Nâng cao hiệu quả dạy học chương dòng điện xoay chiều vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng giải quyết vấn đề

Bộ giáo dục và đào tạo
TRNG I HC VINH
--------------

Nguyễn đình lượng

Nâng cao hiệu quả dạy học chương

dòng điện xoay chiều vật lý 12
chương trình chuẩn theo định
hướng giải quyết vấn đề
Luận văn thạc sỹ giáo dục học

Chuyên ngành:
Lý luận và phương pháp dạy học vật lý
MÃ số: 60.14.10

Vinh - 2010

1


Bộ giáo dục và đào tạo
TRNG I HC VINH
--------------

Nguyễn đình lợng

Nâng cao hiệu quả dạy học chơng

dòng điện xoay chiều vật lý 12

chơng trình chuẩn theo định hớng giải quyết vấn đề
Luận văn thạc sỹ giáo dục học

Chuyên ngành:
Lý luận và phơng pháp dạy học vật lý
MÃ số: 60.14.10
Ngời hớng dẫn khoa học:
Pgs.ts: hà văn hùng
Vinh - 2010

2


Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn này tác giả đã nhận dược sự giúp đỡ hết
sức tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS-TS : Hà văn Hùng,của các
thầy (cô) giáo khoa Vật lý,khoa Sau đại học của trường Đại học
Vinh,của ban giám hiệu trường THPT Cù Chính Lan cùng các đồng
nghiệp.
Tác giả xin chân thành cảm ơn và ghi nhớ những sự giúp đỡ quý
báu đó.
Tác giả

3


CÁC KÍ TỰ VIẾT TẮT
BTVL:
ĐC
TN

GV
HS
NXB
NXBGD
NXBKHKT
PGS
SGV
SGK
GQVĐ
THPT

:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:

Bài tập vật lí
Đối chứng
Thực nghiệm
Giáo viên
Học sinh

Nhà xuất bản
Nhà xuất bản giáo dục
Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật
Phó giáo sư
Sách giáo viên
Sách giáo khoa
Giải quyết vấn đề
Trung học phổ thông

4


MỤC LỤC
Trang

MỞ ĐẦU..............................................................................................................
1.
Lý do chọn đề tài.......................................................................................
2.
Mục đích nghiên cứu.................................................................................
3.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.............................................................
4.
Giả thuyết khoa học...................................................................................
5.
Nhiệm vụ nghiên cứu.................................................................................
6.
Phương pháp nghiên cứu...........................................................................
7.
Cấu trúc luận văn.......................................................................................

8.
Đóng góp của luận văn..............................................................................
NỘI DUNG.............................................................................................................
Chương 1.Cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề................................
...................................................................................................................5
1.1. Lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề.................................................
...................................................................................................................5
1.1.1. Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề.....................................................
1.12. Vấn đề và tình huống có vấn đề trong dạy học giải quyết vấn đề................
1.13. Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề........................................................
1.1.4. Các điều kiện của dạy học của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề..........
1.1.5. Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề...............................................10
1.1.6. Nguyên tắc của dạy học giải quyết vấn đề................................................13
1.1.7. Các phương pháp hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề trong học tập....14
1.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong môn học vật lý..........................................15
1.2.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học xây dựng tri thức mới..............15
1.2.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học thực hành thí nghiệm vật lý......16
1.2.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học vật lý.........................................17
Kết luận chương 1...............................................................................................18
Chương 2. Nâng cao hiệu quả dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”
Vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề........19
2.1. Kiến thức khoa học về chương ”Dòng điện xoay chiều” ..................... 19
2.1.1. Đại cương về “Dòng điện xoay chiều”......................................................19
2.1.2. Các mạch điện xoay chiêù.........................................................................20
2.1.3. Truyền tải điện năng,máy biến áp.............................................................28
2.1.4. Các loại máy điện xoay chiều....................................................................29
5


2.2. Mục tiêu dạy học chương”dòng điện xoay chiều”......................................30

2.2.1. Mục tiêu dạy học chương..........................................................................30
2.2.2. Nội dung dạy học chương.........................................................................31
2.3. Cấu trúc logic của chương “Dòng điện xoay chiều”....................................32
2.4.. Một số kiểu tình huống có vấn đề điển hình trong dạy học chương
“Dòngđiện xoay chiều”......................................................................................33
2.5. Thực trạng dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” ở một số trường
THPT ở Quỳnh Lưu- Nghệ an.............................................................................35
2.6. Các điều kiện cần thiết cho việc dạy học chương
“Dòng điện xoay chiều” theođịnh hướng giải quyết vấn đề...............................36
2.6.1. Vấn đề hố nội dung dạy học chương “Dịng điện xoay chiều”..............36
2.6.2. Thiết bị dạy học chương ´”Dòng điện xoay chiều”...................................39
2.6.3. Bài tập theo định hướng dạy học GQVĐ chương “Dịng điện xoay
chiều”.......................................................................................................48
2.7. Xây dựng tiến trình dạy học các bài trong chương “Dòng điện xoay
chiều”
2.7.1. Các mức độ áp dụng dạy học GQVĐ chương “Dòng điện xoay chiều”
.................................................................................................................54
2.7.2. Tiến trình dạy học các bài cụ thể trong chương “Dòng điện xoay chiều”
.................................................................................................................56
Kết luận chương 2...............................................................................................79
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.......................................................................80
3.1.Mục đích của thực nghiệm sư phạm..............................................................80
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm..................................................................80
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.............................................................80
3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.......................................................81
Kết luận chương 3...............................................................................................88
KẾTLUẬN..........................................................................................................89
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................91
PHỤ LỤC................................................................................................................

6


MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Đổi mới phương pháp dạy học là một yêu cầu cấp bách đã được Đảng ta
chỉ rõ trong Nghị quyết TW2 khoá VIII (12/1996): “Đổi mới mạnh mẽ phương
pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều. Rèn luyện thành
nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng các phương pháp tiên
tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời
gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh…”.
Trong điều kiện thực tiễn của nước ta hiện nay, việc vận dụng một cách
sáng tạo các phương pháp dạy học tiên tiến, trong đó có dạy học giải quyết vấn
đề là một trong những con đường thích hợp để từng bước đưa giáo dục nước ta
hội nhập vào xu thế phát triển chung của giáo dục thế giới.
Trước yêu cầu biến đổi nhanh và phát triển của xã hội, thì phát hiện sớm và
giải quyết hợp lý những vấn đề nảy sinh trong thực tiễn là một năng lực cần
thiết đảm bảo sự thành đạt trong cuộc sống. Vì vậy trong dạy học ở trường
THPT cần phải luyện tập quá trình nhận thức tập quá trình nhận thức và vận
dụng vào thực tiễn đời sống khoa học kỹ thuật,cho học sinh biết phát hiện, đề
xuất và giải quyết những vấn đề gặp phải trong học tập.Một trong những
phương pháp dạy học đặc biệt chú ý hiện nay là phương pháp dạy học giải
quyết vấn đề.Trong dạy học giải quyết vấn đề, học sinh vừa nắm được tri thức
mới, vừa nắm được phương pháp chiếm lĩnh tri thức đó, phát triển tư duy tích
cực sáng tạo, được chuẩn bị một năng lực thích ứng với đời sống xã hội: phát
hiện kịp thời và giải quyết hợp lý các vấn đề nảy sinh.
Vật lý học và môn vật lý trong nhà trường phổ thơng nước ta là mơn học
tích hợp sự “tìm hiểu tự nhiên và xã hội” điều đó giúp cho học sinh có được
một hành trang cơ bản để tham gia sản xuất, học nghề hoặc đi sâu vào quá trình
nghiên cứu.

