Rèn luyện kỹ năng và phát triển tư duy trong việc dạy bài tập chương từ trường sách giáo khoa vật lí 11 thí điểm

Khoá luận tốt nghiệp

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại häc vinh

- - - -  - - - -

Ng« Thị Thu Hằng

rèn luyện kỹ năng và phát triển t duy trong
việc dạy bài tập chơng từ trờng SGK vật lý
11 thí điểm

Khoá Luận tốt nghiệp
Chuyên ngành: Phơng pháp giảng dạy

Ngời hớng dẫn khoa học: Ths. Nguyễn Cảnh Vạn

Vinh, 5 - 2006

Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài
Đất nớc ta đang ở thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá, trong đó sự
phát triển của khoa học công nghệ và kỹ thuật đóng một vai trò quan trọng.
Đảng ta đà coi Giáo dục là quốc sách hàng đầu là một trong bốn quan điểm

Ngô Thị Thu Hằng

=1=

Lớp 43A - Khoa VËt lý

Khoá luận tốt nghiệp
chỉ đạo chiến lợc phát triển giáo dục 2001 2010. Chỉ có thông qua giáo dục
phổ thông, học sinh mới đợc cung cấp đầy đủ những kiến thức phổ thông cơ
bản, hiện đại, có hệ thống làm cơ sở cho việc nhận thức khoa học. Muốn vậy
nền giáo dục phải đổi mới mạnh mẽ phơng pháp dạy và học, dần hạn chế và
cuối cùng đi đến xoá bỏ hoàn toàn lối truyền thụ một chiều.Trong mỗi giờ học
phải phát huy khả năng tự học, tự nghiên cứu đồng thời qua đó nâng cao tính
tự giác, chủ động và sáng tạo của học sinh.
Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực của học sinh.
Việc giải bài tập vật lý không những giúp học sinh hiểu bản chất và tin tởng
hơn vào kiến thức lý thuyết đà học mà thông qua đó còn có thể củng cố, khắc
sâu kiến thức và phát triển t duy cđa häc sinh. ChØ cã th«ng qua sù tự lực, đào
sâu suy nghĩ tìm hớng giải quyết khi giải bài tập vật lý mới giúp học sinh
chiếm lĩnh một cách thực sự kho tàng kiến thức vật lý của nhân loại.
Song để việc giải bài tập đem lại hiệu quả lại cần đến sự hớng dẫn của
giáo viên. Tuỳ theo điều kiện của quá trình dạy học, khả năng tiếp nhận và
phát huy của học sinh, ngời giáo viên phải có những phơng pháp hớng dẫn phù
hợp. Điều đó thể hiện trình độ chuyên môn, nghiệp vụ của mỗi giáo viên. Mục
đích cuối cùng của công việc hớng dẫn này là hình thành cho học sinh một
phơng pháp khoa học để giải quyết từng loại bài tập vật lý. Qua đó nâng cao
dần tính tích cực, tự lực bồi dỡng kỹ năng cũng nh phát triển năng lực t duy
của học sinh.
Trong chơng trình vật lý PTTH, kiến thức chơng từ trờng có chứa đựng
nhiều yếu tố thực tế, gắn với nhiều hiện tợng phong phú trong cuộc sống và có
nhiều ứng dụng trong kỹ thuật. Nó đòi hỏi học sinh không những nắm chắc
kiến thức cơ bản của chơng mà còn phải có sự hiểu biết về thực tiễn, kỹ thuật.
Chính vì vậy, tôi muốn chọn đề tài:
Rèn luyện kỹ năng và phát triển t duy trong việc dạy bài tập chơng

từ trờng sách giáo khoa vật lý 11 thí điểm.
2. Mục đích của đề tài
Xây dựng hƯ thèng bµi tËp “tõ trêng” vµ vËn dơng hƯ thống bài tập này
để rèn luyện kỹ năng và phát triển năng lực t duy cho học sinh khi học chơng
từ trờng lớp 11 trung học phổ thông (THPT)
3. Giả thuyết khoa học

