mơ tả chúng bằng các khái niệm hay đại lượng vật lí, hoặc tìm
mối quan hệ giữa hiện tượng này với hiện tượng khác. Tức là, một hiện tượng vật lí được
đưa ra như một cách đặt vấn đề để xây dựng một đại lượng vật lí hoặc một định luật vật

lí. Hai là, nêu ra một hiện tượng để vận dụng các lí thuyết đã học giải thích được hiện


tượng đó. Thí dụ, hiện tượng quang điện được đưa ra để mở đầu cho việc nghiên cứu một
loạt các khái niệm và các định luật mới như khái niệm dòng quang điện, khái niệm hiệu
điện thế hãm, khái niệm giới hạn quang điện, các định luật quang điện…. Còn hiện tượng
tự cảm lại được đưa ra và giải thích bằng cách vận dụng lí thuyết về cảm ứng điện từ đã
xây dựng trước đó.
3. Phương pháp giảng dạy một hiện tượng vật lí :
+ Có những hiện tượng vật lí có thể quan sát được trong tự nhiên (thí dụ hiện tượng giao
thoa ánh sáng trắng trên bản mỏng được quan sát trên các vết dầu loang), nhưng có những
hiện tượng chỉ bộc lộ thơng qua các thí nghiệm (thí dụ hiện tượng giao thoa sóng cơ, hiện
tượng cơng hưởng). Vì vậy cũng có hai cách để dạy một hiện tượng vật lí là phương pháp
mơ tả và phương pháp thực nghiệm.
+ Để dạy một hiện tượng vật lí có sẵn trong tự nhiên thì cách tốt nhất là chỉ cho học sinh
thấy hiện tượng đó. Tuy nhiên, các hiện tượng thường không xảy ra trên lớp học nên
phương pháp chính vẫn là mơ tả lại hiện tượng đó. Để mơ tả một hiện tượng vật lí thì
phương tiện đầu tiên cần dùng là ngôn ngữ. Giáo viên, bằng cách tả lại theo ngôn ngữ
thông thuờng kết hợp với tranh ảnh, mơ hình… nhằm tạo ra cho học sinh một hình ảnh sát
thực nhất với hiện tượng. Ở đây vai
trò của các dụng cụ trực quan là rất
quan trọng. Nó khơng phải một
hiện tượng thực, nhưng nó giúp
học sinh hình dung đầy đủ, rõ ràng
về hiện tượng cần biết. Trong q trình mơ tả, phải làm bật được các yếu tố cơ bản của
hiện tượng. Thí dụ, để mơ tả hiện tượng truyền sóng trên mặt nước thì giáo viên nên kết
hợp với các hình vẽ để mơ tả hình dạng các gợn sóng là các đường trịn đồng tâm và cho
thấy các gợn sóng này khơng đứng n mà đang lan truyền trên mặt nước. Các hình vẽ
này gồm hình vẽ mặt cắt để mơ tả các gợn sóng và hình vẽ chiếu từ trên xuống để mơ tả
dạng của các gợn sóng hình trịn. Hay để mơ tả hiện tượng dao động cưỡng bức của một

chiếc cầu khi có xe ơ tơ chạy qua thì giáo viên bằng ngơn ngữ vạch ra cho học sinh thấy
chính động cơ của xe khi hoạt động luôn dao động và nó làm cầu bị dao động theo, mà sự
dao động cưỡng bức của cầu có thể hình dung được vì kinh nghiệm cuộc sống hàng ngày
của học sinh.
+ Một phần lớn các hiện tượng vật lí được giới thiệu với học sinh thơng qua các thí nghiệm
vật lí. Trong trường hợp này, vai trị của thí nghiệm rất quan trọng. Tuy nhiên để học sinh
thấy rõ được hiện tượng thì giáo viên cũng phải định hướng sự chú ý của học sinh và kết
hợp với ngôn ngữ hoặc tranh ảnh làm nổi bật các hiện tượng đó lên. Thí dụ, trong thí
nghiệm về hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, việc quan sát các gợn sóng và các
đường đứng n trên mặt nước khơng phải là dễ dàng vì nhìn trực tiếp sẽ rất khó thấy mà
phải nhìn hình ảnh của chúng qua việc chiếu sáng lên một mặt phẳng. Ở đây cần phải giải
thích vì sao những vệt đen lại cho thấy những gợn sóng cịn những vệt sáng lại cho thấy
những đường đứng yên. Hiện tượng này sẽ nổi bật hơn nữa nếu giáo viên sau đó vẽ hình
các gợn sóng và các đường đứng n lên bảng. Tuy nhiên, trong điều kiện cơ sở vật chất
còn thiếu như chúng ta hiện nay thì việc tiến hành các thí nghiệm cịn hạn chế. Vì vậy
cũng lại phải dùng phương pháp mơ tả để mơ tả cả thí nghiệm và hiện tượng bộc lộ qua
thí nghiệm đó. Vấn đề là cần phải tận dụng tối đa những đồ dùng dạy học trực quan nhằm
giúp cho học sinh hình dung một cách rõ ràng nhất các hiện tượng vật lí.
+ Sau khi đã giới thiệu đầy đủ hiện tượng vật lí cho học sinh thì phải từ hiện tượng đó mà
đặt ra vấn đề cần nghiên cứu một cách cụ thể và rõ ràng để định hướng cho học sinh. Nếu
hiện tượng được đưa ra để nhằm hình thành các khái niệm, định luật mới thì vấn đề đặt ra
là “Phải tìm hiểu sâu hơn hiện tượng này như thế nào? phải mơ tả định lượng nó như thế
nào? có những đại lượng nào đặc trưng cho nó?”. Thí dụ, sau khi giới thiệu hiện tượng
quang điện, cần phải đặt ra những vấn đề cụ thể như sau :


-

Có phải ánh sáng nào cũng có thể gây ra được hiện tượng này hay khơng?
Lượng electron quang điện có phụ thuộc vào cường độ chùm sáng khơng? Nếu có

thì phụ thuộc như thế nào?

-

Các electron quang điện có vận tốc sau khi ra khỏi kim loại hay không, nếu có thì
vận tốc này phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Để trả lời những câu hỏi này phải khảo sát tiếp tục hiện tượng quang điện bằng những
thí nghiệm chính xác hơn. Và từ những thí nghiệm đó các định luật quang điện được xây
dựng. Đó là một tiến trình logic cần làm cho học sinh nhận thấy. Tiến trình này làm cho học
sinh dễ tiếp nhận vấn đề và dễ nhớ hơn.
Còn nếu hiện tượng được đưa ra để nhằm vận dụng một kiến thức đã biết để giải
thích nó thì vấn đề đặt ra là “ Phải dùng những kiến thức gì để giải thích hiện tượng này và
giải thích như thế nào?”. Thí dụ, sau khi giới thiệu hiện tượng tự cảm cần gợi ý cho học sinh
thấy có thể dựa vào các định luật cảm ứng điện từ để giải thích đầy đủ cả về mặt định tính
cũng như định lượng hiện tượng này. Như vậy học sinh sẽ dễ theo dõi và có ý thức vận dụng
kiến thức cũ vào các hiện tượng mới.
+ Cũng cần phải nói thêm là có nhiều hiện tượng chỉ được giới thiệu một cách sơ lược trước
khi đi vào các kiến thức chính. Thí dụ như hiện tượng biến đổi vận tốc của chuyển động
được đưa ra nhằm hình thành các khái niệm vận tốc tức thời, khái niệm gia tốc. Hiện
tượng biến dạng đàn hồi của vật rắn để tìm hiểu lực đàn hồi… Các hiện tượng này chỉ
được nhắc tới rất ngắn gọn, nhưng cũng cần nhấn mạnh là chính từ các hiện tượng đó mà
hình thành những kiến thức tiếp theo. Và cũng phải từ đó đặt ra vấn đề phải giải quyết của
bài học.
4. Một số thí dụ về giảng dạy một hiện tượng vật lí.
+ Thí dụ 1: Hiện tượng rơi tự do. Những bước cơ bản để nghiên cứu hiện tượng này là:
-

Bước một: Giới thiệu hiện tượng rơi tự do. Hiện tượng rơi đã quá quen thuộc với học
sinh. Chỉ cần đặt vấn đề: “Thế nào là rơi tự do?”. Để trả lời câu hỏi này phải tìm

nguồn gốc của hiện tượng rơi, đó là do lực hút của trái đất lên vật. Điều này học sinh
đã biết ở lớp dưới. Vậy trong q trình rơi, có những yếu tố nào ngồi lực hút của trái
đất ảnh hưởng tới sự rơi? Làm một thí nghiệm nhỏ: Lấy hai tờ giấy giống nhau, một
tờ vo nhỏ lại, một tờ để nguyên, thả đồng thời hai tờ giấy đó xuống từ một độ cao.
Học sinh sẽ thấy ngay là do ảnh hưởng của không khí mà hai tờ giấy rơi xuống đất
khác nhau. Nếu loại trừ các yếu tố ảnh hưởng như sức cản của khơng khí, gió… thì sự
rơi gọi là tự do. Từ đó đi đến định nghĩa hiện tượng rơi tự do.