Qua tìm hiểu, tơi thấy chương “Dịng điện xoay chiều” (lớp 12 - chương
trình chuẩn), là chương có vị trí cơ bản và quan trọng trong chương trình vật lý
lớp 12, có nhiều khả năng vận dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề. Vì thế,
tơi chọn đề tài: “Nâng cao hiệu quả dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”
Vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong các bài học thuộc
chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 chương trình chuẩn nhằm góp phần
nâng cao hiệu quả dạy học chương.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Lý luận dạy học giải quyết vấn đề.
- Quá trình dạy học vật lý THPT.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Dạy học giải quyết vấn đề trong vật lý.
- Chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 chương trình chuẩn.
- Học sinh lớp 12 ban cơ bản
7


4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Hiệu quả dạy học Vật lý sẽ được nâng cao nhờ xây dựng được tiến trình
dạy học một số kiến thức chương”Dòng điện xoay chiều”vật lý 12 chương
trình chuẩn,theo định hướng giải quyết vấn đề.
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
5.1. Nghiên cứu lý luận về dạy học giải quyết vấn đề.
5.2. Tìm hiểu thực trạng dạy học giải quyết vấn đề ở một số trường THPT
ở huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An.
5.3. Nghiên cứu chương trình, SGK Vật lý 12.
5.4. Nghiên cứu mục tiêu, cấu trúc, nội dung chương “Dịng điện xoay

chiều”.
5.5. Nghiên cứu, tìm hiểu và sử dụng thiết bị dạy học chương “Dòng điện
xoay chiều” đảm bảo cơ sở vật chất triển khai dạy học theo định hướng giải
quyết vấn đề.
5.6. Xây dựng tiến trình dạy học một số bài thuộc chương “Dòng điện xoay
chiều” Vật lý 12 chương trình chuẩn.
5.7. Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu.
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu tài liệu lý luận về các vấn đề liên quan
đến việc giải quyết các nhiệm vụ của đề tài .
- Nghiên cứu thực tiễn: Điều tra khảo sát dạy học chương “Dòng điện
xoay chiều” ở trường THPT, soạn bài giảng và tiến hành thực nghiệm sư phạm,
điều tra thăm dò, lấy ý kiến từ giáo viên học sinh để đánh giá lý luận đã nêu
bằng các phương pháp thống kê, toán học.
7. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu,kết luận và tài liệu tham khảo luận văn được chia thành
3 chương.
Chương 1.Cơ sở lý luận của đề tài
Chương 2. Nâng cao hiệu quả dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”
Vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.
8. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN VĂN
- Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ cung cấp một số dẫn liệu khoa học
mới, có giá trị góp phần chứng tỏ khả năng hiện thực hố dạy học giải quyết
vấn đề trong chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 THPT.
- Xây dựng được các tiến trình dạy học thuộc chương “Dịng điện xoay
chiều” Vật lý 12 theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. Các tiến trình này
đã được thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi và hiệu quả trong điều
kiện dạy học hiện nay ở nhà trường THPT nước ta.
- Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo có giá trị, phục vụ cho công tác

nghiên cứu phương pháp dạy học tích cực, nâng cao chất lượng dạy và học
chương “Dòng điện xoay chiều”.

8


NỘI DUNG
Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. LÝ THUYẾT VỀ DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1.1.1. Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề
Dạy học "giải quyết vấn đề "là một trong những phương pháp dạy học tích
cực. Bản thân thuật ngữ này ra đời chưa lâu nhưng tư tưởng của nó thì đã xuất
hiện vào giữa thế kỷ 20 trong sự thôi thúc của xã hội đòi hỏi sự cải tiến phương
pháp dạy học trong nhà trường.
Tư tưởng chủ đạo của phương pháp Dạy học GQVĐ là đưa quá trình học
tập của học sinh gần hơn với q trình tìm tịi, phát hiện, khám phá của các nhà
khoa học, nâng cao tính độc lập sáng tạo của học sinh. Tuy nhiên cần chú ý đến
những điểm khác biệt giữa nhà khoa học và học sinh khi giải quyết vấn đề như:
động cơ , hứng thú, nhu cầu, năng lực giải quyết vấn đề, điều kiện, phương
pháp làm việc.
Theo V. Ơ-Kơn: "Dạy học nêu vấn đề là tập hợp những hành động như tổ
chức các tình huống có vấn đề, phát biểu các vấn đề,... giúp đỡ những điều kiện
cần thiết để học sinh giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối
cùng chỉ đạo q trình hệ thống hố và cũng cố kiến thức thu nhận được”
[26,11].
Theo I. Ia. Lecne: “Dạy học nêu vấn đề là phương pháp dạy học trong đó
HS tham gia một cách có hệ thống vào q trình giải quyết các vấn đề và các
bài tốn có vấn đề được xây dựng theo nội dung tài liệu học trong chương
trình” [7,5].

Theo I. F. Kharlamop: “Dạy học nêu vấn đề là sự tổ chức quá trình dạy học
bao gồm việc tạo ra tình huống có vấn đề (tình huống tìm tịi) trong giờ học,
kích thích HS nhu cầu giải quyết những vấn đề nảy sinh, lôi cuốn các em vào
hoạt động nhận thức tự lực nhằm nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mới,
phát triển tính tích cực của trí tuệ và hình thành cho các em năng lực tự mình
thơng hiểu và lĩnh hội thơng tin khoa học mới”.
Theo Nguyễn Quang Lạc: Dạy học GQVĐ là một hình thức dạy học trong
đó học sinh được coi như "nhà khoa học trẻ" tự giác và tích cực tổ chức các
quá trình "xây dựng tri thức mới cho bản thân". Hoạt động đó được diễn ra
giống như "hoạt động nghiên cứu khoa học", mặc dù kết quả của nó là tìm thấy
lại những điều đã có trong khoa học, song lại là điều mới mẻ đối với HS.
Người GV phải thực sự quan tâm đến cả nội dung khoa học mà HS đã xây
dựng lẫn phương pháp hoạt động của HS để đạt được điều đó, do vậy GV phải
là nhà thiết kế, tổ chức và chỉ đạo thi công. Đó là một hoạt động sáng tạo và
địi hỏi tài nghệ sư phạm, lịng kiên trì, sự khoan dung và độ lượng cao. Bởi vì
GV phải chỉ đạo lớp trẻ non nớt không phải tái tạo cái đã quen biết mà là đi
xây dựng cái mới cho họ, còn đối với GV thì đó lại là điều q cũ [12,38].
Như vậy: Dạy học giải quyết vấn đề không phải là một phương pháp dạy
học cụ thể đơn nhất, mà là một tập hợp nhiều phương pháp dạy học liên kết
chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau, trong đó phương pháp xây dựng bài
9


tốn Ơrixtic (tạo ra tình huống có vấn đề) giữ vai trị trung tâm chỉ đạo, gắn bó
với các phương pháp dạy học khác thành hệ thống toàn vẹn.
Dạy học giải quyết vấn đề cũng không chỉ hạn chế ở phạm trù phương
pháp dạy học, việc áp dụng, tiếp cận địi hỏi phải có cải tạo cả nội dung, cách
tổ chức dạy học trong mối liên hệ thống nhất. Riêng trong phạm vi phương
pháp dạy học nó có khả năng thâm nhập vào hầu hết những phương pháp dạy
học khác và làm cho tính chất của chúng trở nên tích cực hơn. Vì vậy dạy học

giải quyết vấn đề cần được coi như tên gọi để chỉ cơ sở của các phương pháp
dạy học có khả năng kích thích học sinh tham gia vào hoạt động nhận thức một
cách tích cực và liên tục dưới sự chỉ đạo của giáo viên.
1.1.2. Vấn đề và tình huống có vấn đề
1.1.2.1. Vấn đề
“Vấn đề là bài tốn mà cách thức hình thành hay kết quả của nó chưa được
học sinh biết trước, nhưng học sinh đã nắm được những kiến thức và kỹ năng
xuất phát, để từ đó thực hiện sự tìm tịi kết quả đó hay cách thức hình thành bài
làm. Nói cách khác, đó là câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, nhưng có
thể bắt tay vào tìm kiếm lời giải đáp”[13,89].
"Vấn đề trong nghiên cứu vật lý là một câu hỏi, một bài tốn chưa có lời
giải, xuất phát từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống. Đó là những hiện tượng
mới, q trình mới không thể lý giải được bằng các lý thuyết đã có hoặc một câu
hỏi tìm giải pháp cho một mục đích thiết thực nào đó, hoặc lý thuyết chưa trọn
vẹn..." [24,9].
Trong vấn đề chứa đựng cả yếu tố khách quan và yếu tố chủ quan:
-Yếu tố khách quan - dẫn liệu xuất phát cho phép giải quyết vấn đề, tìm ra
lời giải.
-Yếu tố chủ quan - học sinh phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề để giải quyết.
Câu hỏi, mà học sinh đã biết trước lời giải đáp, không phải là vấn đề, cũng
không phải là vấn đề cả với những câu hỏi mà học sinh chưa biết lời giải đáp
và cũng khơng có phương tiện để tìm tịi câu trả lời.
Như vậy: "Vấn đề" bao giờ cũng chứa mâu thuẫn về nhận thức. Lúc đầu
mâu thuẫn đó cịn mang tính khách quan, sau khi học sinh tiếp thu và ý thức
được mâu thuẫn đó thì nó biến thành mâu thuẫn chủ quan và tồn tại trong ý
nghĩ của học sinh dưới dạng bài toán hay vấn đề bài tập.
1.1.2.2. Tình huống có vấn đề
* Khái niệm ‘tình huống có vấn đề’
“Tình huống có vấn đề” là tình huống mà học sinh tham gia gặp một khó
khăn, học sinh ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm

thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay
vào việc giải quyết vấn đề [15,24].
Nhà giáo dục Xô viết Rubinstein đã khẳng định: “Tư duy bắt đầu từ tình
huống có vấn đề”
Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để học sinh tự
ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu và hứng thú giải quyết vấn đề,
biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào.
10