Ngô Thị Thu Hằng

=2=

Lớp 43A - Khoa Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp
Với hệ thống bài tập cơ bản và phơng pháp giải cho từng loại bài tập, sẽ
giúp học sinh rèn luyện kỹ năng tính toán, và phát triển khả năng t duy trong
học tập.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
* Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc rèn luyện kỹ năng và phát triển t duy
cho học sinh trong dạy bài tập vật lý.
* Nghiên cứu tác dụng của bài tập vật lý.
* Cách phân loại bài tập vật lý.
* Những yêu cầu chung về việc lựa chọn hệ thống bài tập vật lý.
* Phơng pháp giải bài tập vật lý.
* Hớng dẫn giải bài tập vật lý.
* Vị trí, nội dung kiến thức chơng từ trờng trong chơng trình vật lý 11
thí điểm.
* Hệ thống bài tập từ trờng và phơng pháp giải.
* Một số phơng án dạy học nhằm rèn luyện kỹ năng và phát triển t duy

qua việc sử dụng hệ thống bài tập chơng từ trờng.
5. Đối tợng nghiên cứu
* Nội dung, kiến thức cơ bản của chơng từ trờng sách giáo khoa vật lý
11 thí điểm.
* Các dạng bài tập cơ bản và phơng pháp giải.
6. Phơng pháp nghiên cứu
* Nghiên cứu sơ sở lý luận về bài tập vật lý và phơng pháp dạy bài tập vật
lý.
* Nghiên cứu các tài liệu vỊ c¬ së lý ln cđa viƯc rÌn lun kü năng và
phát triển t duy cho học sinh.
* Nghiên cứu sách giáo khoa, sách giáo viên 11 thí điểm và các tài liệu
có liên quan đến bài tập từ trờng.
Chơng I
Cơ sở lý luận của việc rèn luyện kỹ năng và phát triển t
duy cho học sinh trong việc dạy bài tập Vật lý

1. Rèn luyện kỹ năng và phát triển t duy trong việc dạy học Vật lý

Ngô Thị Thu H»ng

=3=

Líp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
1.1 Rèn luyện kỹ năng
Kỹ năng là tập hợp các hành động phức hợp theo một trình tự hợp lý để
có đợc một hiệu quả cao, đạt đợc mục đích đặt ra của con ngời.
Trong quá trình dạy học vật lý cần hình thành ở học sinh những kỹ năng

nh:
a. Quan sát, giải thích các hiện tợng vËt lý. VÝ dơ häc sinh tËp quan s¸t sù
thay đổi trạng thái của vật khi nung nóng; sự tăng tốc của vật dới tác dụng của
lực đặt vào vật...
b. Mô tả, giải thích cấu tạo và nguyên tắc hoạt động và ứng dụng của các
dụng cụ, thiết bị kỹ thuật. Ví dụ nh động cơ điện; động cơ nhiệt...
c. Thực hiện các thí nghiệm cơ bản theo giáo trình vật lý: lập kế hoạch
thí nghiệm, lắp thiết bị thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm; quan sát; đo; đánh
giá về mặt toán học các kết quả thu đợc.
d. Vẽ và giải thích đồ thị.
e. Giải các bài toán vật lý, giải thích ý nghĩa vật lý của các kết quả thu đợc.
Việc rèn luyện kỹ năng đòi hỏi phải đảm bảo đợc sự hình thành ở học
sinh cơ sở định hớng hành động, tức là kiến thức cần thiết để học sinh định hớng hành động của mình một cách có hiệu quả. Có thể phân biệt hai loại cơ sở
định hớng: cơ sở định hớng riêng biệt, cụ thể và cơ sở định hớng chung, khái
quát.
Trong trờng hợp thứ nhất (cơ sở định hớng cụ thể), việc dạy học dựa trên
sự xây dựng một cơ sở định hớng cứng (một Angôrít hành động cụ thể),
trong đó giáo viên hoàn toàn chỉ rõ cách thực hiện hành động, chia thành
những giai đoạn và bảo đảm sự thực hiện đúng đắn của nó.
Trong trờng hợp thứ hai (cơ sở định hớng khái quát), việc dạy học dựa
trên sự xây dựng sơ đồ định hớng (hệ định hớng), làm cho học sinh quen với
việc thực hiện hành động theo những sơ đồ hay kế hoạch chung nhất của việc
thực hiện hành động (thí dụ trong việc giải các bài toán) để học sinh thờng
xuyên thực hiện hành động theo kế hoạch đó. Chúng đợc dùng làm cái định
hớng cho hoạt động tiếp theo.
1.2 Phát triển t duy