-

Bước hai : Từ hiện tượng này, một loạt vấn đề được đặt ra như - Các vật rơi theo qũi
đạo nào? – Có phải càng gần tới mặt đất thì vật rơi càng nhanh hay khơng? – Có
phải các vật nặng rơi xuống nhanh hơn các vật nhẹ hay khơng? – Có thể xác định
thời gian rơi của vật khi biết độ cao của nó hay khơng? (hoặc tóm lại, có thể đặt vấn
đề khảo sát tính chất của chuyển động rơi tự do). Để trả lời các câu hỏi này phải có
một loạt bước khảo sát tiếp theo.

-

Bước ba : Chứng minh rơi tự do là một chuyển động thẳng nhanh dần đều. Để chứng
minh rơi tự do là chuyển động thẳng, có thể dùng một thí nghiệm nhỏ như buộc một
quả dọi có đầu nhọn vào sợi chỉ, treo phía trên một mẩu phấn. Khi đốt dây, quả dọi rơi
thẳng xuống mẩu phấn làm nó bị vỡ ra. Để chứng minh rơi tự do là chuyển động
thẳng nhanh dần đều, có thể dùng phương pháp chụp ảnh hoạt nghiệm. Bằng cách
phân tích ảnh chụp hoạt nghiệm của một viên bi đang rơi, học sinh thấy được hiệu hai
quãng đường liên tiếp ∆S = aτ 2 với τ là khoảng thời gian giữa hai lần chụp ảnh liên
tiếp nhau. Tính chất này cho thấy sự rơi là chuyển động nhanh dần đều.


-

Bước bốn : Xác định gia tốc tự do. Cũng bằng cách phân tích ảnh chụp hoạt nghiệm
của nhiều vật rơi khác nhau sẽ thấy gia tốc của chúng như nhau và có trị số g ≈ 9,8
m/s2. Bổ sung thêm rằng bằng các nghiên cứu khác nhau, người ta thấy trị số g thay
đổi theo vĩ độ với giá trị lớn nhất ở hai cực trái đất là 9,8324m/s2 và nhỏ nhất ở xích
đạo là 9,7805m/s2. Với các phép tính khơng cần độ chính xác cao có thể lấy
g=9,8m/s2.

-

Bước năm : Vận dụng các định luật của chuyển động thẳng nhanh dần đều cho
1
chuyển động rơi tự do. Vt=gt; h = gt 2 ; vt2 =2gh.
2

-

Bước sáu : Làm một thí nghiệm nhỏ minh họa kết quả vừa khảo sát. Dùng ống chân
khơng bên trong có một viên chì, một lơng chim, một mẩu bấc. Dốc ngược ống thì cả
ba vật đều rơi nhanh như nhau.

-

Bước bảy : Kết luận. Việc khảo sát hiện tượng rơi tự do cho biết rơi tự do là một
chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc không đổi với mọi vật ở cùng một nơi
trên trái đất. Do đó có thể vận dụng các qui luật của chuyển động thẳng biến đổi đều
để tìm các qui luật của rơi tự do. Từ đó có thể trả lời được các câu hỏi đặt ra ở trên
một cách đầy đủ, chính xác.

+ Thí dụ : Hiện tượng tương tác từ. Những bước cơ bản để nghiên cứu hiện tượng này là:

-

Bước một : Thực hiện các thí nghiệm (trong sách giáo khoa) về tương tác giữa nam
châm với nam châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa dịng điện với dịng điện.
Từ đó đi đến nhận xét là giữa các hiện tượng từ và hiện tượng điện có sự liên quan với
nhau. Cụ thể, tương tác giữa dòng điện với nam châm, giữa dịng điện với dịng điện
có cùng bản chất tương tác từ như giữa nam châm với nam châm. Các tương tác này
gọi chung là tương tác từ. Các lực tác dụng gọi là lực từ.

-

Bước hai : Thực hiện thí nghiệm (trong sách giáo khoa) để phân biệt tương tác điện là
tương tác giữa các điện tích đứng n, cịn tương tác từ là tương tác giữa các điện tích
chuyển động. Tương tác từ của điện tích chuyển động khơng liên quan đến điện
trường của các điện tích.

-

Bước ba : Từ hiện tượng này, một loạt vấn đề được đặt ra. – Các hạt mang điện
chuyển động tương tác với nhau như thế nào? – Tương tác từ có thơng qua một môi
trường vật chất như tương tác điện hay khơng? – Nếu có thì mơi trường này có những
thuộc tính gì? – Làm thế nào để xác định được lực từ trong tương tác từ?

-

Bước bốn : Bước đầu tiên để trả lời các câu hỏi trên là hình thành khái niệm từ
trường. Phương pháp xây dựng khái niệm từ trường như sách đã trình bày. Việc trả lời
các vấn đề đã nêu sẽ được tiếp tục trình bày trong các bài học tiếp theo như bài học về
véctơ cảm ứng từ, cảm ứng từ của một số dòng điện, lực ampe, lực lorenxơ. Như vậy
hiện tượng cảm ứng điện từ được dùng làm điểm xuất phát cho một loạt bài về từ

trường và tương tác từ. Vì vậy trong q trình giảng dạy loạt bài đó phải ln gắn với
hiện tượng này, giải quyết đầy đủ những vấn đề đặt ra ngay từ khi nghiên cứu hiện
tượng.
NỘI DUNG THẢO LUẬN

1. Nêu các loại kiến thức vật lí. Cho thí dụ. Phân loại các kiến thức vật lí
trong sách giáo khoa 10,11,12
2. Hiện tượng vật lí là gì? Cho thí dụ. Mục đích của việc giảng dạy một hiện
tượng vật lí? Phương pháp giảng dạy các hiện tượng. Phân tích một thí dụ
cụ thể.


PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY MỘT KHÁI NIỆM - ĐẠI LƯỢNG VẬT LÍ.

1. Khái niệm là kết quả của q trình tư duy. Nó phản ánh những thuộc tính chung, bản chất,
chủ yếu của các sự vật, hiện tượng. Nhờ có khái niệm, người ta có thể phân biệt được các
sự vật, hiện tượng cùng và khác loại với nhau. Phương pháp cơ bản để hình thành một
khái niệm là phương pháp so sánh. Trong đó phải sử dụng các thao tác tư duy cơ bản như
phân tích, tổng hợp, khái qt hóa, trừu tượng hóa. Một khái niệm bất kì đều có nội hàm
và dung lượng. Nội hàm là tồn bộ những thuộc tính bản chất được phản ánh trong khái
niệm. Dung lượng là tập hợp những sự vật, hiện tượng có cùng những thuộc tính bản chất
trong khái niệm. Để nhận biết một khái niệm phải định nghĩa nó. Định nghĩa một khái
niệm là tách một sự vật, hiện tượng ra khỏi những sự vật hiện tượng khác và chỉ rõ những
thuộc tính bản chất của nó. Như vậy, khái niệm có sự gắn bó chặt chẽ với ngơn ngữ, ngơn
ngữ là hình thức của khái niệm.
2. Trong phạm vi nghiên cứu các đối tượng của vật lí học, các khái niệm vật lí là sự phản
ánh những thuộc tính chung, bản chất, chủ yếu của các đối tượng vật lí, tức là các thuộc
tính của vật chất, các dạng vận động tổng quát của vật chất và sự tương tác giữa chúng.
+ Thí dụ 1 : Khái niệm về chuyển động thẳng. Trong các dạng chuyển động khác nhau của
các vật thể, có những chuyển động có thuộc tính chung: quĩ đạo là một đường thẳng.