Trên cơ sở đó người ta ghi nhận những dấu hiệu của tình huống có vấn đề
như sau:
- Nó bao gồm cái gì chưa biết, địi hỏi phải có sự tìm tịi sáng tạo, có sự
tham gia hoạt động tư duy và sự nhanh trí đáng kể.
- Nó phải chứa đựng điều gì đó đã biết, phải cho trước những dự kiện nào
đó để làm điểm xuất phát cho sự suy nghĩ, sự tìm tịi sáng tạo.
- Tình huống có vấn đề phải vừa sức đối với HS. Nếu quá đơn giản, chứa
đựng những lời giải tường minh từ kho tri thức cũ của HS thì khơng gây được
sự kích thích mà tạo ra sự thờ ơ, coi thường. Ngược lại thì gây sự bất lực và
cũng tạo ra sự thờ ơ do bi quan.
- Đồng thời với tính vừa sức là tính mới lạ, tính khơng bình thường của bài
tốn nhận thức nhằm kích thích sự hứng thú và lịng khao khát nhận thức của
HS.
* Các kiểu tình huống có vấn đề
- Tình huống nghịch lý và tình huống khơng phù hợp: Bằng những chuyện
kể, tranh vẽ, mơ hình hoặc thí nghiệm đơn giản, giáo viên có thể giới thiệu
những hiện tượng vật lý mà kết quả diễn ra trước mắt học sinh sẽ ngược với
phán đoán của họ, ngược với quan điểm và sinh hoạt đem lại cho họ.
Sự trái ngược giữa quan niệm và kết quả quan sát thực tế tạo nên nghịch lý
và có sức mạnh kích thích hoạt động của học sinh. Nghịch lý là loại mâu thuẫn

mang tính chủ quan một cách trực tiếp, giáo viên gần như không cần dùng các
biện pháp để buộc học sinh phải chấp nhận nữa, do vậy vừa tiết kiệm thời gian,
vừa dễ huy động được học sinh tham gia tích cực vào q trình dạy học.
Ví dụ: Tờ giấy làm nắp đậy cốc không bị rơi và nước không chảy khi ta lật
ngược cốc nước;… sự trái ngược giữa quan niệm và kết quả quan sát thực tế
tạo nên nghịch lý và có sức mạnh kích thích hoạt động của học sinh. Vì vậy
giáo viên nên tìm tịi cơ hội để sử dụng.
Đối với những tình huống nghịch lý khi giải quyết vấn đề buộc phải lý giải
và tìm hiểu nguyên nhân về mặt khoa học của hiện tượng.
- Tình huống lựa chọn và tình huống bác bỏ: Những trường hợp này làm
xuất hiện “vấn đề nhận thức” khi đưa ra trước học sinh những kết quả khác
nhau về các sự kiện, hiện tượng hoặc quá trình vật lý. Do đó địi hỏi học sinh
phải cân nhắc để lựa chọn một kết quả duy nhất đúng và bác bỏ các kết quả sai.
Ví dụ: GV yêu cầu HS nêu lên những hiện tượng xảy ra khi ta thả các vật
khác nhau vào nước (hòn đá, cái lá, cái kim khâu, miếng xốp và miếng sắt cùng
thể tích…). Vấn đề đặt ra là khi ta nhúng các vật khác nhau vào nước, có vật
chìm xuống, có vật lại nổi lên, nhưng có nhiều trường hợp, vật nhẹ lại chìm
xuống, cịn vật nặng lại nổi lên. Điều này dẫn đến tình huống bác bỏ qua một
quá trình hoặc là phân tích lý luận hoặc là bằng thí nghiệm kiểm chứng.
- Tình huống gây ra sự xung đột: Đây là trường hợp “bài toán nhận thức”
sẽ xuất hiện và được chấp nhận khi có những kết quả hoặc những sự giải thích
trái ngược nhau đối lập nhau về cùng một sự kiện, một hiện tượng nào đó. HS
sẽ tham gia nghiên cứu và bằng những luận cứ xác đáng để công nhận một kết
quả, một lý thuyết đúng đắn phản ánh sự kiện trên.

11


Ví dụ: Người ta nói ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt
nhưng tại sao khơng giải thích được các định luật quang điện bằng thuyết sóng

ánh sáng?
- Tình huống ứng dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn: Trong dạy học bộ
môn vật lý, giáo viên có thể gặp nhiều cơ hội để khai thác, tạo nên tình huống
có vấn đề theo dạng này. Tốt hơn hết là giao cho HS giải quyết những nhiệm
vụ, giải thích những sự kiện có liên quan đến việc vận dụng tri thức vật lý.
Ví dụ: Những ứng dụng của siêu âm, của tia laser, lịch sử phát triển của
chiếc đèn điện tử đến máy vi tính… đều có thể kích thích sự hưng phấn của
thần kinh, tạo khơng khí sơi nổi trong học tập.
Việc tách bạch các kiểu tạo tình huống có vấn đề như trên chỉ có tính tương
đối. Ta có thể có thêm những kiểu khác nữa, một sự kiện cụ thể trong nghiên
cứu lại đồng thời có sự tham gia của một vài tình huống có vấn đề thuộc các loại
khác nhau.
* Biện pháp tạo tình huống có vấn đề
- Tồn tại một vấn đề: Tình huống chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, đó là
mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức, kỹ năng đã có với yêu cầu lĩnh hội kiến
thức, kỹ năng mới.
- Gợi nhu cầu nhận thức: Trong tình huống có vấn đề, học sinh cảm thấy
cần thiết có nhu cầu giải quyết vấn đề.
- Gây niềm tin có thể nhận thức được: Nếu một tình huống tuy có vấn đề và
vấn đề tuy hấp dẫn nhưng nếu học sinh cảm thấy nó vượt quá xa so với khả
năng của mình thì họ không sẵn sàng giải quyết vấn đề. Cần làm cho học sinh
thấy rõ tuy họ chưa có ngay lời giải đáp nhưng đã có một số kiến thức, kỹ năng
liên quan đến vấn đề đặt ra và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hy vọng
giải quyết được vấn đề đó.
Việc tạo ra tình huống có vấn đề là cả một lĩnh vực của nghệ thuật sư phạm.
Cùng một nội dung, cùng một lớp học sinh nhưng nếu khơng có sự gia cơng sư
phạm thì sẽ khơng thể đặt học sinh vào tình huống có vấn đề, do đó sẽ khơng
tạo được động lực cho q trình dạy học. Nghệ thuật sư phạm tạo ra tình huống
có vấn đề địi hỏi giáo viên ln biết cách kích thích, tạo “thế năng tâm lý tư
duy” của học sinh.