Ngô Thị Thu Hằng

=4=

Lớp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
T duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và
hiện tợng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của
chúng, những mỗi quan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời cũng
là sự vận động sáng tạo, những kết luận khái quát đà thu đợc vào những dấu
hiệu cụ thể, dự đoán đợc những thuộc tính, hiện tợng, quan hệ mới.
Một số biện pháp phát triển t duy của học sinh:
1.2.1 Tạo nhu cầu hứng thó, kÝch thÝch tÝnh tß mß ham hiĨu biÕt cđa học
sinh .
T duy chỉ thực hiện bắt đầu khi trong đầu học sinh xuất hiện một câu hỏi
mà cha có lời giải đáp ngay, khi họ gặp phải mâu thuẫn giữa một bên là nhu
cầu, nhiệm vụ nhận thức mới cần giải quyết và một bên là trình độ kiến thức
hiện có không đủ để giải quyết nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới.
Lúc đó học sinh vừa ở trạng thái tâm lý hơi căng thẳng, vừa hng phấn khao
khát vợt qua khó khăn, giải quyết đợc mâu thuẫn đạt đợc trình độ cao hơn trên
con đờng nhận thức. Ta nói nằng: học sinh đợc đặt vào tình huống có vấn
đề.
Những tình huống điển hình hay gặp trong dạy học vật lý là: tình huống
phát triển; tình huống lựa chọn; tình huống bế tắc; tình huống ngạc nhiên, bất
ngờ.
1.2.2 Rèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hiện các thao tác t duy, những
hành động nhận thức phổ biến trong học tập vật lý.
Trong quá trình nhận thức vật lý, học sinh phải luôn thực hiện các thao
tác chân tay (bố trí dụng cụ, sử dụng các dụng cụ đo, thực hiện các phép đo),
các thao tác t duy (phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tợng hoá,
cụ thể hoá, hệ thống hoá), các hành động nhận thức (xác định đặc tính bản

chất của sự vật hiện tợng, tìm nguyên nhân, xác định mối quan hệ).
Sau đây là một số biện pháp của giáo viên nhằm giúp học sinh tự lực thực
hiện các thao tác t duy:
* Giáo viên tổ chức quá trình học tập, sao cho ở từng giai đoạn xuất hiện
những tình huống bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác t duy và hành
động nhận thức mới có thể giải quyết đợc vấn đề và hoàn thành nhiệm vụ học
tập.

Ngô Thị Thu Hằng

=5=

Lớp 43A - Khoa Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp
*. Giáo viên đa ra những câu hỏi để định hớng cho học sinh tìm ra
những thao tác t duy hay phơng pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp.
* Giáo viên phân tích câu trả lời của học sinh, phải chỉ ra chỗ sai của häc
sinh trong khi thùc hiƯn c¸c thao t¸c t duy và hớng dẫn cách sửa chữa.
*. Giáo viên giúp học sinh kh¸i qu¸t ho¸ kinh nghiƯm thùc hiƯn c¸c suy
ln lôgíc dới dạng những quy tắc đơn giản.
1.2.3 Tập dợt ®Ĩ häc sinh gi¶i qut vÊn ®Ị nhËn thøc theo phơng pháp
nhận thức của vật lý
Trong quá trình hớng dẫn học sinh tự lực hoạt động để tái tạo kiến thức
vật lý, giáo viên làm cho họ hiểu nội dung các phơng pháp vật lý và sử dụng
các phơng pháp ở những mức độ thích hợp, tuỳ theo trình độ của học sinh và
điều kiện của nhà trờng.
Những phơng pháp nhận thức chủ yếu hay dùng trong hoạt động nhận
thức vật lý ở trờng phổ thông là: phơng pháp thực nghiệm và phơng pháp mô

hình.
1.2.4 Rèn luyện ngôn ngữ Vật lý cho học sinh
Ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của t duy. Kiến thức vật lý rất đa dạng
nhng những cách phát biểu các định nghĩa, quy tắc, định luật vật lý cũng có
những hình thức chung nhất định, giáo viên có thể chú ý rèn luyện cho học
sinh quen dần. Mỗi khi gặp một thuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới, cần
giải thích rõ cho học sinh và yêu cầu họ tập sử dụng nó một cách chính xác,
thành thạo.

