Lựa chọn và những hướng dẫn giải bài tập chương những định luật cơ bản của dòng điện không đổi

1

Phần mở đầu
I.

Lý do chọn đề tài

Cùng với công cuộc đổi mới của đất nớc, Giáo dục và Đào tạo nớc ta cũng
không ngừng đổi mới về mọi mặt: Mục tiêu, chơng trình, nội dung phơng pháp,
tổ chức quản lý theo phơng pháp đào tạo mềm dẻo nhằm đạt đợc mục đích đặt ra
là: Nâng cao chất lợng Giáo dục nhằm mục tiêu hình thành và phát triển nhân
cách xà hội chủ nghĩa của thế hệ trẻ, đào tạo đội ngũ lao động có văn hoá, có kỹ
thuật và giàu tính sáng tạo, đồng bộ về nghành nghề, phù hợp với yêu cầu phân
công lao động của xà hội ... (Báo cáo của Ban chấp hành TW Đảng tại đại hội
Đảng toàn quốc lần thứ IV).
Với nhiệm vụ quan trọng đó, trong những năm gần đây ngành Giáo dục đÃ
không ngừng đổi mới về phơng pháp dạy học ở tất cả các cấp học và tất cả các
môn học theo hớng tích cực hoá quá trình nhận thức của học sinh. Chuyển sang
kiểu dạy học lấy ngời học làm trung tâm, ngời thầy đóng vai trò dẫn dắt học sinh
theo con đờng nhận thức đúng đắn nhất. áp dụng những phơng pháp giáo dục
hiện đại để bồi dỡng cho học sinh năng lực t duy, năng lực giải quyết vấn đề, có
đủ khả năng tiếp thu và phát triển các thành tựu của khoa học và công nghệ tiên
tiến vào sự nghiệp công nghiệp hoá hiện, đại hoá đất nớc.
Vật lý là một môn khoa học gắn liền với thực tÕ cc sèng, cã nhiỊu øng
dơng trong cc sèng, khoa học, góp phần hoàn thiện nhân cách và phát triển t
duy học sinh. Bởi vậy, việc đổi mới phơng pháp dạy học ở bộ môn Vật lý là rất
cần thiết. Tuy nhiên, muốn phát huy đợc những u điểm vốn có của bộ môn thì
không chỉ dạy học lý thuyết mà phải đặc biệt quan tâm đến việc dạy học bài tập.
Với bất kỳ một phơng pháp dạy học nào thì Bài tập Vật lý vẫn giữ một vai trò hết
sức to lớn trong việc rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, góp phần hình thành năng lực
giải quyết vấn đề và quan trọng là phát triển t duy lôgíc cho häc sinh.

Bµi tËp VËt lý gióp cho häc sinh hiĨu sâu hơn những quy luật vật lý, những
hiện tợng vật lý, biết phân tích chúng và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực
tiễn. Trong nhiều trờng hợp, dù giáo viên trình bày tài liệu mạch lạc, lôgíc, phát
biểu định nghĩa, định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng phơng pháp và có kết

Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


2

quả thì đó mới chỉ là điều kiện cần chứ cha phải là điều kiện đủ để học sinh hiểu
sâu và nắm vững kiến thức, chỉ có thông qua bài tập ở hình thức này hay hình
thức khác, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức, để tự
lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức
đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và trở thành vốn riêng của học sinh. Trong quá
trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra, học sinh phải vận dụng
những thao tác t duy nh : Phân tích, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tợng hoá ... để
tự lực tìm hiểu vấn đề tìm ra cái cơ bản, cái chìa khoá để giải quyết vấn đề ... Vì
thế Bài tập Vật lý còn là phơng tiện rất tốt để phát triển t duy, óc tởng tợng, tính
độc lập trong việc suy luận, tính kiên trì khắc phục khó khăn.
Bài tập Vật lý là một hình thức củng cố, ôn tập hệ thống hoá kiến thức, khi
làm bài tập học sinh phải nhớ lại những kiến thức vừa học, phải đào sâu khía
cạnh nào đó của kiến thức, hoặc phải tổng hợp nhiều kiến thức trong một đề tài,
một chơng, một phần của chơng trình và do vậy đứng về mặt điều khiển nhận
thức, nó còn là phơng tiện kiểm tra kiến thức và kỹ năng học sinh .
Nh vậy , qua những điều đà nói ở trên thì việc dạy - học bài tập Vật lý có
tác dụng rất lớn về cả ba mặt giáo dục, giáo dỡng và giáo dục kỹ thuật tổng hợp
cho học sinh và là một công việc hết sức khó khăn. Tuy nhiên trong thực tế dạy

học vật lý ở trờng phổ thông, việc dạy bài tập Vật lý cha phát huy đợc hết tác
dụng của nó. Sở dĩ nh vậy là vì hầu hết các giáo viên và học sinh còn lúng túng
trong việc lựa chọn bài tập và phơng pháp hợp lý để giải các bài tập (Trong đó có
bài tập chơng Các định luật cơ bản của dòng điện không đổi Vật lý 11).
Xuất phát từ những lý do trên cùng với sự gợi ý và hớng dẫn của thầy giáo,
chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: Lựa chọn và hớng dẫn giải một số bài tập chơng Những định luật cơ bản của dòng điện không đổi Vật lý lớp 11 THPT
nhằm phát triển t duy lôgíc cho học sinh.