Những chuyển động đó được tách riêng ra (trong tưởng tượng), được định nghĩa và trở
thành khái niệm về chuyển động thẳng. Khái niệm này cho ta biết thêm một thuộc tính
của chuyển động.
+ Thí dụ 2 : Khái niệm chuyển động thẳng đều. Trong các chuyển động thẳng, ta lại có thể
tìm thấy một số chuyển động thẳng có thêm một thuộc tính chung nữa là có qng đường
tỉ lệ với thời gian. Những chuyển động này lại được tách riêng ra, được định nghĩa và trở
thành một khái niệm mới là chuyển động thẳng đều. Những thuộc tính này là chung cho
một loạt các đối tượng, nó là bản chất vì các chuyển động này ln có thuộc tính đó
khơng phụ thuộc vào hình dạng, màu sắc, khối lượng... các vật, nó là chủ yếu vì các thuộc
tính này cho ta biết được một thuộc tính của chuyển động của các vật thể.
+ Thí dụ 3 : Khái niệm quán tính. Tất cả các vật thể, bất kể thành phần cấu tạo, hình dạng,
kích thước ... có một thuộc tính chung là tự giữ được vận tốc của mình, chừng nào cịn
chưa có vật khác tác động vào làm thay đổi vận tốc đó. Thuộc tính chung, bản chất này
của các vật thể được tách riêng ra, được định nghĩa và trở thành khái niệm quán tính.
Khái niệm này cho ta biết thêm một thuộc tính của vật chất.
+ Thí dụ 4 : Khái niệm điện trường. Những môi trường vật chất, khơng cảm nhận được bằng
các giác quan nhưng có thuộc tính chung là tác dụng lực lên điện tích đứng yên đặt trong
nó, được tách riêng ra thành một khái niệm mới là điện trường.
3. Đại lượng vật lí. Các khái niệm vật lí phản ánh thuộc tính chung của các đối tượng vật lí.
Nhưng một số thuộc tính chung đó ở các đối tượng khác nhau thì khác nhau ở mức độ
nhiều hay ít. Vì vậy cần phải định lượng hóa thuộc tính chung đó để có thể so sánh các
đối tượng cùng loại với nhau về mức độ. Việc định lượng thuộc tính chung của các khái
niệm sẽ dẫn đến một đại lượng vật lí mà trong nhiều trường hợp, đại lượng này lại cho ta
biết thêm được một mặt nào đó của đối tượng nghiên cứu. Nó giúp ta mơ tả các hiện
tượng vật lí định lượng, chính xác. Để định lượng một khái niệm, cần phải lựa chọn trong
các đối tượng cùng loại một đối tượng gọi là mẫu chuẩn. Sau đó, xác định phương pháp
so sánh các đối tượng cùng loại khác với mẫu chuẩn xem tính chất chung đó thể hiện
nhiều hay ít hơn bao nhiêu lần so với mẫu chuẩn. Trong vật lí, các thuộc tính chung cịn
có thể thể hiện cả ở hướng nên để mô tả được đầy đủ các thuộc tính này, người ta cịn đưa
vào đại lượng vật lí véc tơ. Một đại lượng véctơ đặc trưng cho đối tượng vật lí ở cả hai

mặt : về độ lớn (thể hiện bằng một giá trị số) và về hướng (thể hiện bằng một véctơ).
+ Thí dụ 1 : Trong khái niệm chuyển động thẳng đều, thuộc tính chung của các đối tượng là
có quãng đường đi được tỉ lệ với thời gian (S=kt). Nhưng ở đây có sự khác nhau về mức


độ tỉ lệ, tức là có các hệ số tỉ lệ khác nhau. Cần phân biệt tiếp sự khác nhau này. Nếu một
chuyển động thẳng đều có hệ số tỉ lệ k1=3, một chuyển động thứ hai có k2=6 thì có nghĩa
là sau cùng một khoảng thời gian, chuyển động thứ hai đi được quãng đường gấp hai lần
chuyển động thứ nhất. Hoặc trên cùng một quãng đường, chuyển động thứ hai mất ít thời
gian hơn hai lần. Chuyển động hai xảy ra nhanh gấp hai lần chuyển động thứ nhất. Do đó
hệ số tỉ lệ này cho biết một thuộc tính mới là mức độ nhanh hay chậm của chuyển động
thẳng đều. Nó phải được định lượng để trở thành một đại lượng vật lí với tên là vận tốc,
kí hiệu là v.
Để xây dựng đại lượng vận tốc, có những gian đoạn cơ bản sau : Trước hết chọn một
mẫu chuẩn là một chuyển động thẳng đều mà cứ sau 1 giây thì đi được quãng đường 1 mét.
Như vậy, vận tốc chuẩn sẽ là vc = 1m/s. Nếu một chuyển động thẳng đều khác cứ sau một
giây đi được quãng đường 5 m thì vận tốc của nó sẽ là v = 5vc = 5m/s. Vậy để tìm vận tốc
của các chuyển động thẳng đều khác ta chỉ cần tìm quãng đường mà chúng đi được trong 1s.
S
Bằng tốn học, ta suy được cơng thức tìm vận tốc v = . Đó là biểu thức độ lớn của vận tốc.
t
Nhưng để biết thêm về hướng của chuyển động, người ta biểu diễn vận tốc bằng một véctơ Ĩ).
Hướng của véctơ vận tốc cho biết hướng của chuyển động. Độ lớn của véctơ vận tốc cho biết
mức độ nhanh hay chậm của chuyển động đó. Vậy, vận tốc là một đại lượng véctơ. Ta có thể
kết hợp hai đặc trưmg này trong cùng một biểu thức định lượng của vận tốc :
JG
G S JG 2 JJG
v = P = nWd .
3
t

+ Thí dụ 2 : Trong khái niệm qn tính, các vật thể đều có chung thuộc tính bảo toàn vận
tốc. Nhưng mức độ bảo toàn vận tốc của các vật khác nhau thì khác nhau. Vậy mức độ
khác nhau đó thể hiện như thế nào? Nếu cùng tác dụng một lực như nhau vào các vật thể
khác nhau thì chúng sẽ biến đổi vận tốc khác nhau, nghĩa là sẽ thu được những gia tốc
khác nhau. Và hiển nhiên là những vật nào thu gia tốc lớn hơn sẽ bị biến đổi vận tốc
nhiều hơn và do đó mức qn tính sẽ nhỏ hơn. Mức qn tính của mỗi vật được gọi là
khối lượng. Kí hiệu là m. Phương pháp xác định khối lượng của một vật như sau : Trước
hết, người ta thống nhất chọn một vật có khối lượng chuẩn là mo = 1kg. Vật này là một
khối trụ bằng hợp kim đặc biệt được bảo quản tại Viện đo lường quốc tế. Sau đó, dựa vào
các định luật II và III Niutơn để xác định phương pháp đo khối lượng m của một vật bất
kì, tức là so sánh mức qn tính của vật này với mức quán tính của mẫu chuẩn. Đem vật
cần đo khối lượng cho va chạm với mẫu chuẩn. Sau tương tác, mẫu chuẩn thu gia tốc ao,
vật thu gia tốc a. Theo định luật III Niutơn, lực và phản lực trong tương tác bằng nhau về
độ lớn : F = F’. Theo định luật II Niutơn thì F = moao và F’= ma. Như vậy ta có m =
a0
a
a
mo = 0 .1 kg. Nếu tỉ số 0 = 2 thì m = 2kg, có nghĩa là mức qn tính của vật cần đo
a
a
a
gấp hai lần mẫu chuẩn.
+ Thí dụ 3 : Trong khái niệm điện trường, thuộc tính chung của điện trường là tác dụng lực
lên một điện tích q bất kì đứng n trong đó và lực này tỉ lệ với độ lớn của điện tích : F =
kq . Ở cùng một điểm hệ số tỉ lệ k khơng đổi với mọi điện tích. Tuy nhiên, tại những điểm
khác nhau trong điện trường thì hệ số k lại khác nhau. Như vậy hệ số k có thể đặc trưng
cho mỗi điểm của điện trường. Vậy k cho biết điều gì về điện trường? Nếu cùng đặt một
điện tích q vào hai điểm M có k1=2 và N có k2=4 thì lực điện trường tác dụng lên q ở
điểm N sẽ lớn gấp 2 lần lực tác dụng cũng lên q khi nó ở điểm M. Vậy hệ số k cho ta biết

khả năng tác dụng lực mạnh hay yếu của mỗi điểm trong điện trường. Nó được gọi là
cường độ điện trường. Kí hiệu là E. Bằng lập luận toán học, suy ra biểu thức xác định
F
cường độ điện trường : E = . Nhưng tại các điểm khác nhau trong điện trường, lực tác
q
dụng lên cùng một điện tích cịn khác nhau về hướng. Nếu chọn điện tích q dương thì


hướng của cường độ điện trường sẽ trùng với hướng của lực. Như vậy, có thể biểu diễn
cường độ điện trường bằng một véctơ ( → ). Véctơ cường độ điện trường sẽ đặc trưng cho
điện trường tại một điểm về phương diện tác dụng lực ở cả hai yếu tố là độ lớn và hướng.
JG JG
Kết hợp hai yếu tố đó trong cùng một biểu thức định lượng là : E = F / q