Ngô Thị Thu Hằng

=6=

Lớp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
2. Bài tập vật lý
2.1 Khái niệm bài tập vật lý
Trong thực tế dạy học, bài tập vật lý đợc hiểu là một vấn đề đòi hỏi giải
quyết nhờ những suy lý lôgíc, những phép toán và thí nghiệm, dựa trên cơ sở
các định luật và phơng pháp vật lý. Hiểu theo nghĩa rộng mỗi vấn đề xuất hiện
do nghiên cứu tài liệu giáo khoa, cũng là một bài tập đối với học sinh. Sự t
duy định hớng tích cực luôn là việc giải bài tập.
2.2 Tác dụng của bài tập vật lý
a. Giáo viên có thể sử dụng bài tập vật lý nh là một phơng tiện nghiên
cứu tài liệu mới, nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội những kiến thức một
cách sâu sắc và vững chắc.
b. Bài tập vật lý là một phơng tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận
dụng kiến thức, liªn hƯ lý thut víi thùc tÕ, häc tËp víi ®êi sèng.

ThÝ dơ: sau khi häc xong bµi “tõ trêng của dòng điện trong các mạch có
dạng khác nhau có thể yêu cầu học sinh giải thích: vì sao trong các mạch vô
tuyến điện tử ngời ta thờng dùng cuộn dây có lõi sắt thay cho nam châm
thẳng?
Khi giải các bài tập nh vậy sẽ làm cho học sinh nắm vững hơn các kiến
thức đà học đồng thời tập cho häc sinh quen víi viƯc liªn hƯ lý thut víi thực
tế, vận dụng kiến thức đà học vào giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống
hàng ngày.
c. Bài tập vật lý là một phơng tiện quan trọng trong việc rèn luyện t duy,
bồi dỡng phơng pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh.
Giải bài tập là một hình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh. Trong
khi giải bài tập học sinh phải phân tích điều kiện đề bài, tự xây dựng lập luận,
tính toán, thực hiện thí nghiệm khi cần thiết... Trong điều kiện đó t duy sáng
tạo của học sinh đợc nâng cao.
d. Bài tập vật lý là phơng tiện ôn tập, củng cố kiến thức đà học một cách
sinh động và hiệu quả.
e. Thông qua việc giải bài tập có thể rèn luyện cho học sinh những đức
tính tốt nh: tinh thần tự lập, tính cẩn thận, kiên trì, tinh thần vợt khó.
f. Bài tập vật lý là một phơng tiện kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng
của học sinh một cách chính xác.

Ngô Thị Thu Hằng

=7=

Lớp 43A - Khoa Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp
Tuỳ theo cách đặt câu hỏi kiểm tra ta có thể phân loại các mức độ nắm