1.1.3. Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề
Có thể coi dạy học GQVĐ gồm ba giai đoạn: Tạo tình huống có vấn đề,
hướng dẫn giải quyết vấn đề và vận dụng tri thức để cũng cố và mở rộng vấn
đề.
1.1.3.1. Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề
Đây là giai đoạn đặt HS vào tình huống có vấn đề. Khâu đầu tiên của giai
đoạn này là làm nảy sinh tình huống có vấn đề. Nó có nhiệm vụ kích thích
thần kinh hoạt động tạo cho học sinh một trạng thái hưng phấn cao độ, có nhu
cầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng lao vào công việc. Nội dung hoạt động
của GV là tạo cho được “vấn đề nhận thức” tức là tạo cho được mâu thuẫn
khách quan giữa “cái đã biết và cái cần tìm” sau đó “cấy” mâu thuẫn khách
quan đó vào tiến trình nhận thức của HS, tức là làm cho HS thấy được, cảm
nhận được sự tồn tại hiển nhiên mâu thuẫn đó trên con đường học tập của
12


chính họ. Tiếp theo GV phải khơi nguồn tiềm lực ở học sinh để họ thấy họ đã
có vốn liếng tri thức, chỉ cần họ cố gắng thì sẽ tự lực giải quyết được mâu
thuẫn đó.
Nội dung hoạt động của học sinh trong giai đoạn này là tiếp nhận “bài toán
nhận thức”, tiếp nhận “vấn đề” và chuyển sang trạng thái sẵn sàng, tích cực hoạt
động.
1.1.3.2. Giai đoạn nghiên cứu, hướng dẫn giải quyết vấn đề, hợp thức hoá
kiến thức kỹ năng
Đây là giai đoạn rất quan trọng, bởi vì ở đây học sinh sẽ dần dần làm quen
với phương pháp nghiên cứu của nhà vật lý học, ở mức độ tập dượt xây dựng
kiến thức để phản ánh những sự kiện thực tế.
Các bước chủ yếu của giai đoạn này như sau:
- Tìm kiếm việc xây dựng giả thuyết khoa học, cần hướng dẫn đề học sinh
biết cách quan sát sự kiện (có thể qua mơ hình hoặc thí nghiệm, hay quan sát

với những kiến thức đã có).
- Khi có giả thuyết, giáo viên cần chỉ đạo, hướng dẫn để học sinh thảo luận
các phương án đánh giá tính đúng đắn của giả thuyết đó.
- Bước cuối cùng là chỉnh lý giả thuyết để nó trở thành tri thức lý thuyết.
Nghệ thuật sư phạm của giáo viên sẽ giúp cho việc xây dựng các bài toán
trung gian như là một chuỗi liên kết các mắt xích liên tục của các chu trình
hoạt động, kích thích động cơ hoạt động, tổ chức và điều kiển q trình đó,
kiểm tra kết quả hoạt động. Mỗi bài toán trung gian là một chu trình trong chu
trình lớn.
1.1.3.3. Giai đoạn củng cố và vận dụng kiến thức, kỹ năng mới
Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình dạy học giải quyết vấn đề. Dạy
học dù diễn ra theo phương pháp nào cũng địi hỏi phải trải qua giai đoạn củng
cố, ơn luyện tri thức đã có bằng nhiều cách vận dụng nó vào những tình huống
khác nhau.
Trong giai đoạn này cần đảm bảo các mặt sau:
- Tổng kết và hệ thống hoá tri thức mới đã xây dựng thông qua việc giải
quyết vấn đề.
- Hình thành phương pháp nhận thức một vấn đề khoa học cho học sinh,
củng cố niềm tin nhận thức cho họ.
- Nêu vấn đề mới có liên quan đến tri thức vừa mới xây dựng được theo
tinh thần tìm tịi, nghiên cứu.
Như vậy, ở giai đoạn này vừa củng cố được kiến thức một cách vững chắc
với mức độ đa dạng phong phú của nó vừa được luyện tập giải quyết vấn đề
mới, từ đó tư duy sáng tạo được phát triển.
1.1.4. Các điều kiện của dạy học của tiến trình dạy học giải quyết vấn
đề
* Nội dung tri thức khoa học:
Nội dung tri thức khoa học phải chứa đựng yếu tố mới mẻ mà trước khi
giải quyết vấn đề học sinh chưa biết, tri thức ấy được tạo ra trong q trình giải
quyết vấn đề khơng thể chỉ bằng tư duy tái tạo, mà phải có sự nỗ lực tư duy của

13


chủ thể vượt qua những “ vùng phát triển gần ” do giáo viên tạo ra trong điều
kiện dạy học.
Vì vậy, dạy học giải quyết vấn đề có thể thực hiện cho các tiết học khác
nhau: bài học kiến thức mới, bài học bài tập vật lý, bài học thực hành vật lý,
bài học ôn tập tổng kết hệ thống hóa kiến thức, bài học ngoại khố. Tuy nhiên,
để thực hiện dạy học giải quyết vấn đề cần phải sắp xếp, cấu tạo trật tự logic
các kiến thức từ vĩ mơ đến vi mơ theo tiến trình của nhận thức vật lý.
* Thiết bị dạy học:
Thí nghiệm vật lý- hạt nhân của hành động kiểm tra xác nhận giả thuyết, do
đó dụng cụ thí nghiệm là tiền đề vật chất quan trọng cho việc thực hiện dạy học
giải quyết vấn đề. Thiết bị dạy học phải đảm bảo tính đồng bộ, hệ thống và
chất lượng cao: khi sử dụng cần lưu ý đến sự kết hợp giữa các thiết bị thông
thường đã được và sẽ trang bị với các thiết bị hiện đại, giữa các thiết bị phải
mua sắm với các thiết bị tự tạo. Cần lưu ý tới vai trị của cơng nghệ thơng tin
vào việc ứng dụng nó vào q trình dạy học bộ mơn.
* Trình độ khoa học và kỹ năng sư phạm của giáo viên : quyết định
thành công của dạy học giải quyết vấn đề. Trên cơ sở nhận thức sâu sắc nội
dung vật lý kết hợp với những kỹ năng sư phạm cần thiết giáo viên xác định
chính xác nội dung khoa học của bài học, phát biểu thành mệnh đề gọn, rõ; từ
đó xây dựng tình huống có vấn đề, đặt học sinh trước câu hỏi nhận thức hấp
dẫn ở tính thiết thực, bất ngờ, mới lạ; dẫn dắt học sinh giải quyết vấn đề bằng
hệ thống câu hỏi định hướng hành động nhận thức theo tiến trình của nhận thức
sáng tạo vật lý. Câu hỏi phải đạt được các yêu cầu sau:
+ Yêu cầu về logic học: Diễn đạt chính xác về ngữ pháp sao cho thoả mãn
luật đồng nhất nghĩa là đối tượng câu hỏi phải rõ ràng, tránh tình trạng học sinh
không xác định rõ đối tượng câu hỏi dẫn đến trả lời sai.

+ Yêu cầu về nội dung khoa học: Câu hỏi phải đảm bảo câu trả lời đúng là
dẫn từng bước giải quyết vấn đề đặt ra.
+ Yêu cầu về phương pháp dạy học: Câu hỏi phải thực hiện được bằng
chức năng định hướng hành động nhận thức theo chu trình sáng tạo vật lý
nghĩa là phải đảm bảo câu trả lời đúng với hy vọng của giáo viên.
+ Câu hỏi đặt ra phải vừa sức đối với học sinh.
1.1.5. Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề
Để có thể vận dụng linh hoạt lý luận của phương pháp dạy học giải quyết
vấn đề vào việc dạy học các đề tài cụ thể khác nhau, có thể chia dạy học giải
quyết vấn đề thành ba mức độ tuỳ theo phần tham gia của HS nhiều hay ít vào
q trình giải quyết vấn đề. Đó là các mức độ:
- Trình bày nêu vấn đề
- Tìm tịi nghiên cứu một phần
- Tìm tịi nghiên cứu sáng tạo (nghiên cứu, thiết kế, sáng tạo)
* Mức độ 1: Trình bày nêu vấn đề
Khác với dạy học cổ truyền, ở mức độ trình bày nêu vấn đề, GV khơng
dành quyền hồn tồn chủ động truyền thụ tri thức và HS khơng đơn thuần tiếp
thu bài giảng, mà GV có giành thời gian để tạo những tình huống có vấn đề
nhằm gây sự chú ý, kích thích hoạt động thần kinh và dừng ở tốc độ đủ chậm
14