II. Mục đích nghiên cứu của luận văn
Vận dụng những quan điểm lý luận dạy học về Bài tập vật lý ứng dụng vào
việc lựa chọn và hớng dẫn giải bài tập chơng Những định luật cơ bản của dòng
điện không đổi ở lớp 11 THPT nhằm giúp học sinh nắm sâu kiến thức Vật lý,
rèn luyện kỹ năng vận dụng lý thuyết vào thực tiễn và phát triển năng lực t duy,
Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


3

đặc biệt là t duy lôgíc, hoàn thiện nhân cách, kÝch thÝch sù say mª nghiªn cøu
khoa häc cho häc sinh. Ngoài ra có thể giúp cho việc nâng cao hiệu quả dạy học
những kiến thức vật lý liên quan đến chơng Những định luật cơ bản của dòng
điện không đổi.

III. Nhiệm vụ nghiên cứu
+ Phân tích tác dụng của bài tập Vật lý trong việc giảng dạy Vật lý ở trờng
THPT.
+ Phân loại bài tập vật lý (theo lý luận dạy học).
+ Lựa chọn một hệ thống bài tập vật lý thuộc chơng Những định luật cơ

bản của dòng điện không đổi ở vật lý lớp 11 và hớng dẫn giải hệ thống bài tập
này.
+ Hệ thống kiến thức của chơng, phân loại bài tập của chơng.

IV. phơng pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý luận dựa trên các thành tựu của lý luận dạy học có trong các
tài liệu đề cập về vai trò, tác dụng của bài tập vật lý để phát triển t duy, củng cố
kiến thức, rèn luyện kỹ năng trong quá trình lựa chọn và hớng dẫn giải bài tập chơng Những định luật cơ bản của dòng điện không đổi nhằm phát triển t duy
lôgíc cho học sinh học sinh
Tiến hành giảng dạy ë trêng THPT n¬i thùc tËp mét sè tiÕt nh»m kiểm
nghiệm hiệu quả của việc lựa chọn và hớng dẫn học sinh giải bài tập chơng
Những định luật cơ bản của dòng điện không đổi nhằm phát triển t duy lôgíc
học sinh
Trao đổi, thăm dò lấy ý kiến của giáo viên và học sinh phổ thông.

V. Đối tợng nghiên cứu
- Nghiên cứu các tài liệu về phơng pháp dạy học bài tập vật lý ở trờng
PTTH.

Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


4

- Nghiên cứu sách giáo khoa vật lý 11, sách bài tập vật lý 11 và các sách
nâng cao về bài tập vật lý chơng Những định luật cơ bản của dòng điện
không đổi vật lý 11.
- Nghiên cứu hoạt động dạy và học của học sinh lớp 11 THPT.

VI. Giả thuyết khoa học
Thông qua việc lựa chọn một hệ thống bài tập hợp lý và hớng dẫn hoạt
động giải bài tập tối u cho học sinh, sẽ có thể góp phần giúp học sinh củng cố,
nắm vững kiến thức, hình thành và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo giải bài tập ; phát
triển t duy lôgíc cho học sinh.

VI. Cấu trúc của luận văn
* Luận văn bao gồm:
- Phần mở đầu :
- Phần nội dung :
- Phần kết luận :
- Tài liệu tham khảo:
- Phụ lục:

(5 trang)
(60 trang)
(1 trang)
(1 trang)
(13 trang)

* Nội dung luận văn gồm:
+ Chơng I: Cơ sở lý luận của đề tài
+ Chơng II: Lựa chọn và hớng dẫn giải bài tập chơng Những định
luật cơ bản của dòng điện không đổi nhằm phát triển t
duy lôgíc cho học sinh.
+ Chơng III. Thực nghiệm s phạm

Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


5

Phần nội dung
Chơng I

cơ sở lý luận của đề tài
1.1. Phát triển năng lực t duy cho học sinh trong dạy học vật lý
Việc cung cấp cho học sinh những kiến thức vật lý không đợc tiến hành
một cách phiến diện, nghĩa là không chỉ nhằm mục đích gần gũi là tích luỹ tri
thức một cách thuần tuý, mà chúng ta cần phải hình thành và phát triển một nề
nếp suy nghĩ cho học sinh.
Trong việc giảng dạy vật lý, điều phải thờng trực trong ý thức của giáo
viên là làm sao bồi dỡng cách suy nghĩ, làm phát triển t duy nhËn thøc, t duy vËn
dông cho häc sinh. Trong phạm vi môn vật lý, chúng ta cần thông qua các thao
tác t duy nh phân tích, tổng hợp, so sánh, suy luận, khái quát hoá... Để tập cho
học sinh nhận thức đợc hiện tợng, biết đợc các dấu hiệu đặc trng và sự liên quan
giữa các đại lợng, những khái niệm, định luật và biết vận dụng chúng để giải
thích hiện tợng xẩy ra trong thực tế cuộc sống. Việc phát triển t duy trong quá
trình giảng dạy có tác dụng trớc hết là giúp học sinh thu nhận bài giảng một cách
sâu sắc không máy móc biết cách vận dụng lý thuyết vào thực hành, từ đó kiến
thức mà học sinh thu nhận đợc trở nên vững chắc và sinh động. Hơn nữa nó còn
có tác dụng to lớn là hình thành kỹ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ, có
phơng pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho học sinh.
Muốn rèn luyện t duy cho học sinh trớc hết cần trình bày các kiến thức vật
lý chính xác, khoa học và lôgic. Đồng thời cần có kế hoạch từng bớc cho học
sinh thực hiện các thao tác t duy, trên cơ sở đó mà hình thành phơng pháp suy
nghĩ và làm việc cho họ.