vững kiến thức của học sinh, khiến cho việc đánh giá chất lợng kiến thức của
học sinh đợc chính xác.
2.3 Phân loại bài tập vật lý
Bài tập vật lý có thể đợc phân loại dựa trên nhiều căn cứ khác nhau: theo
nội dung; theo phơng thức cho điều kiện và phơng thức giải; theo yêu cầu định
tính, định lợng của việc nghiên cứu vấn đề; theo yêu cầu luyện tập kỹ năng
hay phát triển t duy sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học.
2.3.1 Theo nội dung
a. Theo nội dung trớc hết nên chia các bài tập theo đề tài của tài liệu vật
lý của chúng, tức là phân biệt các bài tập về cơ học, nhiệt học, điện học, quang
học...
b. Theo nội dung, ngời ta còn phân biệt các bài tập cụ thể và bài tập trừu
tợng.
Đặc trng của bài tập trừu tợng là trong giả thiết bản chất Vật lý đợc nêu
bật lên, những chi tiết không bản chất đợc lợc bớt. Bài tập trừu tợng thờng
dùng để học sinh tập dợt áp dụng công thức vừa học.
Bài tập cụ thể thờng có những hiện tợng, số liệu thực tế cụ thể đòi hỏi
học sinh phải nhận ra bản chất vật lý. Những bài tập đó có tác dụng tập cho
học sinh phân tích hiện tợng cụ thể để làm rõ bản chất vật lý, xác định đợc
kiến thức cần thiết để giải.
c. Bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp: thờng chứa đựng những số liệu
về kỹ thuật, sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải... Ví dụ tại sao cánh cửa
thờng bị hỏng bản lề phía trên?
d. Bài tập có nội dung lịch sử là những bài tập có chứa đựng những dữ
kiện về các thí nghiệm vật lý cổ điển, về những phát minh, sáng chế hoặc
những câu chuyện có tính chất lịch sử.
2.3.2 Theo phơng thức cho điều kiện hoặc phơng thức giải ta phân chia
bài tập vật lý thành bốn loại: bµi tËp b»ng lêi; bµi tËp thÝ nghiƯm; bµi tËp tính
toán; bài tập đồ thị.
a. Bài tập bằng lời

Là loại bài tập khi giải chủ yếu dùng lời nói, lập luận, giải thích để đi đến
kết luận.
b. Bài tập tính toán

Ngô Thị Thu Hằng

=8=

Lớp 43A - Khoa Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp
Là loại bài tập mà khi giải loại bài tập này phải thực hiện phép tính với
chữ hoặc số và sử dụng các công thức, phơng trình liên hệ giữa các đại lợng
vật lý.
c. Bài tập thí nghiệm
Là loại bài tập khi giải phải tiến hành thí nghiệm, từ số liệu của thí
nghiệm mới tính toán để đi đến kết quả. Thí dụ nói một vật nặng nhất cũng
trở thành hoàn toàn không có trọng lợng trong suốt thời gian nó rơi đúng hay
sai? hÃy thiết kế thí nghiệm để xác minh điều đó.
d. Bài tập đồ thị
Là bài tập có sử dụng đồ thị. Để giải loại bài tập này học sinh phải hiểu
đợc ý nghĩa đồ thị, biết thao tác dữ liệu.
Sự phân chia thành bốn loại trên có tính chất tơng đối vì khi giải bài tập
ta không chỉ sử dụng riêng một phơng thức nào. Chẳng hạn khi làm bài tập đồ
thị cần tính toán ra những số liệu cụ thể, đồng thời có thể kết hợp cả những lập
luận bằng lời.
2.3.3 Theo đặc điểm nghiên cứu vấn đề
Ngời ta phân thành các bài tập nghịch lý, bài tập định tính và bài tập định
lợng.

a.Bài tập nghịch lý là những bài tập có chứa đựng những hiện tợng trái
nghịch với suy nghĩ thông thờng của học sinh và yêu cầu học sinh phải giải
thích. Giải bài tập nghịch lý đòi hỏi học sinh phải có hiểu biết về thế giới xung
quanh, đồng thời phải có t duy sáng tạo.
b.Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải học sinh không phải thực
hiện các phép tính phức tạp (nếu có chỉ là những phé tính đơn giản có thể tính
nhẩm đợc).
Bài tập định tính thờng chỉ đòi hỏi xác lập mối quan hệ về bản chất giữa
các đại lợng, có tác dụng rÌn lun t duy l«gÝc cđa häc sinh, gióp häc sinh
nắm vững và biết phân tích bản chất vật lý của hiện tợng, là cơ sở để giải bài
tập phức tạp.
c.Bài tập định lợng đòi hỏi phải tính toán để xác định mối liên hệ giữa
các đại lợng và kết quả thờng là một công thức hoặc một số.