4. Các đặc điểm của khái niệm – đại lượng vật lí.
+ Các đại lượng vật lí được định lượng chính xác thơng qua các biểu thức toán học, với một
hệ thống các đơn vị vật lí đầy đủ, chặt chẽ, phản ánh được ý nghĩa của đại lượng đó. Vì
vậy học sinh cần nắm vững các cơng cụ tốn học tương ứng và phải hiểu rõ được ý nghĩa
các đơn vị của các đại lượng vật lí.
+ Các khái niệm - đại lượng vật lí cũng như bất kì khái niệm nào khác, có liên hệ chặt chẽ
với ngôn ngữ. Mỗi khái niệm – đại lượng vật lí đều được định nghĩa, được đặt tên, tức là
được biểu hiện bằng nhiều tiếng hoặc được viết ra bằng nhiều từ. Những tên riêng này có
thể giống những khái niệm thông thường như công, lực .... Vì vậy học sinh cần phải có
những hiểu biết về ngôn ngữ nhất định và phải tránh nhầm lẫn những khái niệm vật lí với
những khái niệm thơng thưịng vẫn dùng trong cuộc sống.
+ Mỗi một khái niệm – đại lượng vật lí được qui ước bằng một kí hiệu. Hệ thống kí hiệu
thường dùng là các chữ cái của hệ la tinh. Tuy nhiên có những đại lượng có chung kí
hiệu, thí dụ thời gian và nhiệt độ có chung kí hiệu là t. Vì vậy, học sinh phải biết tránh
nhầm lẫn trong những trường hợp đó.
+ Mỗi khái niệm vật lí đều có nội hàm và dung lượng. Nội hàm của một khái niệm vật lí là

tập hợp các dấu hiệu chung đặc trưng cho thuộc tính của các đối tượng vật lí. Dung lượng
là tập hợp các đối tượng có cùng thuộc tính. Nội hàm càng lớn thì dung lượng càng nhỏ.
Thí dụ, trong khái niệm chuyển động thẳng, nội hàm của nó chỉ có một thuộc tính quĩ đạo
là một đường thẳng. Trong khái niệm chuyển động thẳng đều, nội hàm của nó gồm hai
thuộc tính chung là quĩ đạo là một đường thẳng và quãng đường tỉ lệ với thời gian. Vậy,
số các chuyển động thẳng sẽ nhiều hơn số các chuyển động thẳng đều. Hiểu một khái
niệm vật lí là nắm được nội hàm của nó.
+ Một khái niệm – đại lượng vật lí có thể được mở rộng hoặc thu hẹp. Thu hẹp một khái
niệm có nghĩa là thêm thuộc tính chung vào khái niệm cũ để có một khái niệm mới, tức là
tăng nội hàm của khái niệm. Mở rộng một khái niệm thì ngược lại. Thí dụ, khái niệm
chuyển động có thể thu hẹp như sau : Chuyển động → Chuyển động thẳng → Chuyển
động thẳng biến đổi đều. Hay có thể mở rộng một khái niệm : Trọng lực → Lực hấp dẫn.
Học sinh cần nhận biết được điều này để thấy được hệ thống các khái niệm có liên quan.
+ Các khái niệm – đại lượng vật lí xuất hiện trong từng thời kì nhất định. Nó phản ánh trình
độ khoa học vật lí trong thời kì đó. Các khái niệm không phải là tuyệt đối và phải được bổ
sung, hoàn chỉnh dần hoặc bị thay thế bằng những khái niệm khác phản ánh hiện thực
một cách chân thực và khách quan hơn. Thí dụ, khái niệm khối lượng ban đầu được hiểu
là lượng chất chứa trong vật thể. Sau đó được hiểu đúng hơn là mức qn tính của các vật
thể nhưng được coi là bất biến với mỗi vật. Đến nay thì người ta lại biết thêm rằng nó cịn
phụ thuộc vào vận tốc của vật và sau này cịn có thể phát hiện và bổ sung thêm những
thuộc tính mới của nó.
+ Các khái niệm – đại lượng vật lí là các cách mà con người mơ tả tự nhiên, mơ tả các thuộc
tính của các đối tượng vật lí. Nó khơng phải là chính các đối tượng vật lí. Nó chỉ tồn tại
trong óc của con người và chỉ là hình ảnh của đối tượng. Nó là một mơ hình để biểu đạt
thực tại.
+ Trong chương trình vật lí ở phổ thơng, có một số khái niệm – đại lượng không được xây
dựng bằng con đường lơgíc mà được đưa ra như một tiên đề dựa trên những hiểu biết cảm
tính của học sinh. Các khái niệm này sẽ được bổ sung ý nghĩa vật lí dần trong q trình
vận dụng chúng. Thí dụ như các khái niệm về không gian, thời gian.

+

Các khái niệm – đại lượng vật lí đều trừu tượng và nằm trong hệ thống các khái niệm
khoa học, khác với các khái niệm trong đời sống hàng ngày mà học sinh cảm nhận được.
Vì vậy, việc hình thành các khái niệm – đại lượng vật lí cho học sinh phải là một quá
trình lâu dài với những phương pháp và phương tiện thích hợp.

+ Các khái niệm – đại lượng vật lí rất đa dạng và phức tạp vì chúng phản ánh một đối tượng
rất đa dạng. Có nhiều khái niệm – đại lượng được hình thành khơng theo lơgic chung như
đã trình bày ở trên mà có con đường và phương pháp riêng. Vì vậy việc giảng dạy một
khái niệm – đại lượng vật lí cũng phải rất linh hoạt, khơng thể máy móc.
+ Trong chương trình phổ thơng, do phải đảm bảo tính sư phạm, tính vừa sức của học sinh
nên có một số khái niệm – đại lượng được giảng dạy chưa đầy đủ hoặc cịn chưa chính
xác. Nhưng điều này sẽ được hồn chỉnh, chính xác dần ở các bậc học cao hơn.
5. Phương pháp hình thành một khái niệm – đại lượng vật lí cho học sinh.
Vì tính chất đa dạng của các khái niệm – đại lượng nên khơng có một sơ đồ cứng nhắc
cho việc giảng dạy chúng. Tuy nhiên có những yếu tố cơ bản cần phải được áp dụng.
Những yếu tố này thông thường được sắp xếp theo một trình tự tạm gọi là các bước
giảng dạy một khái niệm – đại lượng. Nhưng không phải giảng dạy một khái niệm – đại
lượng nào cũng bắt buộc phải có đủ các bước đó và trình tự các bước có thể thay đổi.
+ Bước 1 : Làm rõ ý nghĩa vật lí của các khái niệm – đại lượng vật lí. Làm rõ ý nghĩa vật lí
của một khái niệm là phân tích và nêu rõ những thuộc tính chung của khái niệm đó (chỉ rõ
nội hàm của khái niệm). Những thuộc tính chung này trả lời cho câu hỏi : “Nó là cái gì? ”.
Thí dụ, thuộc tính chung của khái niệm chuyển động thẳng đều là có qũi đạo là một
đường thẳng và quãng đường tỉ lệ với thời gian. Vì vậy, nếu trả lời cho câu hỏi : “Chuyển
động thẳng đều là gì?” thì nói “Là chuyển động có quĩ đạo là một đường thẳng và có
quãng đường tỉ lệ với thời gian”. Làm rõ ý nghĩa vật lí của một đại lượng vật lí là phân
tích và nêu rõ đại lượng này đặc trưng cho mặt nào của một đối tượng vật lí. Nó phải trả
lời câu hỏi : “Nó cho ta biết điều gì?”. Nếu là một đại lượng véctơ thì đại lượng này phải