Song song với việc trình bày các kiến thức vật lý một cách chính xác, có
khoa học cần luyện tập cho häc sinh suy nghÜ, vËn dơng c¸c thao t¸c t duy tức là
các quá trình phân tích và tổng hợp, so sánh, hệ thống hoá, trừu tợng hoá và cụ
Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


6

thĨ ho¸ ... Qua tõng bíc lun tËp, häc sinh mới quen với lối suy nghĩ cần thiết.
Nếu không, ta chỉ kêu gọi chung chung các em suy nghĩ mà họ chẳng biết bắt
đầu suy nghĩ từ đâu và suy nghĩ nh thế nào.
Phân tích là dùng trí óc chia cái toàn thể ra thành từng phần, hoặc tách
bạch ra từng thuộc tính, từng khía cạnh riêng biệt. Trong giảng dạy vật lý và đặc
biệt là trong việc giải bài tập vật lý, khâu phân tích hiện tợng là rất cần thiết.
Hiện tợng vật lý thờng không đơn giản, học sinh phải biết gạt bỏ những đặc điểm
thứ yếu để tìm ra các dấu hiệu cơ bản. Thông thờng học sinh sử dụng máy móc
công thức nên không biết phải suy nghĩ từ chỗ nào, không có thói quen phân tích
hiện tợng. Việc phân tích ý nghĩa vật lý của các biểu thức toán học, các sơ đồ, đồ
thị, phân tích và biện luận các kết quả của bài tập gióp häc sinh rÌn lun mét
c¸ch cơ thĨ vỊ thao tác này. Cũng thông qua đó mà học sinh hiểu bài một cách
sâu sắc.
Ngợc lại với phân tích, tổng hợp là dùng trí óc liên hợp các bộ phận của
hiện tợng hay vật thể, các dấu hiệu hay thuộc tính của chúng lại, xác lập đợc mối
quan hệ giữa chúng với nhau.
Suy nghĩ về cách giải thích hiện tợng, về trình tự cần thiết cho việc giải
một bài toán vật lý, vỊ c¸ch thiÕt kÕ mét dơng cơ thÝ nghiƯm là tiến hành những
thao tác tổng hợp.
Phân tích và tổng hợp tuy có vẻ trái ngợc nhau, nhng lại gắn bó rất mật

thiết với nhau.
So sánh cũng là một khâu rất quan trọng trong học tập vật lý. Trên cơ sở
tìm ra những dấu hiệu giống nhau, khác nhau trong các quá trình hoặc khái niệm,
học sinh mới thu nhận đợc kỹ càng các kiến thức vật lý.
Những thao tác t duy mà ta cần rèn luyện này phải đợc häc sinh tù tËp
lun lÊy víi sù gióp ®ì cđa giáo viên.
Lôgic "suy luận" thông thờng trong bản thân nó không đạt đến những chân
lý mới nhng đồng thời cũng chấp cánh cho những t tởng sáng tạo vơn lên không
thể phát triển t duy sáng tạo cho học sinh nếu không dạy cho các em biết t duy
một cách lôgíc. Do đó, trong dạy học Vật lý cần tập cho các em cách đặt vấn đề
một cách lôgíc, tuân theo lôgíc của dự kiện, cân nhắc đến tính chất lôgíc của câu
hỏi khi tìm câu trả lời.

1.2. Phân loại bài tập
Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


7

Ngời ta phân loại bài tập vật lý dựa vào nhiều dấu hiệu khác nhau nh :
- Phân loại theo nội dung.
- Phân loại theo ý nghĩa mục đích.
- Phân loại theo phơng thức giải.
- Phân loại theo phơng thức cho dữ liệu.
- Phân loại theo chiều sâu của sự nghiên cứu.
- Phân loại theo mức độ khó dễ của vấn đề.
Hiện nay vẫn cha có tiêu chuẩn thống nhất về một cách phân loại hợp lý. Tuy
nhiên có hai kiểu phân loại hay đợc dùng là phân loại theo nội dung và phân loại

theo phơng thức giải. Trong nội dung đề tài này chúng tôi đa ra cách phân loại
theo phơng thức giải. Theo cách phân loại này thì bài tập vật lý có 3 loại chính là:
- Bài tập bằng lời.
- Bài tập đồ thị.
- Bài tập thí nghiệm.
Các bài tập bằng lời và bài tập đồ thị lại đựơc chia thành bài tập định
tính(hay bài tập câu hỏi) và bài tập định lợng(có tính toán). Tuỳ theo mục đích
đặt ra trong nhiều trờng hợp bài tập có tính toán lại chia thành bài tập tập dợt và
bài tập tổng hợp.
Dĩ nhiên các cách phân loại trên chỉ là qui ớc bởi vì trong bất kì một loại
bài tập nào cũng chứa đựng những yếu tố của một loại bài tập khác.
1.2.1. Bài tập định tính hay bài tập câu hỏi
Bài tập định tính hay bài tập câu hỏilà những bài tập khi giải không cần
làm một phép tính nào hoặc chỉ làm những phép tính đơn giản có thể tính nhẩm
đợc.
Chúng có tầm quan trọng đặc biệt, có nhiều khả năng trau dồi hứng thú
học tập cho học sinh.

Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


8

Muốn giải đợc các bài tập loại này, phải dựa vào những khái niệm, những
định luật vật lý đà học, xây dựng những suy luận lôgic để phân tích, giải thích
các hiện tợng nêu lên trong bài tập. Do đó nã cã t¸c dơng rÊt tèt trong viƯc ph¸t
triĨn t duy lôgic cho học sinh, nếu đợc sử dụng linh hoạt và đúng lúc.
Nội dung của các bài tập định tính rất đa dạng. Ta có thể chia các bài tập

định tính ra làm hai loại chủ yếu:
1.2.1.1 Các bài tập định tính đơn giản hoặc nh ngời ta thờng gọi là những câu hỏi
bài tập. Cách làm những bài tập loại này thờng chỉ dựa trên một định luật vật
lý, và chuỗi suy lý ở đây tơng đối đơn giản.
1.2.1.2 Các bài tập định tính phức tạp đợc coi nh là tổng hợp hoặc phối hợp nhiều
bài tập đơn giản. Khi làm những bài tập này phải xây dựng những chuỗi suy lý
phức tạp và dài, phải phân tích dựa trên một số khái niệm và định luật vật lý.
Để giải các bài tập định tính ta có thể tiến hành các bớc sau đây:
- Đọc giả thiết các bài tập, tìm hiểu kỹ tất cả các thuật ngữ có trong giả
thiết.
- Phân tích giả thiết, tìm hiểu các hiện tợng vật lý, nếu cần thiết thì xây
dựng các sơ đồ, hình vẽ.
- Xây dựng chuỗi suy luận phân tích tổng hợp .
- Phân tích kết quả thu đợc theo quan điểm vật lý.