để HS nhận ra bài tốn nhận thức, thậm chí có thể suy ngẫm và đốn nhận ra
phương án giải quyết… Nhưng HS chỉ có cơ hội thực hiện các thao tác đó bằng
tư duy ngơn ngữ thầm mà chưa được phép bộc lộ ý nghĩ bằng lời nói, hành
động, ngôn ngữ viết,...
Khác với dạy học cổ truyền, ở mức độ trình bày nêu vấn đề, GV đặt ra
trước mắt HS những mâu thuẫn tồn tại khách quan giữa trình độ tri thức mà HS
đã chiếm lĩnh và trình độ tri thức họ cần tiếp nhận. Sau đó GV trình bày cách
thức giải quyết mâu thuẫn ấy và tự mình giải quyết vấn đề trong sự theo dõi và

kiểm tra của HS. Kết quả là học sinh tiếp nhận tri thức trong sự cùng tư duy
với GV.
Dạy học ở mức độ trình bày nêu vấn đề có tác dụng duy trì sự chú ý theo
dõi bài giảng, nhờ đó HS hiểu được bài. Ngồi ra tác dụng của trình bày nêu
vấn đề cịn là ở tính chất “dự kiến” của nó. Trong q trình nghe giảng một bài
trình bày chặt chẽ, nhiều khi HS dự đoán được bước nghiên cứu tiếp theo hoặc
xây dựng bước đó theo cách riêng của mình, qua đó biểu lộ hình thức tối ưu
của sáng tạo ở trình độ nào đó.
Tuy nhiên, hạn chế của dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ này là: HS
chưa được giao nhiệm vụ trực tiếp giải quyết vấn đề nên họ chỉ có điều kiện để
dõi theo con đường có tính chất định chuẩn của sự tìm kiếm tri thức. Họ chưa
có điều kiện để bộc lộ khả năng tìm kiếm tri thức và do đó chưa rèn luyện được
kỹ năng ngôn ngữ và thực hành vật chất. Ở đây, HS chỉ có thể tiến hành các
thao tác tư duy ngầm, bằng ngôn ngữ thầm theo mẫu các thao tác tư duy của
GV và học tập theo mẫu ấy. Mặc dù khi dạy học, GV có thể dùng các phương tiện
lời nói, hay phương tiện trực quan, thậm chí cả phương tiện thực hành, nhưng HS
mới chỉ được nghe, nhìn chứ chưa có cơ hội phát biểu, phê phán, trao đổi…và HS
không được sử dụng các phương tiện đó.
- Ưu, nhược điểm của phương pháp trình bày nêu vấn đề
Ưu điểm:
+ Khơng địi hỏi nhiều thời gian, có thể áp dụng cho hầu hết các đề tài học tập.
+ Gây cho HS hứng thú trong học tập.
+ Rèn luyện cho HS trí nhớ, tái hiện lại quá trình giải quyết vấn đề theo
algơrit mẫu của GV.
Nhược điểm:
+ Tạo thói quen cho HS tư tưởng ỷ lại, cách học thụ động.
+ Chưa giúp HS có đủ điều kiện lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và
tiến hành lập kế hoạch giải quyết vấn đề, chưa rèn luyện được kỹ năng thực hành vật
chất và trí tuệ.
* Mức độ 2: Tìm tịi nghiên cứu một phần (tìm tịi nghiên cứu từng

phần)
Dạy học ở mức độ này đòi hỏi GV phải tạo cơ hội cho HS cùng tham gia
hoạt động thực sự. Phải để cho HS bộc lộ suy nghĩ bằng ngôn ngữ, hoặc tham
gia cùng GV ở một số khâu thực hành thí nghiệm…Trong các giai đoạn: Tạo
tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề và vận dụng tri thức vào dạy học giải
quyết vấn đề, đều có thể tổ chức cho HS tham gia hoạt động [12,42].

15


Nhờ dạng dạy học giải quyết vấn đề này, HS thu được kinh nghiệm hoạt
động sáng tạo, nắm được các yếu tố tìm tịi nghiên cứu, tuy nhiên khơng lĩnh
hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành toàn bộ cuộc nghiên cứu.
Ở mức độ này, khi HS không giải được bài tốn thì GV có thể thực hiện
theo các hình thức sau [7,53]:
- GV xây dựng một bài tốn tương tự như thế nhưng hẹp hơn.
- GV chia bài toán cần nghiên cứu thành các bài toán nhỏ hơn, dễ hơn,
nhưng tập hợp lại thì thành lời giải cho bài toán lúc đầu.
- GV gợi ý những dự kiến bổ sung cho điều kiện của bài tốn, nhờ đó hạn
chế được số bước giải và phạm vi tìm tịi.
- GV giải thích rõ vấn đề, rồi có thể chỉ yêu cầu HS rút ra kết luận, chỉ nêu
giả thuyết, chỉ lập kế hoạch kiểm tra giả thuyết đó…
- Đàm thoại có tính chất phát kiến. Đó là hệ thống câu hỏi do GV xây dựng
thế nào để mỗi câu hỏi sau được suy ra từ câu hỏi trước, để việc đặt nó trong
cuộc đàm thoại là có lý do, để tất cả các câu hỏi và lời giải của HS cho câu hỏi
đó, tập hợp lại, cuối cùng sẽ giải quyết được một vấn đề nào đó, và điều chủ
yếu là sao cho một số câu hỏi, và đa số câu hỏi hợp thành những bài toán nhỏ
trên con đường đi tới lời giải cho bài toán cơ bản.
-Ưu, nhược điểm của phương pháp tìm tịi nghiên cứu từng phần
Ưu điểm:

+ Có khả năng giúp cho HS thu được kinh nghiệm sáng tạo, phát huy được
năng lực tư duy độc lập ở mức độ đáng kể, bồi dưỡng được tiềm lực thích ứng
với nghề nghiệp tương lai.
+ Gây cho HS hứng thú nhận thức, tìm tịi, tránh được tư tưởng ỷ lại, cách học
thụ động và hình thức.
Nhược điểm:
+ Địi hỏi nhiều thời gian và khơng phải lức nào cũng áp dụng được.
+ Chưa cho phép HS có điều kiện lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến
hành toàn bộ kế hoạch giải quyết vấn đề lớn trọn vẹn.
* Mức độ 3: Tìm tịi nghiên cứu sáng tạo (nghiên cứu, thiết kế, sáng
tạo)
Đây là mức độ cao nhất của dạy học giải quyết vấn đề. Ở mức độ này thì sự
tự lực của HS là chủ yếu, sự hướng dẫn và chỉ đạo của GV có tính chất định
hướng và có tính chất gián tiếp cao.
Sau khi HS đã ý thức được vấn đề đặt ra (do GV hướng dẫn hoặc cao hơn
nữa là HS tự lực đề xuất được vấn đề), HS tự mình vạch kế hoạch tìm tịi, xây
dựng giả thuyết, tìm ra cách kiểm tra giả thuyết, tiến hành quan sát kiểm tra thí
nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm, khái qt hóa, rút ra kết luận…
Như vậy, trong phương pháp này, người GV đưa HS vào con đường tự lực
thực hiện tất cả các giai đoạn của hoạt động tìm tịi, hoạt động nhận thức của
HS ở đây gần giống như hoạt động nghiên cứu của nhà khoa học.
Dạy học ở mức độ này thường được tiến hành dưới dạng các bài tập thí
nghiệm, các tiểu luận chuyên đề, các bài học có định hướng thiết kế (hay dạy
học dự án). Có thể giao cho mỗi HS một đề tài hoặc mỗi nhóm một đề tài.

16


- Ưu, nhược điểm của kiểu phương pháp tìm tịi nghiên cứu sáng tạo
(nghiên cứu, thiết kế, sáng tạo)

Ưu điểm:
+ Giúp HS nắm tri thức và hành động trí tuệ một cách vững vàng, sâu sắc.
+ Tạo điều kiện cho HS phát huy được trí thơng minh, sáng tạo, nâng cao
hứng thú nhận thức, hình thành được nhu cầu tham gia hoạt động tìm kiếm.
+ Bồi dưỡng được phẩm chất và tác phong làm việc của nhà nghiên cứu
khoa học.
Nhược điểm:
+ Có thể dẫn đến tình trạng lạm dụng cũng như tình trạng khơng đảm bảo cho
mọi HS cùng vươn lên tương đối đồng đều do có sự phân hố trình độ mà
khơng có sự cá biệt hố.
+ Thích hợp với một số nội dung dạy học nhất định, tốn nhiều thời gian và
công sức.
Những mức độ khác nhau trong dạy học giải quyết vấn đề có những mục
đích riêng, ưu điểm riêng và hạn chế riêng của nó. Nhưng trong q trình thực
tế dạy học, ba mức độ đó nhiều khi được kết hợp, hỗ trợ, đan xen lẫn nhau.
1.1.6. Nguyên tắc của dạy học giải quyết vấn đề
Dạy học giải quyết đề mơ phỏng q trình nhận thức sáng tạo của nhà vật
lý học, dựa vào đó nguyên tắc chung của dạy học giải quyết vấn đề đó chính là
sự tương tự giữa dạy học giải quyết vấn đề và chu trình nhận thức sáng tạo vật
lý, thể hiện qua bảng sau:
Bảng 1.1. Nguyên tắc chung của dạy học giải quyết vấn đề
Nhận thức sáng tạo
Dạy học giải quyết vấn đề
Nhà vật lý tự Vấn đề nhận thức
Giáo
Tình
Chủ thể - học
ý thức
viên tổ
huống

sinh tiếp
chức
có vấn
nhận nhiệm
đề
vụ nghiên
cứu
Nhà vật lý tổ - Nêu mơ hình giả
Giáo
Giải
- Nêu giả
chức tiến
thuyết .
viên
quyết
thuyết.
hành cùng
- Suy ra hệ quả logic. cung cấp
vấn đề.
- Suy ra hệ
các cộng sự - Kiểm tra hệ quả.
các điều
quả logic.
- Kết luận về vấn đề kiện.
- Tiến hành
nghiên cứu, thơng
-Giáo
Kết
thí nghiệm
báo bảo vệ kết quả.