cho biết được hai điều về đối tượng, một thuộc tính độ lớn và một thuộc tính về hướng.
Thí dụ, gia tốc là một đại lượng vật lí đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của
vận tốc (về độ lớn và hướng). Để trả lời câu hỏi : “Gia tốc cho ta biết điều gì ?” thì nói :
“Nó cho ta biết vận tốc của một chuyển động biến thiên nhanh hay chậm về độ lớn và
hướng”. Để nêu bật được ý nghĩa vật lí của khái niệm –đại lượng vật lí thường người ta
hay phân tích một số hiện tượng, phân tích một số thí dụ cụ thể hoặc phân tích kết quả
một thí nghiệm vật lí. Trên cơ sở phân tích mà so sánh để tìm các thuộc tính chung, tìm ra
những đặc trưng của khái niệm đó. Từ những thí dụ và kết quả cụ thể đó mà khái quát hóa
cho một lớp các đối tượng.
+ Bước 2 : Xây dựng biểu thức định lượng cho một đại lượng vật lí. Là chọn đơn vị và xác
định phương pháp đo. Đo một đại lượng nào đó là tìm tỉ số giữa đại lượng cần đo với đại
lượng cùng loại được chọn làm đơn vị. Có hai loại đơn vị là cơ bản và dẫn xuất. Chỉ có 7
đơn vị cơ bản, tất cả các đơn vị còn lại là dẫn xuất, chúng được xây dựng dựa trên các
đơn vị cơ bản. Phương pháp xây dựng đơn vị dẫn xuất là: Chọn các đại lượng mà đơn vị
của chúng là cơ bản. Chọn hệ thức liên hệ giữa đại lượng cần đo với các đại lượng có đơn
vị cơ bản. Cho hệ số tỉ lệ trong hệ thức bằng đơn vị. Như vậy, đơn vị dẫn xuất liên hệ với
các đơn vị cơ bản bằng các hệ thức biểu diễn các đại lượng vật lí hay bằng định nghĩa các
đại lượng tương ứng. Để xây dựng các biểu thức định lượng của một đại lượng phải dựa
trên các đại lượng đã biết và thường bằng một số phương pháp sau : phương pháp suy
luận toán học ( thí dụ, đại lượng vận tốc của chuyển động thẳng đều ); phương pháp thực
nghiệm (thí dụ, đại lượng mơ men lực); phương pháp sử dụng các đinh luật đã được xây
dựng (thí dụ, khối lượng). Việc giải thích ý nghĩa các đơn vị đo là rất cần thiết để học
sinh có thể nắm vững hơn ý nghĩa vật lí của đại lượng mà không sử dụng chúng một cách
máy móc.


+ Bước 3 : Định nghĩa khái niệm – đại lượng vật lí mới. Định nghĩa một khái niệm – đại
lượng vật lí là tách riêng đối tượng cần nghiên cứu ra (trong tưởng tượng) và nêu rõ
những thuộc tính vật lí của chúng. Vì vậy trong định nghĩa một khái niệm – đại lượng vật
lí cần phải nêu đủ cả hai yếu tố mà chúng đặc trưng là ý nghĩa vật lí và biểu thức định

lượng. Mục đích của định nghĩa là để học sinh nhận biết, ghi nhớ và vận dụng khái niệm
nhanh chóng, chắc chắn, đúng đắn. Vì vậy định nghĩa một khái niệm vật lí cần phải đầy
đủ, ngắn gọn, rõ ràng và không luẩn quẩn. Các định nghĩa khái niệm vật lí thường đã có
sẵn trong sách giáo khoa. Tuy nhiên, khi vận dụng người giáo viên có thể thêm, bớt, sửa
đổi lại cho phù hợp với từng đối tượng học sinh. Cần phải giải thích một số thuật ngữ
thường dùng trong định nghĩa như : “Là đại lượng đặc trưng” hoặc “đại lượng đo bằng”.
Đó chính là hai đặc trưng định tính và định lượng của một đại lượng vật lí.
+ Bước 4 : Củng cố và vận dụng một khái niệm – đại lượng mới. Thường một khái niệm
mới sẽ được củng cố thơng qua q trình vận dụng chúng. Việc vận dụng một khái niệm
lại diễn ra trong một thời gian dài. Tuy nhiên, bước đầu cần phải củng cố cho học sinh
hiểu rõ và nhớ được các khái niệm mới học. Việc lựa chọn và cho học sinh làm những bài
tập định tính, phân tích các hiện tượng nhờ khái niệm mới và làm những thí nghiệm nhỏ
sẽ rất ích lợi. Cần tránh việc củng cố đơn thuần chỉ bằng các bài tập định lượng. Việc này
sẽ có thể dẫn học sinh đến việc vận dụng các khái niệm máy móc mà quên đi ý nghĩa vật
lí của chúng. Sau này, trong quá trình học những kiến thức mới thì các khái niệm sẽ được
củng cố dần và có thể được mở rộng hơn, đi sâu hơn so với lúc ban đầu.
6. Thí dụ về phương pháp hình thành khái niệm cơng suất. Đây là một đại lượng vật lí, nó có
cả hai mặt : ý nghĩa vật lí và biểu thức định lượng. Vì vậy cần có đủ 4 bước khi dạy khái
niệm này.
+ Bước 1 : Làm rõ ý nghĩa vật lí của cơng suất: Là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh
công nhanh hay chậm của một máy. Thơng qua phân tích một số thí dụ sau:
-

Thí dụ 1: Một máy bơm 3 m3 nước lên cao 6 m mất 6 phút. Một máy thứ hai bơm
lượng nước đó hết 10 phút. So sánh cơng mà hai máy sinh được. Máy nào sinh công
nhanh hơn? (Học sinh nhạân thấy công mà hai máy sinh ra như nhau nhưng máy một
sinh cơng nhanh hơn vì thời gian sinh cơng ít hơn).

-

Thí dụ 2 : trong thí dụ 1, nếu máy thứ hai bơm được 4 m3 chứ không phải chỉ 3 m3 thì
cơng hai máy sinh ra như thế nào? ( Học sinh nhận thấy công máy hai sinh ra nhiều
hơn). Máy nào sinh công nhanh hơn? Đến đây cần phân tích để học sinh thấy rằng
muốn biết máy nào sinh công nhanh hơn trong trường hợp này thì cần phải tính cơng
mà hai máy sinh ra trong cùng một đơn vị thời gian. Kết quả là máy một vẫn sinh
công nhanh hơn dù máy hai sinh công nhiều hơn. Một đại lượng mới được đưa ra là
công suất. Công mà các máy sinh ra trong một đơn vị thời gian là cơng suất của các
máy đó. Máy nào có cơng suất lớn hơn thì sinh cơng nhanh hơn. Như vậy công suất
cho biết khả năng sinh công nhanh hay chậm của các máy.

+ Bước 2 : Xây dựng biểu thức định lượng cơng suất. Ta có thể dùng phương pháp suy luận
toán học dựa trên bước 1: muốn tìm cơng suất thì phải tìm cơng mà máy sinh ra trong một
đơn vị thời gian. Như vậy, nếu một máy trong thời gian t sinh được một công A thì cơng
A
A
suất của máy sẽ là . Kí hiệu cơng suất là N, ta sẽ có : N = . Bước tiếp theo là xây
t
t
dựng đơn vị của công suất. Nếu chọn đơn vị thời gian là giây (s) và đơn vị cơng là jun (J)
thì một máy sinh công A = 1J trong thời gian t = 1 s thì cơng suất của máy đó sẽ là N = 1
J/s, hay kí hiệu gọn hơn là 1 W. Nếu một máy có cơng suất 100W thì có nghĩa là máy đó
trong thời gian một giây sinh được một công là 100J.
+ Bước 3 : Định nghĩa công suất. Định nghĩa trong sách chỉ nói đến mặt định lượng. Tuy
nhiên, ta có thể bổ sung như sau : Cơng suất của một máy là đại lượng đặc trưng cho khả
năng sinh cơng nhanh hay chậm của máy đó và được đo bằng thương số giữa công A và


thời gian để thực hiện cơng đó. Cần phân tích thuật ngữ “Là đại lượng đặc trưng”. Ýù
nghĩa của nó là : Nếu cho ta biết công suất của một máy thì ta có thể biết là máy đó sinh
cơng nhanh hay chậm với mức độ bao nhiêu và có thể đánh giá máy đó là mạnh hay yếu