1.2.2. Bài tập thí nghiệm
Đó là những bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm mới giải đợc. Những thí
nghiệm mà loại bài tập này đòi hỏi phải tiến hành có thể làm ở trong phòng thí
nghiệm, cũng có thể làm ở nhà với những dụng cụ đơn giản mà học sinh có thể
tìm hoặc tự làm lấy đợc.
Muốn giải đợc bài tập thí nghiệm thì dĩ nhiên phải biết cách tiến hành thí
nghiệm và phải biết cách vận dụng cac công thức cần thiết để tính toán ra kết
quả.

Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


9

Loại bài tập này có nhiều tác dụng về cả 3 mặt : Giáo dỡng, giáo dục, và
giáo dục kỹ thuật tổng hợp giống nh tác dụng của bài tập vật lý và tác dụng của
thí nghiệm thực tập vật lý. Không những thế, loại bài tập này có u điểm hơn các
bài tập khác ở chỗ học sinh không thể giải chúng một cách hình thức khi không
biết đầy đủ quá trình vật lý của bài tập tránh đợc tình trạng áp dụng công thức
một cách máy móc.
Bài tập thí nghiệm dễ gây đợc hứng thú cho học sinh khi học tập môn vật lý,
phát huy đợc trí thông minh và óc sáng tạo, giúp học sinh củng cố đợc những
kiến thức cơ bản trong quá trình học lý thuyết, phát triển đợc năng lực t duy vật
lý và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế.
1.2.3. Bài tập đồ thị
Là loại bài tập mà trong dự kiện của đề bài hoặc trong tiến trình giải có sử
dụng đồ thị.
Loại bài tập này có tác dụng trớc hết giúp học sinh nắm đợc phơng pháp
quan trọng biểu diễn môí quan hệ hàm số giữa các đại lợng vật lý, tạo điều kiện
làm sáng tỏ một cách sâu sắc bản chất vật lý của các quá trình và các hiện tợng.
Nó là một biện pháp tích cực hoá quá trình học tập của học sinh.

1.2.4. Bài tập định lợng ( Bài tập tính toán)
Bài tập định lợng là những bài tập mà khi giải bắt buộc phải thực hiện các
phép tính với các chữ hoặc số và sử dụng các công thức, phơng trình biểu thị các
mối liên hệ giữa các đại lợng vật lý.
Phơng pháp giải các bài tập định lợng phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
-

Tính chất phức tạp của bài tập

-

Trình độ toán học của học sinh

-

Mục tiêu do giáo viên đặt ra.
Tuỳ thuộc vào mục đích của việc giảng dạy thì ngời ta phân làm 2 loại là:
Bài tập tập dợt và bài tập tổng hợp.

Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


10

1.2.4.1.Bài tập tính toán tập dợt
Bài tập tính toán tập dợt là những bài tập đơn giản đợc sử dụng ngay sau khi
nghiên cứu một vấn đề mới (một khái niệm, một định luật hay một quy tắc vật lý)
Nó có tác dụng củng cố, khắc sâu các khái niệm, biểu thức định luật vừa
học.
1.2.4.2. Bài tập tính toán tổng hợp
Bài tập tính toán tổng hợp là những bài tập phức tạp, muốn giải đợc phải
vận dụng nhiều khái niệm, nhiều định luật... ở nhiều phần khác nhau của chơng
trình vật lý.
Loại bài tập này có tác dụng giúp học sinh mở rộng đào sâu kiến thức, thấy
rõ mối liên hệ giữa các phần khác nhau của chơng trình và tập cho học sinh biết
tự mình lựa chọn những định luật, công thức cần thiết trong số nhiều đinh luật
công thức đà học ... Loại bài tập này giúp cho học sinh hệ thống hoá kiến thức,
rèn luyện kỹ năng vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, phát triển óc t duy sáng tạo,
cách làm việc tự lực cho học sinh.

1.3. Phơng pháp giải bài tập vật lý
1.3.1. Phơng pháp để giải các bài tập vật lý
Xét về tính chất của các thao tác t duy, khi giải các bài tập vật lý ngời ta
thờng dùng 2 phơng pháp là :
- Phơng pháp phân tích.
- Phơng pháp tổng hợp.