viên thể
luận
kiểm tra.
chế hố
vấn đề.
- Đánh giá
kiến
kết quả.
thức.
- Ghi nhận tri
thức mới.
Nhà vật lý và Vận dụng kiến thức
Giáo
Vận
Vận dụng
xã hội
mới vào nghiên
viên giao dụng
giải quyết
cứu, kỹ thuật, đời
nhiệm
kiến
vấn đề trong
sống.
vụ, trọng thức
tình huống
tài.
mới.
mới.
17

1.1.7 Các phương pháp hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề trong
học tập
Để rèn luyện tư duy vật lý cho học sinh thì tốt nhất là tập dượt cho họ giải
quyết các nhiệm vụ nhận thức bằng chính phương pháp của các nhà vật lý.
Việc hiểu và vận dụng được một phương pháp khoa học là một điều khó khăn
hơn cả việc tiếp thu một định luật vật lý cụ thể.
Dựa theo những cách mà các nhà khoa học thường dùng để giải quyết các vấn
đề khoa học kỹ thuật, có thể giải quyết vấn đề bằng các phương pháp sau:
1.1.7.1. Hướng dẫn tìm tịi quy về kiến thức, phương pháp đã biết
Hướng dẫn tìm tịi quy về kiến thức, phương pháp đã biết có ý nghĩa là
thoạt mới tiếp xúc với vấn đề cần giải quyết không thấy ngay mối quan hệ của
nó với những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc, một định luật
hay một cách làm đã biết mà cần phải tìm tịi bằng phương pháp phân tích,
tổng hợp, so sánh để tìm ra dấu hiệu tương tự với cái đã biết. Kiểu hướng dẫn
này thường gặp khi học sinh vận dụng kiến thức đã biết nhưng chưa có phương
pháp, quy trình hữu hiệu. Có ba trường hợp phổ biến sau:
-Hướng dẫn học sinh diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ vật lý.
Nhiều khi ngôn ngữ sử dụng trong đời sống hằng ngày không giống như
ngôn ngữ dùng trong các định luật, quy tắc vật lý. Nếu không chuyển được
sang ngơn ngữ vật lý thì khơng thể nào áp dụng được những quy luật, quy tắc
đã biết.
Ví dụ: Giải thích vì sao ngồi trên xe đang chạy hãm phanh đột ngột, người
lại ngả về phía trước. Mới nghe khơng thấy có định luật vật lý nào nói đến “xe
đang chạy” “ngã” và “hãm phanh đột ngột”, khi ta phân tích kỹ ý nghĩa của các
cụm từ này, học sinh dễ nhận ra dấu hiệu quen thuộc của quán tính. Hiểu theo
ngôn ngữ vật lý như thế, học sinh sẽ giải thích được hiện tượng.
-Hướng dẫn học sinh phân tích một hiện tượng vật lý phức tạp chi phối bởi
nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một

nguyên nhân, một định luật đã biết.
-Hướng dẫn học sinh phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành
nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một quy luật xác định đã biết.
Ba kiểu hướng dẫn tìm tịi quy về kiến thức, phương pháp đã biết nêu trên
có tác dụng rất tốt để chuẩn bị cho học sinh tìm tịi sáng tạo, vì trước khi sáng
tạo ra cái mới thông thường người ta phải sử dụng tất cả những cái đã biết mà
không thành công.
1.1.7.2. Hướng dẫn tìm tịi sáng tạo từng phần
Kiểu hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, học
sinh được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có
tính quy luật mà trước đây học sinh chưa biết hoặc chưa biết đầy đủ.

18


Ở đây, khơng thể hồn tồn sử dụng những kiến thức đã biết với con đường
suy luận logic để suy ra kiến thức mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một bước
nhảy vọt trong nhận thức. Các nhà khoa học cho rằng trong tình huống này,
trực giác đóng vai trò quan trọng. Bằng trực giác (dựa trên kinh nghiệm và vốn
hiểu biết), nhà khoa học dự đoán một câu trả lời, một giải pháp cho vấn đề đặt
ra rồi tìm cách kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết bằng thực nghiệm. Giáo
viên không thể chỉ cho học sinh con đường đi đến trực giác mà học sinh phải tự
thực hiện nhiều lần để có kinh nghiệm. Tuy nhiên, giáo viên có thể tạo điều
kiện thuận lợi cho học sinh tập dượt những bước nhảy đó bằng cách phân chia
một bước nhảy vọt lớn trong khoa học thành các bước nhỏ nằm trong vùng
phát triển gần của học sinh.
Thông thường, trong khi tìm tịi giải quyết một vấn đề mới, học sinh khơng
phải hồn tồn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong tồn bộ tiến trình giải
quyết vấn đề. Trong khi lập luận để giải quyết vấn đề có nhiều phần sử dụng
kiến thức cũ, phương pháp cũ thành cơng, chỉ đến một phần nào đó mới bế tắc,

địi hỏi phải tìm cái mới thực sự.
1.1.7.3. Hướng dẫn tìm tịi sáng tạo khái qt
Ở kiểu hướng dẫn này, giáo viên chỉ hướng dẫn học sinh xây dựng phương
hướng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế
hoạch đó do học sinh tự làm. Kiểu hướng dẫn này, đòi hỏi ở học sinh khơng
những tính tự lực cao mà cịn phải có vốn kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo vững
vàng và một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo.
1.2. DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG MÔN VẬT LÝ
1.2.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học xây dựng kiến thức mới
“Vấn đề” trong bài học xây dựng kiến thức mới chính là nội dung tri thức
mới. Câu hỏi nhận thức phải được đặt ra sao cho câu trả lời là nội dung tri thức
mới; vì vậy tình huống có vấn đề phải là tình huống được tổ chức sao cho học
sinh được đặt trước một nhiệm vụ nhận thức mà nếu chỉ bằng tri thức và kinh
nghiệm sẵn có HS khơng thể trả lời được.
Có thể sử dụng các loại tình huống có vấn đề mà lý luận dạy học đã nêu ra
như: tình huống bất ngờ, tình huống bế tắc, tình huống lựa chọn, tình huống
phát triển…bằng các phương tiện như bài tập vật lý, thí nghiệm vật lý, truyện
kể vật lý, các thí dụ sinh động, hấp dẫn lý thú về ứng dụng vật lý trong đời
sống, kỹ thuật, sản xuất…được trình bày một cách tự nhiên để HS dùng vốn tri
thức kỹ năng của mình để xem xét giải quyết, nhưng chưa thể giải quyết được
và đã làm xuất hiện lỗ hổng mà HS không vượt qua được. HS mong muốn giải
quyết vấn đề bởi câu hỏi nhận thức đặt ra thú vị ở ý nghĩa thiết thực, ở hiện
tượng gần gũi quen thuộc tưởng chừng như đã hiểu rõ mà trước đó HS khơng
chú ý…HS chấp nhận giải quyết vấn đề để tìm câu trả lời mà GV đặt ra. Giai
đoạn xây dựng tình huống có vấn đề kết thúc.
Giai đoạn giải quyết vấn đề bao gồm một chuỗi tình huống học tập, mỗi
tình huống gồm các hành động kế tiếp sau: giả thuyết → hệ quả lơgic → thí
nghiệm kiểm tra → kết luận; nội dung kết luận chính là một nội dung của kiến
thức mới mà bài học phải đem lại cho HS. GV khi thiết kế bài học cần phải sắp
19