so với các máy khác. Cũng cần biết thêm rằng định nghĩa công suất này là cho các máy
sinh công đều, hoặc nếu khơng đều thì đây chỉ là cơng suất trung bình. Tuy nhiên điều
này có thể được bổ sung thêm trong q trình vận dụng khái niệm cơng suất.
+ Bước 4 : Củng cố và vận dụng khái niệm công suất. Để củng cố, có thể cho học sinh làm
một số bài tập nhỏ, thí dụ: Hãy giải thích tại sao người ta lại nói một ơtơ tải “khỏe” hơn
một ôtô du lịch. Hoặc: Hãy so sánh khả năng sinh công của hai học sinh khi họ chạy thi
trên một đoạn đường, học sinh A chạy hết 1 phút, học sinh B hết 30 giây (giả sử lực đẩy
như nhau). Hoặc: Hai cần trục, một cái có cơng suất 12 KW, cái kia có cơng suất 8 KW,
cùng nâng đều một khối lượng hàng như nhau lên cùng độ cao. Hỏi cần trục nào nâng
hàng nhanh hơn và nhanh hơn bao nhiêu lần?. Để vận dụng khái niệm công suất có thể
đưa ra cơng thức : N = F.v. Trên cơ sở đó giải thích cơ cấu hộp số trên các xe cơ giới
nhằm làm thay đổi lực kéo trên các quãng đường khác nhau cho phù hợp với công suất cố
định của xe.
7. Một số thiếu sót học sinh thường mắc phải khi học một khái niệm vật lí.
+ Thiếu sót cơ bản thường gặp nhất là học sinh chỉ nhận thức khái niệm – đại lượng một
cách hình thức, tức là chỉ nhận biết những cơng thức tốn học biểu diễn các đại lượng mà
không nắm được ý nghĩa vật lí của chúng. Điều này có một phần do giáo viên chưa quan
tâm đúng mức đến việc nhận thức và rèn luyện kĩ năng cho học sinh đầy đủ cả hai mặt
của một khái niệm.
+ Học sinh thường quan niệm một số khái niệm như khối lượng, năng lượng, nhiệt lượng,
điện tích, nhiệt độ…như là một thực thể vật lí cùng song song tồn tại với các đối tượng
vật chất hoặc ở bên ngồi đối tượng mà khơng hiểu đúng rằng đó chỉ là những thuộc tính
vật lí của đối tượng vật chất.
+

Học sinh cũng thường không hiểu rằng người ta tìm hiểu, xây dựng và đưa ra một đại
lượng vật lí nào đó để làm gì và cách xây dựng chúng như thế nào. Do đó việc vận dụng
các đại lượng này bị hạn chế, cũng như có một cơng cụ trong tay mà khơng biết cách sử
dụng chúng đầy đủ. Vì vậy, giáo viên cần quan tâm đầy đủ đến quá trình hình thành và
xây dựng một khái niệm từ lúc đặt ra vấn đề cần xây dựng một đại lượng mới đến quá

trình xây dựng chúng như thế nào.

+ Học sinh cũng không phân biệt rõ sự khác nhau giữa công thức xác định một đại lượng vật
lí và cơng thức biểu diễn một định luật vật lí. Cơng thức của một đại lượng vật lí biểu thị
định lượng một tính chất, một thuộc tính vật lí. Cịn cơng thức định luật thì mơ tả mối
quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lí với nhau. Việc này đòi hỏi giáo viên cần thường
xuyên củng cố, so sánh và nhấn mạnh đến sự khác biệt này trong quá trình giảng dạy.
+ Học sinh cũng thường không nắm vững hệ thống các đơn vị đại lượng vật lí và ý nghĩa
của chúng. Việc chuyển đổi các đơn vị cũng khó khăn làm cho việc vận dụng của học
sinh cịn nhiều sai sót. Như vậy, đây là một vấn đề cần được giáo viên quan tâm đúng
mức trong quá trình rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh.
+ Việc hiểu rõ ý nghĩa và tính tốn với một đại lượng vật lí véctơ thực sự là một khó khăn
cho học sinh. Cho đến hết chương trình phổ thơng mà nhiều học sinh vẫn cịn lầm lẫn
trong việc này. Điều này đòi hỏi giáo viên phải thật sự dành nhiều thời gian cho việc
giảng dạy về một đại lượng vật lí véctơ.


III. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY MỘT ĐỊNH LUẬT VẬT LÍ.

1. Định luật và định luật vật lí. Các hiện tượng tự nhiên hay xã hội không xảy ra một cách
độc lập mà giữa chúng có những mối quan hệ chằng chịt và rất phức tạp, hiện tượng nọ
chi phối, ảnh hưởng đến hiện tượng kia. Các định luật hay qui luật của tự nhiên và xã hội
phản ánh các mối liên hệ bên trong, cơ bản của các hiện tượng. Theo quan điểm duy vật
thì các qui luật của tự nhiên và xã hội là khách quan. Tự nhiên và xã hội phát triển theo
qui luật riêng của nó, các qui luật này tồn tại độc lập với ý thức và ý chí của con người.
Con người khơng thể tạo ra được các qui luật mà chỉ có thể phát hiện, mô tả và vận dụng
chúng phục vụ cho cuộc sống của mình. Cũng như các hiện tượng tự nhiên và xã hội
khác, các hiện tượng vật lí có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, chi phối lẫn nhau theo một
cách thức nhất định và không phụ thuộc vào ý muốn con người. Những mối liên hệ này là
chung cho một loạt các đối tượng và hiện tượng vật lí và bắt buộc phải xẩy ra như thế.

Như vậy : Các định luật vật lí là sự biểu thị mối quan hệ tổng quát, bản chất, tất yếu,
khách quan theo một cách thức nhất định giữa các hiện tượng vật lí và các tính chất của
đối tượng vật lí, sự vận động và tương tác giữa chúng. Chúng được thể hiện dưới dạng
những mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí, dưới dạng các phương trình vật lí.
+

Thí dụ 1 : Định luật II Niutơn biểu thị mối quan hệ giữa hiện tượng tương tác và hiện
tượng biến đổi chuyển động của vật thể. Chúng được thể hiện dưới dạng mối quan hệ
giữa các đại lượng vật lí đặc trưng cho các hiện tượng đó là lực, gia tốc và khối lượng.
Mối quan hệ này là khi có lực tác dụng lên vật thì làm cho vật thu gia tốc. Gia tốc của vật
phụ thuộc vào lực tác dụng, nó có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của lực, có hướng là hướng của
lực. Gia tốc này còn phụ thuộc vào bản thân vật, cụ thể là vào khối lượng của vật. Khối
lượng vật lớn thì gia tốc nó thu được nhỏ và ngược lại. Mối quan hệ giữa gia tốc và lực là
mối liên hệ nhân quả. Mối quan hệ giữa gia tốc và khối lượng là mối quan hệ phụ thuộc.
Các mối quan hệ này là chung cho một loạt các đối tượng có cùng một điều kiện như
nhau nên nó là tổng quát. Các mối quan hệ này luôn luôn xảy ra như vậy, nó thuộc về bản
chất của các hiện tượng. Các hiện tượng này phải xảy ra như vậy chứ không thể khác, nó
là tất yếu. Và cuối cùng, các mối quan hệ này xảy ra không phụ thuộc vào ý muốn của
con người, con người không thể tác động vào để làm thay đổi được chúng, vì vậy nó là
khách quan.

+ Thí dụ 2 : Định luật Ơm biểu thị mối quan hệ giữa thuộc tính của điện trường với thuộc
tính của dòng điện. Chúng được thể hiện dưới dạng mối quan hệ giữa các đại lượng đặc
trưng cho các thuộc tính đó là hiệu điện thế và cường độ dịng điện. Mối quan hệ này là :
Khi có hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫn thì trong vật dẫn sẽ có dịng điện. Cường độ dịng
điện phụ thuộc vào hiệu điện thế, nó tỉ lệ thuận với hiệu điện thế. Mối quan hệ này là
nhân quả. Nhưng cường độ dòng điện còn phụ thuộc vào bản thân vật dẫn, cụ thể là vào
điện trở của vật dẫn, nó tỉ lệ nghịch với điện trở. Mối quan hệ này là quan hệ phụ thuộc.
Các mối quan hệ này cũng là tổng quát, bản chất, tất yếu và khách quan.
2. Một số đặc điểm của các định luật vật lí.

+ Các định luật vật lí có mức độ tổng qt và phạm vi tác dụng khác nhau. Như vậy, chữ
tổng quát phân tích ở trên phải hiểu theo cách này. Điều này cũng là tự nhiên vì các đối
tượng và hiện tượng vật lí là mn hình vẻ, khơng phải định luật nào cũng có thể chi phối
tất cả các đối tượng và hiện tượng đó. Thí dụ, định luật bảo toàn là định luật tổng quát
nhất, bao trùm lên các hiện tượng vật lí nhưng các định luật Lenxơ, định luật Ampe chỉ có
phạm vi tác dụng trong các hiện tượng điện từ. Các định luật phản xạ, khúc xạ chỉ có
trong các hiện tượng truyền sóng…. Mức độ tổng quát của các định luật vật lí cũng cần
phải được đề cập tới khi dạy các định luật vật lí cho học sinh.
+ Mỗi định luật vật lí có những điều kiện và giới hạn áp dụng nhất định. Cần phải nhận thức
rõ điều này khi học một định luật mới có thể vận dụng chúng được đúng. Thí dụ, các định
luật II và III Niutơn chỉ đúng trong các hệ qui chiếu qn tính. Các định luật bảo tồn chỉ
đúng trong các hệ kín. Định luật Bơilơ-Mariơt chỉ đúng trong một quá trình đẳng nhiệt,