1.3.1.1. Phơng pháp phân tích .
Theo phơng pháp này, xuất phát điểm của suy luận là đại lợng cần tìm.
Ngời giải phải tìm xem đại lợng cha biết này có liên quan với những đại lợng vật

Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


11

lý nào khác, và khi đà biết đợc sự liên hệ này thì biểu diễn nó thành những công
thức tơng ứng.
Nếu một vế của công thức là đại lợng cần tìm còn vế kia chỉ gồm những dữ
kiện đà cho của bài tập thì công thức ấy cho ta đáp số của bài tập. Nếu trong
công thức có những đại lợng khác cha biết thì mỗi đại lợng đó, cần tìm một biểu
thức liên hệ nó với các đại lợng vật lý khác, cứ làm nh thế cho đến khi tìm đợc
mối liên hệ cuối cùng.
Nói một cách khác, phơng pháp này là phơng pháp phân chia một bài tập
phức tạp thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn là một bài tập đơn giản. Nhng
ngay từ bài tập nhỏ đầu tiên đà phải tìm định luật, công thức trả lời trực tiếp của
đầu bài còn việc giải các bài tập tiếp theo là lần lợt làm sáng tỏ những phần cha

biết để cuối cùng trong công thức của bài tập nhỏ đầu tiên chỉ chứa một ẩn số và
các số liệu đà biết.
Ta hÃy dùng phơng pháp phân tích để giải bài tập sau:
Ngời ta dùng một dây bằng Nicrôm để làm một biến trở (trụ, tròn) sao
cho khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu biến trở là U=10(v) thì dòng điện chạy
qua biến trở là I= 0,1(A). HÃy tính đờng kính cần thiết của đoạn dây làm
biến trở, biết rằng điện trở suất của Nicrôm là 1,1.10 -6m, chiều dài của cuộn
dây là l = 11,9 (m).
Đại lợng cần tìm ở đây là đờng kính của đoạn dây làm điện trở. Ta tìm
mối liên hệ giữa đờng kính của đoạn dây với tiết diện của nó.
Nếu gọi tiết diện của đoạn dây là S, đờng kính của đoạn dây là D. Thì ta
có công thức liên hệ giữa S và D là:
S

D 2
4S
D
4


(1).
Trong biểu thức của đờng kính (1) có một đại lợng cha biết là tiết diện của
đoạn dây S . Tiết diện này liên hệ với điện trở R của đoạn dây thông qua công
thức :
l
l
(2).
R=
=> S =
S

R dây, đại lợng này liên hệ với
Đại lợng mới cha biết là điện trở R của đoạn
hiệu điện thế hai đầu điện trở U và cờng độ dòng điện qua điện trở I thông qua
định luật Ohm.
(3).
U
I = U => R =
R
I
Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


12

ở vế phải của biểu thức (3), tất cả các đại lợng đều đà biết. Bây giờ cần
thay thế biểu thức sau vào biểu thức trớc và cứ thế đi từ biểu thức cuối lên biểu
thức đầu
Từ (3) thay vào (2):
l lI
(2)’
S 
Thay (2)’ vµo (1) :

U
U
I
lI
4 Il

D  4. U

U

(1)

Trong (1) ở vế phải các đại lợng đều đà biết, thay các đại lợng trên bằng
trị số của chúng, ta đợc :
= 0,16.10-3 (m) = 0.16(mm)
4.1,1.10-6.0,1.11,4
D=
3,14.10
Vậy, đờng kính của đoạn dây là : D = 0,16 (mm).

1.3.1.2. Phơng pháp tổng hợp
Theo phơng pháp này, suy luận không bắt đầu từ đại lợng cần tìm mà bắt
đầu từ những đại lợng đà biết trong đề bài. Dùng công thức liên hệ các đại lợng
này với các đại lợng cha biết, ta đi dần đến công thức cuối cùng trong đó chỉ có
một đại lợng cha biết là đại lợng cần tìm.
Theo phơng pháp tổng hợp, bài tập nêu trong ví dụ trên có thể giải nh sau:
Theo định luật ôm ta có biểu thức liên hệ giữa điện trở với hiệu điện thế và cờng
độ dòng điện qua điện trở là:
U
I =
(1)
R
Nhng điện trở của cuộn dây lại phụ thuộc vào kích thớc và bản chất của
đoạn dây dẫn theo công thức :
l
(2).

S
Tiết diện S của dây dẫn lại phụ thuộc vào đờng kính của dây theo biểu thức
R=

:
S =
Luận văn tốt nghiệp

D2
4

Nguyễn Công Lơng


13

(3).
Thay (3) và (2) vào (1) ta đợc :
U
D2U
4l
I =
(4)
=
=> D =
I
l

U
4l

2
D
Thay các đại4 lợng trên bằng trị số của chúng ta đợc:
D = 0,16(mm)
Nh vậy dùng phơng pháp tổng hợp ta cũng tìm đợc đờng kính của đoạn
dây là D = 0,16 (mm).
Tuy nhiên nhìn chung thì khi giải bất kỳ một bài toán vật lý nào ta đều
phải dùng cả hai phơng pháp phân tích và tổng hợp. Phép giải bắt đầu bằng cách
phân tích các điều kiện của bài tập để hiểu đợc đề bài. Sau đó phải có một sự
tổng hợp kèm theo ngay để kiểm tra lại mức độ đúng đắn của sự phân tích các
điều kiện ấy. Muốn lập đợc kế hoạch giải phải đi sâu phân tích nội dung vật lý
của bài tập. Tổng hợp những điều kiện đà cho với những quy luật vật lý đà biết ta
mới xây dựng đợc lời giải và tính đợc kết quả cuối cùng.
Nh vậy, ta có thể nói là trong quá trình giải bài tập vật lý ta đà dùng phơng
pháp phân tích - tổng hợp.
1.3.2. Các bớc giải bài tập vật lý
Mục đích cần đạt tới khi giải một bài tập vật lý là tìm câu trả lời đúng đắn,
giải đáp đợc vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học, chặt chẽ. Quá trình giải
một bài tập vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét
hiện tợng vật lý đợc đề cập và dựa trên kiến thức vật lý toán để tìm những mối
liên hệ có thể có của những cái đà cho và những cái phải tìm, sao cho có thể thấy
đợc cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đà cho. Từ đó đi tới chỉ
rõ đợc mối liên hệ tờng minh trực tiếp của cái phải tìm chỉ với những cái đà biết,
tức là tìm đợc lời giải đáp.
Các bài tập vật lý có nội dung rất đa dạng và phong phú. Vì vậy phơng
pháp giải chúng cũng muôn hình muôn vẻ. Không thể nói về một phơng pháp
chung, vạn năng có thể áp dụng để giải mọi bài tập. Tuy nhiên, từ sự phân tích t
duy trong quá trình giải bài tập vật lý nh đà nói ở trên ta có thể chỉ ra nét khái
Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