đặt, cấu tạo lại nội dung bài học sao cho mỗi dơn vị kiến thức cơ bản là kết
luận của một chu kỳ trên. Kết thúc giai đoạn giải quyết vấn đề HS tự tìm ra tri
thức mới có thể trả lời cho câu hỏi đã đặt ra ở giai đoạn đặt vấn đề.
Giáo viên thể chế hóa kiến thức, thơng báo cho HS rằng những kết luận thu
được chính là nội dung của một khái niệm, định luật hoặc một lý thuyết nào đó của
vật lý học.
Giai đoạn vận dụng tri thức mới: kiến thức mới thu được có ý nghĩa gì,
được ứng dụng như thế nào trong khoa học, trong đời sống? Các tình huống
mới được đặt ra để HS vận dụng tri thức vừa thu nhận để giải quyết nhiệm vụ,
qua đó vừa cũng cố kiến thức vừa đem lại hứng thú, niềm vui nhận thức và tính
hữu ích của kiến thức đã xây dựng được.
1.2.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học thực hành thí nghiệm vật lý
Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người
vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều
kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới
Theo quan điểm của dạy học giải quyết vấn đề, bài học thực hành thí
nghiệm thực chất là HS tự lực giải quyết vấn đề: vận dụng tổng hợp kiến thức
lý thuyết và kỹ năng thực hành thí nghiệm để thực hiện nhiệm vụ cụ thể nào đó
trong phịng thí nghiệm. Do đó nếu được tổ chức tốt thì bài học thực hành có
vai trị to lớn trong việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
Cấu trúc bài học thực hành thí nghiệm vật lý theo định hướng dạy học giải
quyết vấn đề:
Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề: mỗi bài thí nghiệm thực hành là một
vấn đề học tập mà HS phải giải quyết vừa bằng tư duy lý thuyết vừa bằng tư
duy thực nghiệm. “Vấn đề hoá” nội dung bài học thực hành thí nghiệm là việc
biến bài thực hành có hướng dẫn chi tiết trong sách giáo khoa thành bài tập thí
nghiệm.
Giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề: ở bài thí nghiệm thực hành thơng

thường, trong tài liệu hướng dẫn chi tiết các thao tác thí nghiệm, HS khơng cần
phải xây dựng phương án thí nghiệm và phương án xử lý số liệu thí nghiệm; ở
các thí nghiệm thực hành này phương án thí nghiệm khơng cho sẵn mà chỉ đưa
ra nhiệm vụ kèm điều kiện về dụng cụ thí nghiệm. Cái mới của dạy học giải
quyết vấn đề ở đây là phương pháp giải quyết vấn đề, phương pháp suy luận
trong sự vận dụng tổng hợp các phương pháp nhận thức khoa học. Kết quả HS
khơng những có phương pháp, kỹ năng giải quyết một nhiệm vụ cụ thể được
giao, củng cố các kiến thức liên quan trực tiếp mà còn được bồi dưỡng năng lực
giải quyết vấn đề trên bình diện tổng quát.
Giai đoạn củng cố và vận dụng kiến thức: có thể tiến hành với các thiết bị
thí nghiệm có sẵn ở trường phổ thơng, với các đồ chơi có bán trên thị trường
hoặc với các dựng cụ sẵn có ở nhà, với các vật liệu dễ kiếm, các dụng cụ thí
nghiệm đơn giản do HS tự chế tạo từ những vật liệu này.
Giai đoạn củng cố phải được giao cho HS dưới dạng những nhiệm vụ có
nội dung sao cho phát triển được năng lực hoạt động trí tuệ của HS.

20


1.2.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học bài tập vật lý
Theo Razumôpxki, bài tập vấn đề hay bài tập sáng tạo là bài tập mà algôrit
giải của nó là mới đối với HS. Thực chất của bài tập vấn đề là ở chỗ cái mới
xuất hiện chính trong tiến trình giải. Trong bài tập vấn đề các yêu cầu của bài
tập sẽ được giải quyết trên cơ sở những kiến thức về định luật vật lý nhưng
trong đó khơng cho một cách tường minh hiện tượng nào, định luật vật lý nào
cần được sử dụng để giải. Trong đề bài khơng có các dữ kiện mà chỉ có những
gợi ý trực tiếp hoặc gián tiếp ý tưởng giải, đó là lý do làm cho bài tập trở thành
bài tập sáng tạo tức là biến nó thành vấn đề. Đề bài có thể cho những dữ liệu
khơng đầy đủ hoặc một vài dữ liệu không cần thiết cho bài tốn. Tương tự
trong khoa học có hai dạng sáng tạo khác nhau là phát minh và sáng chế; trong

dạy học, bài tập sáng tạo về vật lý có thể chia thành hai dạng: nghiên cứu (yêu
cầu trả lời câu hỏi tại sao) và thiết kế (yêu cầu trả lời câu hỏi làm như thế nào).
Bài tập vấn đề có thể là bài tập định tính, định lượng hoặc bài tập thí nghiệm,
hoặc một số nhiệm vụ nghiên cứu ở phịng thí nghiệm, và một số bài tập lớn
trong thực tiễn nghiên cứu vật lý.
Dạy học giải quyết vấn đề có mục đích khắc phục tính tái hiện về tư duy
của dạy học truyền thống, tăng cường tính sáng tạo của tư duy, đặt HS vào vị
trí nhà vật lý học, bằng hoạt động học tập tiếp cận với phương pháp khoa học
giải quyết vấn đề. Vì vậy trong việc dạy học bài tập vật lý cần sử dụng các bài
tập vấn đề.
Bài tập vấn đề thực sự được HS giải sau khi đã nắm vững tài liệu học của
các đề tài và có được những kỹ năng cần thiết về vận dụng kiến thức nhờ các
bài tập luyện tập. Vì vậy bài tập vấn đề được sử dụng ở giai đoạn sau của việc
nghiên cứu tài liệu. Tuy vậy bài tập vấn đề cũng có thể được dùng để nêu vấn
đề nghiên cứu nhằm kích thích HS hứng thú đối với đề tài. Cịn việc giải bài
tập đó sẽ được quay trở lại sau khi HS đã có những kiến thức đủ cần thiết. Các
bài tập có vấn đề có thể được sử dụng ở các tình huống khác nhau để nghiên
cứu tài liệu mới, nhưng ý nghĩa cơ bản của bài tập nêu vấn đề là phát triển năng
lực tư duy sáng tạo của HS trong quá trình HS tự lực giải các bài tập đó. Bởi
vậy ưu việt hơn là sử dụng bài tập vấn đề trong giai đoạn cuối của quá trình
nghiên cứu đề tài nào đó (giai đoạn ơn tập, tổng kết hệ thống hố kiến thức).
Sau mỗi chương, mỗi phần kiến thức và kỹ năng đủ để HS giải quyết các
vấn đề mang tính kỹ thuật tổng hợp, vấn đề thực tiễn, các ứng dụng vật lý. Do
đó sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn, kỹ thuật tổng hợp có tác dụng bồi
dưỡng cho HS năng lực giải quyết vấn đề. Đối với bài học loại này có thể áp
dụng dạy học giải quyết vấn đề ở các mức độ khác nhau vì tính mới mẻ, sáng
tạo của các ứng dụng vật lý muôn màu muôn sắc trong thực tế và kỹ thuật. Có
thể sử dụng bài tập vấn đề trong các bài học bài tập tổng hợp ôn tập chương,
phần.