đối với một lượng khí lí tưởng. Việc dạy các định luật vật lí cho học sinh phải bao gồm
cả các điều kiện áp dụng bên cạnh nội dung chính của các định luật.
+ Các định luật vật lí bao giờ cũng phải được kiểm chứng lại trong thực tiễn. Q trình này
diễn ra trong một thời gian dài. Có những định luật phải chờ cho sự phát triển của vật lí
nói riêng và của khoa học kĩ thuật nói chung phát triển đến một trình độ nhất định mới có
thể kiểm chứng. Như vậy, các định luật vật lí khơng phải là chân lí tuyệt đối, chúng được
hồn chỉnh dần trong suốt q trình phát triển của vật lí học. Tuy nhiên, các định luật vật
lí trong trường phổ thơng là chắn chắn vì chúng đã có q trình kiểm chứng lâu dài và đã
được vận dụng có kết quả vào thực tiễn.
+ Có những định luật xác định một cách đơn giá các mối liên hệ giữa các đại lượng, nhưng
cũng có những định luật mang tính thống kê, nó chỉ có tính xác suất. Thí dụ như định
luật phân bố phân tử theo vận tốc.
+ Trong lịch sử có những định luật được xây dựng trên cơ sở quan sát, thực nghiệm, khái
quát hóa rồi được giải thích bằng một lí thuyết. Nhưng ngược lại, có những định luật
được rút ra từ một lí thuyết rồi được xác nhận bằng thực nghiệm. Như vậy, vai trò của
thực nghiệm là khơng thể thiếu được trong q trình hình thành một định luật.

+ Đa số các định luật vật lí đều rất đơn giản. Chúng diễn tả rõ ràng mối liên hệ giữa các đại
lượng vật lí bằng các biểu thức hàm số toán học. Như vậy, để nắm được nội dung các
định luật phải có một số kiến thức nhất định về toán học.
+ Các định luật vật lí là bước phát triển tiếp theo của con người sau khi đã xây dựng được
các khái niệm – đại lượng vật lí. Nó giúp con người hiểu rõ thế giới tự nhiên. Mỗi một
định luật vật lí được phát hiện là một bước tiến mới của vật lí học. Nhờ có các định luật
mà ta có thể hiểu rõ, giải thích, điều khiển và vận dụng các hiện tượng vật lí vào đời sống.
Thí dụ, nhờ có các định luật về hiện tượng cảm ứng điện từ mà người ta đã chế tạo ra
nhiều máy móc và cơng cụ khác nhau phục vụ cho con người như máy phát điện, các
động cơ điện, máy biến thế…. Nhờ có các định luật vật lí, người ta cịn tiên đốn được
những hiện tượng mới, những sự kiện mới giúp con người khám phá tự nhiên có hiệu quả
hơn. Đặc điểm này cũng cần được thường xuyên nhấn mạnh trong quá trình dạy các định
luật vật lí cho học sinh.
3. Phương pháp giảng dạy một định luật vật lí.
Trong lịch sử, các định luật vật lí được phát hiện bằng nhiều con đường khác nhau,
tại các thời điểm khác nhau, bởi công lao của một nhà khoa học hoặc của nhiều nhà khoa học,
trong một thời gian nhất định, có thể là rất dài. Nội dung các định luật và phạm vi tác dụng
của chúng cũng rất đa dạng. Vì vậy, cũng khơng thể có một phương pháp chung duy nhất để
giảng dạy một định luật. Tuy nhiên, có những yếu tố cơ bản sau cần thực hiện khi giảng dạy
một định luật.
+ Làm rõ mối quan hệ giữa các đại lượng trong định luật. Là chỉ ra cho học sinh thấy các
đại lượng có mặt trong định luật quan hệ với nhau như thế nào. Có ba mối quan hệ
thường gặp : quan hệ nhân quả, quan hệ phụ thuộc và quan hệ tuơng quan. Có những định
luật chỉ chứa một mối quan hệ nhưng có những định luật chứa cả hai hoặc ba mối quan
hệ. Thí dụ, định luật cơng vận tốc chỉ biểu thị mối quan hệ tương quan giữa các vận tốc
của cùng một chuyển động trong các hệ qui chiếu khác nhau. Nhưng định luật Culông lại
biểu thị cả ba mối quan hệ : mối quan hệ giữa lực mà điện tích điểm q1 tác dụng lên điện
tích điểm q2 và lực mà q2 tác dụng lên q1 là mối quan hệ tương quan, mối quan hệ giữa
điện tích với lực là mối quan hệ nhân quả và mối quan hệ giữa lực với khoảng cách giữa
hai điện tích điểm là mối quan hệ phụ thuộc. Việc phân tích các mối quan hệ này thường

kèm theo phạm vi và điều kiện tương ứng. Thí dụ, mối quan hệ trong định luật cộng vận
tốc là của cùng một chuyển động. Các mối quan hệ trong định luật Culông được xác định
cho hai điện tích điểm, đứng yên. Phương pháp phổ biến và có hiệu quả để vạch rõ các
mối quan hệ là quan sát, dùng thí nghiệm, tiên đề, phỏng đốn…. Tuy nhiên, bên cạnh đó


việc phân tích bằng ngơn ngữ và các phương tiện khác là khơng thể thiếu được. Nó lại
càng có ý nghĩa quan trọng khi trong điều kiện thí nghiệm của chúng ta còn nhiều hạn
chế.
+ Xây dựng biểu thức định lượng của định luật vật lí. Các mối quan hệ vạch ra ở bước một
chỉ là định tính. Cần phải làm rõ các quan hệ đã chỉ ra cụ thể như thế nào (Thí dụ, lực
trong định luật Culơng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích). Vì
các mối quan hệ trong định luật thường được diễn tả bằng ngơn ngữ tốn học, bằng mối
tương quan hàm số cho nên việc xây dựng biểu thức định lượng của định luật là xác định
được dạng hàm số của nó. Các hàm số đó được thể hiện dưới dạng một phương trình tốn
học. Vậy có những cách nào để xác định các phương trình đó. Trong dạy học vật lí,
thường người ta dùng những cách sau để thực hiện bước này.
-

Cách một là phương pháp mô tả lại lịch sử q trình phát minh ra định luật. Thơng
thường, bắt đầu là những quan sát hiện tượng trực tiếp hay gián tiếp rồi những thí
nghiệm riêng lẻ để tích lũy dữ kiện. Sau đó là xây dựng cơng thức diễn tả mối quan hệ
đã phát hiện sau các quan sát và các dữ kiện. Cuối cùng là những thí nghiệm kiểm tra
để khẳng định mơ hình xây dựng là phù hợp cho một lớp các đối tượng và hiện tượng.
Nếu việc giảng dạy định luật vật lí làm rõ được q trình nghiên cứu này thì học sinh
sẽ khơng phải chấp nhận nội dung định luật một cách máy móc. Học sinh đồng thời
nắm được phương pháp nghiên cứu bộ môn, được giáo dục đạo đức và phát triển được
năng lực nhận thức. Cách này có thể mất một thời gian nhất định, nhưng nếu việc
chuẩn bị tốt sẽ thực hiện được.

-

Cách hai là phương pháp thí nghiệm qui nạp. Nghĩa là giáo viên (có thể phối hợp
cùng học sinh) tiến hành một số thí nghiệm trên lớp, với một số dữ kiện thu được khái
quát thành định luật. Sau đó có thể làm một số thí nghiệm kiểm tra. Các thí nghiệm
này có thể do nhà sư phạm xây dựng, nó có thể khơng đúng với những thí nghiệm lịch
sử. Cách này tốn nhiều thời gian và phải địi hỏi có những dụng cụ thí nghiệm chính
xác. Nó cũng có hạn chế là học sinh dễ nhầm lẫn cho rằng một định luật đã được tìm
ra chỉ sau một vài thí nghiệm. Tuy nhiên, nó vẫn có nhiều ưu điểm như cho học sinh
làm quen được với các thí nghiệm sẽ làm cho họ hứng thú hơn, sẽ rèn được nhiều kĩ
năng vật lí hơn và khơng phải chấp nhận một các cưỡng ép các định luật.

-

Cách ba là phương pháp suy luận toán học. Bắt đầu từ một số các tiên đề hoặc một số
các đại lượng và định luật đã biết, bằng con đường lập luận tốn học theo một trình tự
logíc chặt chẽ mà suy ra biểu thức định lượng của định luật. Và sẽ có hiệu quả hơn
nếu sau đó có một thí nghiệm minh họa hoặc kiểm chứng. Cách này vừa chặt chẽ, vừa
dễ thực hiện trong phạm vi một tiết học, vừa giúp cho học sinh thấy được một trong
những phương pháp phát hiện các định luật nên rất có ích cho học sinh.