14

quát về các bớc chung của tiến trình giải bài tập vật lý. Điều này sẽ có tác dụng
định hớng đúng đắn phơng pháp giải bài tập vật lý.
Đối với đại đa số bài tập vật lý quá trình giải có thể chia làm 4 bớc :
+ Bớc 1
- Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ mới, quan trọng, nắm
vững đâu là dữ kiện, đâu là ẩn số phải tìm.
+ Bớc 2.
- Phân tích nội dung bài tập làm sáng tỏ bản chất vật lý của những hiện tợng mô tả trong bài tập.
+ Bớc 3.
- Xác định phơng pháp giải và vạch kế hoạch giải.
+ Bớc 4.
- Kiểm tra lời giải và biện luận kết quả.
1.3.3. Vấn đề lựa chọn bài tập vật lý
Ta biết rằng bài tập vật lý có tác dụng rất to lớn . Tác dụng đó càng tích
cực nếu trong quá trình dạy học có sự lựa chọn thật cẩn thận một hệ thống các
bài tập, chặt chẽ về nội dung, thích hợp về phơng pháp và bám sát mục đích dạy
học.
Để phát huy tốt các u điểm đó thì các bài tập đợc lựa chọn cần phải thoả
mÃn các yêu cầu sau đây:
+ Bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp về mối quan hệ giữa
các đại lợng và khái niệm đặc trng cho quá trình hoặc hiện tợng, sao cho dần
từng bớc học sinh hiểu đợc, nắm đợc vững chắc và có kỹ năng vận dụng đợc các
kiến thức đà học.
+ Mỗi bài tập đợc lựa chọn phải là một mắt xích trong hệ thống các bài tập góp

phần vào việc hoàn chỉnh các kiến thức, giúp ngời học hiểu đợc mối liên hệ giữa
các đại lợng, cụ thể hóa các khái niệm và vạch ra những nét mới nào đó cha đợc
làm sáng tỏ.
+ Hệ thống bài tập đợc lựa chọn phải giúp cho học sinh nắm đợc phơng pháp
giải từng loại bài tập cụ thể.

Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


15

Xuất phát từ những yêu cầu đó, cần cho học sinh bắt đầu việc giải bài tập
về một đề tài nào đó bằng những bài tập định tính (hoặc những bài tập tập dợt ).
Sau đó đến những bài tập tính toán, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm và những
bài tập khác phức tạp hơn với số lợng tăng dần về mối quan hệ giữa các đại lợng
và khái niệm đặc trng cho hiện tợng.
1.4 . Phát triển năng lực t duy cho học sinh thông qua việc dạy bài tập vật lý
1.4.1. T duy trong quá trình giải bài tập vật lý
Để có thể nêu ra đợc những nét chung của phơng pháp giải bài tập vật lý ta
cần hiểu rõ quá trình t duy trong việc xác lập đờng lối giải một bài tập vật lý.
Mục đích cần đạt tới khi giải một bài tập vật lý là tìm câu trả lời đúng đắn,
giải đáp đợc vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học chặt chẽ.
Quá trình giải một bài tập vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện
của bài tập, xem xét hiện tợng vật lý đợc đề cập và dựa trên kiến thức Vật lý Toán để nghĩ tới những mối liên hệ có thể có của các đại lợng đà cho và các đại
lợng phải tìm, sao cho có thể thấy đợc cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián
tiếp với cái đà cho. Từ đó đi tới chỉ rõ đợc mối liên hệ tờng minh trực tiếp của cái
phải tìm chỉ với những cái đà biết, tức là tìm đợc lời giải đáp.
Các biểu thức hoặc phơng trình mà ta xác lập đợc dựa theo các kiến thức

vật lý và điều kiện cụ thể của bài tập là sự biểu diễn những mối liên hệ định lợng
giữa các đại lợng vật lý. Trong các biểu thức hoặc phơng trình đó, tuỳ theo điều
kiện của bài tập cụ thể mà có thể đại lợng này là đại lợng đà cho, đại lợng kia là
đại lợng phải tìm và có thể có đại lợng khác cha biết. Nó không phải là câu hỏi
của bài tập, nhng cũng không phải là đại lợng đà cho. Thí dụ phơng trình s =
at2/2 biểu diễn mối liên hệ giữa các đại lợng: độ dời s, gia tốc a, thời gian t. Phơng trình này có thể đợc sử dụng khi giải một bài tập nào đó mà theo điều kiện
của nó thì có thể s là đại lợng đà cho, t là đại lợng phải tìm, còn a là đại lợng cha
biết. Phơng trình này cho ta thấy đại lợng phải tìm là t có mối liên hệ với đại lợng
đà cho s, nhng nó cha phải là mối liên hệ của cái phải tìm (t) chỉ với những cái đÃ
biết (s) mà cả với những cái cha biết (a) nữa. Muốn đi tới đợc lời giải đáp cuối
cùng (xác định đợc t), ta phải tiếp tục dựa trên ®iỊu kiƯn cđa bµi tËp vµ kiÕn thøc
vËt lý ®Ĩ dẫn ra đợc những mối liên hệ khác nữa, trong đó có mối liên hệ của cái
Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


16

cha biết (a) với những cái đà cho. Dựa trên tập hợp những mối liên hệ này (hệ
thống các phơng trình) ta mới có thể luận giải tính toán để có lời giải đáp cuối
cùng (xác định đợc mối liên hệ tờng minh trực tiếp của cái phải tìm (t) chỉ với
những cái đà cho ). Đối với những bài tập định lợng thì những công việc vừa nói
chính là việc thiết lập các phơng trình và giải hệ phơng trình để tìm nghiệm của
ẩn số.
Ta có thể mô hình hoá các mối liên hệ của cái đà cho, cái phải tìm và cái
cha biết nh (h.1).Trong đó:
1
x
b ...