21


KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Dạy học GQVĐ là một hướng dạy học nhằm hiện thực hoá chiến lược dạy
học tập trung vào người học; kích thích hứng thú, nhu cầu, niềm tin nhận thức,
phát huy tính tích cực tư duy đặc biệt là tư duy sáng tạo của HS và bồi dưỡng
cho HS phương thức và năng lực giải quyết vấn đề-năng lực đặc biệt cần thiết
của người lao động trong xã hội hiện đại.
Dạy học GQVĐ có nội dung là: "Trong quá trình HS giải quyết một cách
sáng tạo các vấn đề và bài tốn có vấn đề trong một hệ thống nhất định thì diễn
ra sự lĩnh hội sáng tạo các tri thức và kỹ năng, sự nắm kinh nghiệm hoạt động
sáng tạo mà xã hội tích luỹ được, sự hình thành nhân cách có tính tích cực của
người cơng dân, có trình độ phát triển cao và có ý thức tự giác của xã hội".
Trong chương một đã trình bày những cơ sở khoa học của đề tài: một số
quan điểm của dạy học GQVĐ, các đặc điểm, cấu trúc, phương pháp vận dụng
dạy học GQVĐ vào trong các loại bài học.
Tuy nhiên để sử dụng dạy học GQVĐ đạt hiệu quả cao thì cần kết hợp tốt
các thiết bị dạy học, vận dụng linh hoạt các kiểu tình huống có vấn đề, lựa
chọn đối tượng phù hợp các mức độ. Có những bài học cần có sự kết hợp cả ba
mức độ, kết hợp các tình huống với nhau thì hiệu quả mới cao.
Từ đó u cầu đối với người giáo viên là không những phải nắm vững tri
thức khoa học bộ mơn mà cịn phải am hiểu lịch sử phát triển của khoa học
mà mình giảng dạy, phải am hiểu sâu sắc phương pháp luận nhận thức khoa
học, phương pháp giải quyết vấn đề. GV còn phải có được kỹ năng dạy học
linh hoạt sáng tạo, nghệ thuật kể chuyện nêu vấn đề, nghệ thuật hướng dẫn
HS giải quyết vấn đề.
Như vậy, dạy học GQVĐ đặt ra một loạt yêu cầu mới đối với GV không
những là về trình độ trí tuệ của GV, mà cả về đạo đức, cụ thể là khơng cho
phép có một biểu hiện nhỏ nào về thái độ khinh thường, không tơn trọng ý kiến

HS và do đó khơng tơn trọng nhân cách học sinh. Cho dù ý kiến HS có sai lầm
chăng nữa, cũng không được gạt phắt đi mà phải vạch cho học sinh thấy chổ
sai. Tìm ra một phần nào là hợp lý để nâng cao lòng tin về khả năng giải quyết
vấn đề của họ.

22


Chương 2
NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY
CHIỀU” VẬT LÝ 12 CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN THEO ĐỊNH HƯỚNG
DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Để vận dụng thành công lý thuyết đã nêu ở chương I vào dạy học chương
“Dòng điện xoay chiều”, trước tiên người GV phải nắm vững nội dung kiến
thức khoa học của chương một cách khái quát và có hệ thống.
2.1. KIẾN THỨC KHOA HỌC VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
2.1.1. Đại cương về dịng về dịng điện xoay chiều:
2.1.1.1.Dòng điện xoay chiều trong mạch RLC:
Là sự dao động điều hoà chạy trong R,sự dao động của từ trường trong
cuộn cảm L,sự dao động điện trường trong tụ điện C,cũng giống như trong
mạch LC.
Trong mạch điện xoay chiều RLC điện trở R có giá trị đáng kể,tần số dao
động riêng của mạch ω0 =

1
LC

Không phụ thuộc R,nhưng R lớn nên dao

động riêng bị tắt nhanh..Dòng điện xoay chiều trong mạch là dòng điện dao

động cưỡng bức dao động với tần số không lớn lắm ( Thông thường f =

ω
2π

bằng 50 Hz hoặc 60 Hz). Điện trường và từ trường khơng có khả năng bức xạ
ra ngồi mạch.Năng lượng sử dụng có ích trong mạch là năng lượng của dòng
điện.Dao động trong mạch xoay chiều gọi là dao động điện.
2.1.1.2:Khác với dịng điện khơng đổi:
Suất điện động của nguồn điện là hằng số, điện áp hai đầu nguồn điện là
hằng số.Còn ở dòng điện xoay chiều suất điện động biến thiên điều hoà, điện
áp ở hai đầu nguồn điện biến thiên điều hồ do đó dịng điện xoay chiều là
dịng điện biến thiên điều hồ,ba đại lượng Suất điện động, điện áp và dịng
điện biến thiên điều hồ cùng tần số f ( cùng T)
2.1.1.3: Độ lệch pha
Khi đặt một điện áp dao động điều hoà vào hai đầu mạch điện thì trong
mạch có dịng điện dao động điều hoà lệch pha so với điện áp.Thực nghiệm và
lý thuyết chứng tỏ rằng nếu cường độ dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch
có dạng
i=I0 cosωt = I

2

cosωt.

23


Thì điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch có dạng
u= U0 cos(ωt + φ) = U

2

cos(ωt + φ)

đại lượng φ được gọi là độ lệch pha giữa u và i
Nếu φ > 0 thì ta nói u sớm pha φ so v ới i
Nếu φ < 0 thì ta nói u trễ pha ϕ so v ới i
Nếu φ = 0 thì ta nói u trùng với i
Ở mỗi thời điểm bất kỳ cường độ dòng điện tại mỗi thời điểm trên mạch
không phân nhánh là như nhau
2.1.1.4. Giá trị hiệu dụng:
Khái niệm cường độ hiệu dụng được chứng minh bằng lý thuyết.Kết quả
độ lớn cường độ hiệu dụng cũng được chứng minh bằng lý thuyết lượng giác
rút ra:
I=

I0
2

Mặt khác thí nghiệm cũng rút ra kết quả tương tự, điều đó nói lên rằng độ
lớn cường độ hiệu dụng I =

I0
là một giá trị chính xác khơng phải là một giá
2

trị gần đúng.
Suất điện động hiệu dụng và điện áp hiệu dụng cũng được xác định bằng
những công thức tương tự như công thức xác định độ lớn cường độ hiệu dụng.

2.1.2.Các mạch điện xoay chiều:
2.1.2.1. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần:
Tuy là xoay chiều nhưng tại một thời điểm dòng điện i chạy theo một chiều
xác định nên cũng giống như dịng điện khơng đổi trong kim loại tuân theo
định luật Ôm,i và u tỷ lệ thuận với nhau

i=

u
R

=

U

2
R

cosωt = I

2

cosωt

Cường độ tức thời trong mạch chỉ có điện trở thuần cùng pha với điện áp
tức thời hai đầu đoạn mạch
2.1..2.2.Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện:
Khác với dịng điện khơng đổi khơng đổi,dịng điện xoay chiều có thể
tồn tại trong những mạch điện có chứa tụ điện.

24


Trong mạch chỉ chứa tụ điện cường độ dòng điện qua tụ sớm pha

π
2

so

với điện áp hai đầu tụ điện
Ta đã chứng minh được
i =Uωc

2

cos(ωt +

π
2

). Đặt I = Uωc

 →

I=

U
1
ω

c

1

ta thấy đại lượng ω có thứ nguyên của điện trở, điều này nói lên rằng tụ
c
điện khơng những cho dòng điện xoay chiều “đi qua” mà tụ còn cản trở dòng
điện xoay chiều. Đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện xoay chiều của
tụ điện gọi là dung kháng
1

1

Zc = ω = 2π
fc
c
Zc phụ thuộc vào tần số dòng điện, điều này lý giải tại sao dòng điện
khơng đổi khơng đi qua được tụ điện (vì dịng điện khơng đổi
f=0

 →

Z= ∞ )

Dịng điện xoay chiều có tần số cao chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn
dòng điện xoay chiều có tần số thấp,C càng lớn thì dung kháng càng nhỏ và
dòng điện xoay chiều bị cản trở ít.
Chúng ta nên chú ý rằng khi mạch khơng có tụ điện Zc = 0 ứng với C = ∞ (
chứ không phải C = 0).
Cuối cùng Zc làm cho i sớm pha hơn u là

π
2

2.1.2.3.Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm:
Phần này ở sách giáo khoa đã lý luận như sau:
Đặt vào hai đầu cuộn thuần cảm có độ tự cảm L một điện áp xoay chiều
có tần số góc ω giá trị hiệu dụng U thì cường độ điện áp tức thời trong mạch
i=I

2

cosωt

Cách lập luận như vậy chưa thật chặt chẽ vì ta chỉ biết rằng trong cuộn
thuần cảm có dịng điện biến đổi,nhưng chưa có gì chứng minh được đó là một
dịng điện biến thiên điều hoà.
Thực ra ta phải lập luận như sau mới chặt chẽ: Đặt vào hai đầu cuộn thuần
cảm có độ tự cảm L một điệ áp u = U 2 cosωt

25