-

Cách thứ tư là phương pháp tiên đề. Bắt đầu từ những quan sát hiện tượng mà có một
số nhận xét định hướng cho học sinh rồi đưa ra biểu thức định lượng như một tiên đề
toán học. Sau đó sẽ thực hiện một số thí nghiệm minh họa. Cách này ngày càng được
áp dụng nhiều trong dạy học vì cần ít thời gian và nó phù hợp với phương pháp tiên
đề trong nghiên cứu vật lí. Tuy nhiên để phù hợp với nhận thức của học sinh và tăng
cường niềm tin cho học sinh thì cần thiết phải có thí nghiệm minh họa, kiểm chứng.
Thí dụ, theo sách giáo khoa hiện nay thì định luật Culơng có thể dạy theo phương

pháp mô tả lịch sử. Định luật II Niutơn có thể dạy theo phương pháp tiên đề. Định
luật cảm ứng điện từ có thể dạy theo phương pháp thực nghiệm qui nạp và định luật
ơm cho tồn mạch có thể dạy theo phương pháp suy luận tốn học.

+ Phát biểu định luật. Là dùng ngôn ngữ thông thường để nêu rõ mối quan hệ trong định
luật, nhằm làm cho học sinh dễ nhận biết và vận dụng định luật. Tuy nhiên có những định
luật mà mối quan hệ của nó khơng thể diễn tả đơn thuần bằng lời. Hơn nữa trong các định
luật cịn có hệ số tỉ lệ (thể hiện tường minh hay không tường minh) nên bên cạnh việc


phát biểu bao giờ cũng phải có biểu thức định luật. Cần giải thích rằng các hệ số tỉ lệ phụ
thïc vào việc chọn hệ đơn vị, chúng có thể có đơn vị hoặc khơng có. Các hệ số tỉ lệ này
cũng là các đại lượng vật lí. Thí dụ, hệ số tỉ lệ trong định luật Culông k = 9.109N.m2/C2 là
độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1 = q2 = 1C đặt cách nhau 1m. Tuy
nhiên cũng không nên đi vào quá sâu vấn đề này vì học sinh có thể bị rối.
+ Củng cố và vận dụng định luật. Củng cố một định luật được tiến hành thông qua việc vận
dụng chúng trong cả một quá trình dài. Tuy nhiên, ngay sau khi dạy một định luật, cần
củng cố bước đầu cho học sinh thấy được vai trò của định luật, nắm được nội dung chính
của định luật và phạm vi tác dụng của nó. Cách thơng thường là cho học sinh phân tích
hiện tượng và giải những bài tập định tính và định lượng hoặc tiến hành một số thí
nghiệm nhỏ trên lớp hay ở nhà. Để làm rõ được vai trò của các định luật thì trong quá
trình dạy học, giáo viên cần luôn nhấn mạnh đến tác dụng của định luật mỗi khi cần sử
dụng chúng. Thí dụ, định luật II Niutơn được áp dụng rất nhiều không chỉ trong nghiên
cứu các chuyển động cơ học mà cả trong nghiên cứu các hiện tượng nhiệt, điện từ, vật lí
nguyên tử…
4. Thí dụ về giảng dạy định luật III Niutơn. Định luật này biểu thị mối quan hệ giữa tác
dụng và phản tác dụng, thông qua các đại lượng đặc trưng của chúng là lực và phản lực.
Nội dung của định luật là: “ Lực và phản lực trong tương tác xuất hiện đồng thời,
có cùng
JJG

JJJG
bản chất, bằng nhau về độ lớn và ngược hướng nhau”. Biểu thức định lượng F12 = − F21 .
Theo sách giáo khoa, có thể dạy định luật này theo phương pháp thí nghiệm qui nạp. Các
bước giảng dạy có thể theo trình tự sau :
+

Vạch ra mối liên hệ giữa tác dụng và phản tác dụng bằng cách tiến hành một số thí
nghiệm nhỏ. Thí nghiệm 1: Treo một thanh nam châm và một thanh sắt gần nhau, giữ sao
cho dây treo cả hai thẳng đứng. Khi thả ra, cả hai thanh đều bị tiến lại gần nhau. Như vậy
không chỉ nam châm hút sắt mà sắt cũng hút nam châm. Thí nghiệm 2 : Cho học sinh đấm
tay lên mặt bàn, tay bị đau. Như vậy không chỉ tay tác dụng lên bàn mà ngược lại bàn
cũng tác dụng lên tay làm nó đau. Thí nghiệm 3 : Ném một quả bóng vào tường, nó bị
bật ra. Như vậy, khơng chỉ bóng đập vào tường mà ngược lại, tường cũng đồng thời đẩy
bóng ra xa. Kết luận : Nhiều hiện tượng tương tự xảy ra chứng tỏ tác dụng và phản tác
dụng luôn luôn có đồng thời.

+ Xây dựng biểu thức định lượng của định luật bằng phương pháp thí nghiệm qui nạp. Mục
đích thí nghiệm là xác lập mối liên hệ giữa lực và phản lực trong tương tác. Nội dung thí
nghiệm là cho hai xe lăn không ma sát tương tác với nhau thơng qua một lị xo bị nén.
Lập luận để thấy gia tốc hai xe thu được tỉ lệ với quãng đường đi được sau cùng thời gian
S
m
a
S
t : 1 = 2 . Đồng thời thí nghiệm lại xác nhận 1 = 2 . Từ đó xây dựng được biểu thức
a2 S1
S 2 m1
a1 m2
. Với nhiều cặp xe tương tác khác nhau, thí nghiệm cho thấy tỉ số này đều được
=

a 2 m1
nghiệm đúng. Từ kết quả thí nghiệm này, rút ra biểu thức : m1a1=m2a2.. Kết hợp với nhận
xét về hướng của hai gia tốc thông qua hướng của hai quãng đường đi được, ta có biểu
→

→

→

→

thức véctơ m1 a 1 = −m 2 a 2 . Theo định luật II Niutơn : m1 a 1 = F 21 là lực mà xe 2 tác
JJG JJG
dụng lên xe 1 còn m2 a2 = F12 là lực mà xe 1 tác dụng lên xe 2. Cuối cùng ta có biểu thức
của định luật:
→

→

F 21 = − F

12


+ Phân tích biểu thức tốn học cho thấy hai lực trong tương tác có cùng giá, ngược chiều và
có độ lớn bằng nhau. Mối quan hệ giữa hai lực là mối quan hệ tương quan. Sau đó phát
biểu nội dung định luật : Những lực tương tác giữa hai vật ln xuất hiện đồng thời, cùng
loại, có cùng độ lớn và cùng giá nhưng ngược chiều.
+ Củng cố và vận dụng định luật. Có thể cho học sinh làm những bài tập định tính như bài
tập số 4,5 trang 63 sách giáo khoa. Ngay sau đó là vận dụng định luật để xây dựng biểu

thức định lượng của khối lượng. Định luật này còn được áp dụng nhiều trong chương VI
“Ứng dụng các định luật Niutơn và các lực cơ học” và trong suốt chương trình phổ thơng.
5. Một số thiếu sót học sinh thường gặp
+

Học sinh thường khơng thấy được các mối quan hệ và các kiểu quan hệ giữa các đại
lượng trong định luật mà chỉ chú trọng đến việc áp dụng các công thức thuần túy.

+ Phạm vi tác dụng và điều kiện áp dụng của định luật cũng hầu như không được học sinh
xét đến khi vận dụng định luật. Họ mặc nhiên thừa nhận việc áp dụng được định luật
trong tất cả các bài tốn.
+ Nhiều học sinh sử dụng các cơng thức định luật một cách máy móc, hay sai sót về đơn vị
của các đại lượng trong định luật, không chú ý nhiều đến tính chất véctơ của các đại
lượng trong định luật.
+ Học sinh khơng nhận thức hết được vai trị của các định luật trong việc giải quyết các vấn
đề của thực tiễn và trong nghiên cứu khoa học.
NỘI DUNG THẢO LUẬN
1. Khái niệm, đại lượng vật lí là gì? Cho thí dụ. Nếu các đặc điểm của chúng.
2. Phương pháp giảng dạy một khái niệm, đại lượng vật lí. Phân tích một thí
dụ cụ thể.
3. Định luật vật lí là gì? Cho thí dụ. Đặc điểm các định luật vật lí.
4. Phương pháp giảng dạy một định luật vật lí. Phân tích một thí dụ cụ thể.