2 ...
a
+ x là đại lợng phải tìm
+ (a), (b )... là những cái đà cho
Hình1
+ (1), (2) ... là những cái cha biết
Giả sử khi giải một bài tập nào đó
phân tích điều kiện trong đề bài và dựa trên các kiến thức vật lý ta dẫn ra đợc sáu
mối liên hệ đợc mô hình hoá ở (h.2).
Sáu mối liên hệ này cho ta thấy có mối liên hệ giữa cái phải tìm (x) với cái
đà cho (a), (b), (c), (d), (e), (g), (h), (i), (k), thông qua mối liên hệ cđa chóng víi
c¸c c¸i cha biÕt (1), (2), (3), (4), (5). Nhờ hệ thống sáu mối liên hệ này mà ta có
thể làm sáng tỏ(hoặc loại trừ) các cái cha biết để xác định cái phải tìm.
x

a

1

2

b

1

3
3

c

d

2

e

4

g

h

4

3

5

Luận văn tốt nghiệp
i

Nguyễn Công Lơng
k

5


17

Hình 2

Hình vẽ 3 (h.3) mô hình hoá quá trình làm sáng tỏ các yếu tố cha biết
trong các mối liên hệ đà xác lập đợc để đi đến xác định đợc cái phải tìm.
III

V

3

II

I

x

4
IV

VI

1

5

2

Hình 3

-

Từ mối liên hệ III, rót ra (3)

ThÕ (3) vµo II, rót ra (1)
Tõ V rót ra (4). Tõ VI rót ra (5)
ThÕ (4), (5) vµo IV, rót ra (2)
ThÕ (1), (2) vµo I, rót ra (x)
Sự phân tích trên đây về hoạt động giải bài tập vật lý cho thấy hai phần
việc cơ bản quan trọng là:
Việc xác lập đợc những mối liên hƯ cơ thĨ dùa trªn sù vËn dơng kiÕn thøc
vËt lý vào điều kiện cụ thể của bài tập đà cho.
Sự tiếp tục luận giải, tính toán đi từ những mối liên hệ đà xác lập đ ợc đến
kết luận cuối cùng của việc giải đáp vấn đề đợc đặt ra trong bài tập. Sự thực hiện
hai phần việc này có thể theo trình tự nh trong thí dụ trên, nhng cũng có thể xen
kẽ hoà lẫn vào nhau. Dù trong trờng hợp nào thì về mặt vật lý, điều mấu chốt
quan trọng của việc giải bài tập vẫn là phải xác lập đợc những mối liên hệ cụ thể
cần thiết của cái phải tìm và cái đà cho dựa trên kiến thức vật lý đà cho vào điều
kiện cụ thể của bài tập. Sự nắm vững lời giải nh vậy của giáo viên vật lý sẽ giúp
cho sự định hớng phơng pháp dạy học về bài tập vật lý một cách đúng đắn nhất
và có hiệu quả nhất.
Đối với những bài tập đơn giản thì khi vận dụng kiến thức vật lý vào điều
kiện cụ thể của bài tập ta có thể thấy ngay đợc mối liên hệ trực tiếp của cái phải
tìm với những cái đà cho. Chẳng hạn có thể dẫn ra ngay một công thức vật lý mà
trong đó có chứa đại lợng phải tìm cùng với đại lợng khác đều là các đại lợng đÃ
Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


18

cho hoặc đà biết. Nhng đối với các bài tập phức tạp hơn thì thờng không thể dẫn
ra ngay đợc mối liên hệ trực tiếp của cái phải tìm với cái đà cho, mà phải dựa trên

một số các mối liên hệ trong đó có chứa yếu tố phải tìm hoặc yếu tố đà cho cùng
các yếu tố khác cha cho biết trong điều kiện của bài tập, rồi tiếp tục luận giải để
đi tới xác lập đợc mối liên hệ trực tiếp của cái phải tìm với cái đà cho. Trong sự
biến đổi các mối liên hệ ban đầu để đi đến xác định đợc cái phải tìm ta thấy có
vai trò quan trọng của sự vận dụng các kiến thức, kỹ năng toán học cùng với
những kiến thức vật lý. Sự nắm vững lời giải của một bài toán vật lý phức tạp thể
hiện ở khả năng trả lời đợc câu hỏi. Sơ đồ tiến trình luận giải để từ những mối
liên hệ cơ bản đà xác lập đợc đi đến kết quả cuối cùng của việc giải bài toán là
nh thế nào ? Trong nhiều bài tập vật lý khó khăn chủ yếu đối với học sinh có thể
là ở khâu vận dụng các kiến thức toán. Giáo viên vật lý cần thấy rõ để có thể hớng dẫn, giúp đỡ học sinh đúng chỗ cần thiết nhất.
Đối với những bài tập định tính, không cần phải tính toán phức tạp, nhng
vẫn cần sự suy luận lôgic. Giáo viên cần giúp đỡ học sinh trong việc luận giải
chặt chẽ từng bớc để đi đến kết luận cuối cùng. Trong trờng hợp này ta có thể mô
hình hoá quá trình luận giải bằng một sơ đồ khái quát nh hình vẽ 4 (h.4)
I

1

II

2

III

3

Hình 4
Nhờ mối liên hệ (I) rót ra kÕt ln (1). Dùa trªn kÕt ln (1) cïng víi mèi
liªn hƯ (II) rót ra kÕt ln (2). Dùa trªn kÕt ln (2) cïng mèi liªn hƯ (III) rút ra
kết luận cuối cùng (3).

Đối với các Bài toán thực nghiệm có đặc điểm nghiên cứu thực nghiệm
về một sự liên hệ phụ thuộc nào đó thì quá trình giải bài toán chính là quá trình
làm rõ những điều kiện mà trong đó mối liên hệ phụ thuộc cần nghiên cứu có thể
xẩy ra, xác định phơng án thí nghiệm cho phép thu lợm những thông tin cần thiết
cho sự khảo sát về sự liên hệ phụ thuộc đó; nắm vững những dụng cụ đo lờng cần
sử dụng lắp ráp các dụng cụ; tiến hành thí nghiệm và ghi lại các kết quả quan sát;
đo đạc cần thiết; xử lý kết quả; kết luận về mối quan hệ giữa các đại lợng.
Dới đây ta xét ví dụ cụ thể:
Thí dụ: Cho một mạch điện nh hình vẽ (h.5). Hai nguồn điện có điện

Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng


19

trở không đáng kể. Suất điện động E1=6V , E2= 12V . §iƯn trë R1=0,9 ()
R2=2,1 (). §iƯn kÕ G nối giữa hai điểm C và D có điện trở g = 0,87. Điện trở
các dây nối không đáng kể.
Xác định cờng độ dòng điện chạy qua điện kế và chạy qua các điện trở
R1 và R2.
A
1. Trong bài tập này cái đà cho:
R1
E1 = 6(V);
R1 = 0,9();
g = 0,87 ()
E1 +E2 = 12 (V) R2 = 2,1 ()
C

G
D
§iƯn trë trong của nguồn và của các dây nối không E 2
+
R2
Hình 5
đáng kể.
Cái phải tìm là các cờng độ dòng ®iƯn I, I1, I 2
B
qua ®iƯn kÕ vµ qua R1, R2.
2. Suy nghĩ về điều kiện của bài tập cho cho phép
xác lập các mối liên hệ cụ thể nh sau:
Giả sử các dòng điện I, I1, I2 có chiều nh hình vẽ (h.6)
A
Xét dòng điện chạy qua điểm D ta có.
I1 = I + I2.
(1).
I I1 R1
E1 +Xét đoạn mạch CGD ta có hiệu điện thế giữa hai điểm
C
G
D
C vµ D lµ (VC – VD ) b»ng gI = 0,87I.
E2
+
Mặt khác ta còn có thể tính hiệu điện thế VC VD
I2 R 2
Theo các đoạn mạch CAD và CBD, do đó ta có các phơng
Hình 6
B

các phơng trình. 0,87I = 6 – 0,9I1
(2).
0,87I = -12 + 2,1I2
(3).
Tãm l¹i, sự phân tích điều kiện của bài tập cho phép ta xác lập
ba phơng trình cho thấy: Các đại lợng phải tìm(I, I1, I2) có mối liên hệ với các đại
lợng đà cho(E1, E2, R1, R2, g):
I1 = I + I2.
(1).
0,87I = 6 – 0,9I1
(2).
0,87I = -12 + 2,1I2
(3).
3. Gi¶i hệ ba phơng trình trên ta sẽ xác định đợc các đại lợng phải tìm.
2 có thể theo
2
i1
Tiến trình luận giải
i sơ đồ nh hình vẽ. (h.7).
1

1
Luận văn tốt nghiệp
3
i
2

i

Nguyễn Công Lơng

Hình 7

3

i2


20

-

Từ phơng trình (2) rút ra I1

-

Từ phơng trình (3) rút ra I2.

-

Thế I1 và I2 vừa tính đợc vào (1) rót ra I

-

ThÕ I vµo (2) rót ra I1.

-

ThÕ I vµo (3) rót ra I2.
Cơ thĨ: Tõ (2) rót

I1 

Tõ (3) rót

I2 

20 29

I
3 30

20 29

I
3 30

ThÕ c¸c biĨu thức của I1 và I2 trên đây vào (1) rút ra I = 0,4 (A).
ThÕ I = 0,4 (A) vµo (2) ta rót ra
I1 = 6,28 (A).
ThÕ I = 0,4 (A) vào (3) ta rút ra
I2 = 5,88 (A).
Các cờng độ dòng điện I, I1, I2, tính đợc đều là số dơng, vậy dòng điện chạy trong
mạch theo chiều đúng nh giả thiết.
1.4.2. Cơ sở định hớng t duy cho học sinh khi giải bài tập vật lý
Muốn hớng dẫn học sinh giải một bài tập cụ thể nào đó thì dĩ nhiên là giáo
viên phải giải đợc bài toán ®ã, nhng nh vËy lµ cha ®đ. Mn cho viƯc hớng dẫn
giải bài toán một cách đúng đắn giáo viên phải phân tích đựơc phơng pháp giải
toán cụ thể, bằng cách vận dụng những hiểu biết về t duy giải toán vật lý để xem
xét việc giải bài toán cụ thể này. Mặt khác phải xuất phát từ mục đích s phạm cụ
thể của việc cho học sinh giải bài toán để xác định kiểu hớng dẫn phù hợp. Nói

cách khác cơ sở khoa học để suy nghĩ xác định phơng pháp hớng dẫn học sinh
giải một bài toán vật lý cụ thể nào đó là những hiểu biết khoa học về t duy giải
Luận văn tốt nghiệp

Nguyễn Công Lơng