Ngô Thị Thu H»ng

=9=

Líp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
2.3.4 Theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triên t duy ngời ta phân biệt
bài tập vËt lý thµnh bµi tËp lun tËp vµ bµi tËp sáng tạo.
a. Bài tập luyện tập
Rèn luyện cho học sinh nắm vững cách giải quyết một loại bài tập nhất
định đà đợc chỉ dẫn chứ không yêu cầu t duy sáng tạo.
b. Bài tập sáng tạo khác với bài tập luyện tập ở chỗ, điều kiện trong đề
bài che dấu kiểu giải, đòi hỏi học sinh phải t duy tích cực và sáng tạo mới tìm
ra hớng giải quyết. Qua đó t duy và năng lực sáng tạo của học sinh đợc phát

triển.
Bài tập sáng tạo có hai loại: bài tập nghiên cứu và bài tập thiết kế.
+ Bài tập nghiên cứu thờng yêu cầu giải thích hiện tợng trên cơ sở mô
hình trừu tợng rút ra từ lý thuyết, tức giải quyết vấn đề tại sao?
+ Bài tập thiết kế lại đòi hỏi thu đợc hiệu quả thực tế phù hợp với mô
hình trừu tợng đà cho tức là trả lời câu hỏi làm nh thế nào?
2.4. Những yêu cầu chung trong việc dạy bài tập vật lý.
a. Trong dạy học vật lý, giáo viên phải dự tính kế hoạch cho từng toàn bộ
công việc về bài tập, với từng đề tài, với từng tiết học cụ thể. Có nh vậy, mới
phát huy đợc khả năng của bài tập trong việc thực hiện những yêu cầu của dạy
học vật lý. Việc lựa chọn và chuẩn bị các bài tập phải thoả mÃn các yêu cầu
sau:
- Lựa chọn, chuẩn bị các bài tập nêu vấn đề để sử dụng trong các tiết
nghiên cứu tài liệu mới nhằm kích thích hứng thú học tập và phát triển t duy
của học sinh.
- Lựa chọn, chuẩn bị các bài tập nhằm củng cố, bổ sung, hoàn thiện
những kiến thức lý thuyết cụ thể ®· häc, cung cÊp cho häc sinh nh÷ng hiĨu
biÕt vỊ thùc kÕ, kü tht cã liªn quan víi kiÕn thøc lý thuyết.
- Lựa chọn, chuẩn bị những bài tập điển h×nh nh»m híng dÉn cho häc
sinh vËn dơng kiÕn thøc đà học để giải những loại bài tập cơ bản; hình thành
phơng pháp chung giải mỗi loại bài tập đó.
- Lựa chọn, chuẩn bị các bài tập nhằm kiểm tra, đánh giá chất lợng kiến
thức kỹ năng của học sinh và từng kiến thức cụ thể và về từng phần của chơng
trình.
- Sắp xếp các bài tập đà lựa chọn thành một hệ thống (có nội dung đa
dạng, phong phú, phù hợp với chơng trình và sách giáo khoa và đợc sắp xếp từ

Ngô Thị Thu Hằng

= 10 =

Lớp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, mỗi bài tập là một mắt xích trong hệ
thống bài tập), định rõ kế hoạch và phơng pháp sử dụng trong tiến trình dạy
học.
b. Trong việc giải bài tập vật lý phải dạy cho học sinh biết vận dụng kiến
thức để giải quyết vấn đề đặt ra, phải rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải
những loại bài tập cơ bản thuộc những phần khác nhau của giáo trình vật lý
phổ thông.
c. Trong việc giải bài tập vật lý phải đặc biệt coi trọng việc rèn luyện t
duy và bảo đảm tính tự lập của học sinh.
2.5 Phơng pháp giải bài tập vật lý
2.5.1 Hoạt động giải bài tập vật lý
Việc giải 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 mỗi liên hệ giữa cái đà cho và cái phải tìm sao cho thấy cái
phải tìm liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đà cho. Từ đó chỉ rõ những mối
liên hệ tờng minh, trực tiếp của cái phải tìm với cái đà biết tức là tìm đợc lời
giải. Trong các mối liên hệ ban đầu có những đại lợng cha biết. Ta có thể mô
hình hoá các mối liên hệ giữa cái đà cho và cái phải tìm, cái cha biết nh sau:

X

A

B

a

........

b

........

b
A
a
X
(1)
Trong đó
X:
Cái phải tìm
A,B...:
Cái đà cho
a, b...:
Cái cha biết
a tích trong
c
(2) Giả sử khi giải mộtBbài tập nào đó phân
điều kiện đề bài và
dựa trên kiến thức vật lý, ta dẫn ra đợc sáu mối liên hệ đợc mô hình hình hoá
nh sau:
D
c
C
(3)

(4)

(5)

b

E

d

G

H

d

Ngô Thị Thu Hằng
(6)

= 11 =
I

e

Líp 43A - Khoa VËt lý

K

e

Khoá luận tốt nghiệp

Và tiếp theo là mô hình hoá quá trình làm sáng tỏ các yếu tố cha biết
trong các mối liên hệ đà xác lập để đi đến xác định cái phải tìm.
(3)

c
(2)

(5)

(1)

d
(4)

(6)

(a)
X

(b)

e

Qua đó cho thấy việc giải bài tập vật lý có hai phần việc cơ bản quan
trọng là: thứ nhất là xác lập các mối quan hệ cơ bản; thứ hai là sự luận giải,
tính toán đi từ các mối liên hệ đà xác lập đến kết luận cuối cùng theo yêu cầu.

Tuỳ theo điều kiện cụ thể của bài có thể thay đổi trình tự hoặc xen kẽ hai phần
việc trên với nhau cho phù hợp. Điều mấu chốt quan trọng là xác lập các mối
liên hệ cụ thể giữa cái phải tìm với cái đà cho.
2.5.2 Các giai đoạn chung của việc giải bài tập vật lý
Nói chung việc giải một bài tập vật lý trải qua bốn giai đoạn: tìm hiểu đề
bài; xác lập các mối liên hệ cơ bản; rút ra kết quả cần tìm; kiểm tra lại kết
quả.
+ Giai đoạn thứ nhất (tìm hiểu đề bài): đọc, ghi ngắn gọi dữ liệu xuất
phát và cái cần phải tìm (tóm tắt, đổi đơn vị), vẽ hình minh hoạ (nếu cần).

Ngô Thị Thu H»ng

= 12 =

Líp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
+ Giai đoạn thứ hai (xác lập mối liên hệ cơ bản của các dữ liệu xuất phát
và các cái phải tìm): đối chiếu các dữ liệu xuất phát và các cái phải tìm, xét
bản chất vật lý của tình huống đà cho để nghĩ đến các kiến thức, các định luật,
các công thức có liên quan. Xác lập mối liên hệ cơ bản cụ thể của các dữ liệu
xuất phát và các cái phải tìm. Tìm kiếm, lựa chọn các mối liên hệ tối thiểu cần
thiết sao cho thấy đợc mối liên hệ của cái phải tìm với các dữ liệu xuất phát, từ
đó rút ra cái phải tìm.
+ Giai đoạn thứ ba (rút ra kết quả): tiếp tục luận giải tính toán từ các mối
liên hệ đó rút ra kết quả.
+ Giai đoạn thứ t (kiểm tra xác nhận kết quả): để xác nhận kết quả cần
tìm cần kiểm tra lại việc giải theo một trong các cách sau:
* Kiểm tra đà trả lời hết các câu hỏi, xét hết các trờng hợp cha

* Kiểm tra xem đà tính toán đúng cha.
* Kiểm tra thứ nguyên
* Xem ý nghĩa kết quả thực tế có phù hợp không.
* Kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm.
* Giải theo cách khác xem có cùng kết quả không.
Sự biến đổi các mối liên hệ (phơng trình) cơ bản đà xác lập có thể xen kẽ
với việc tìm tòi xác lập mối liên hệ tiếp theo.
2.6. Hớng dẫn giải bài tập vật lý
Có ba kiểu hớng dẫn giải bài tập
2.6.1 Kiểu hớng dẫn theo Angôrít (theo mẫu)
Là sự hớng dẫn hành động theo mẫu có sẵn trong đó chỉ rõ cần thực hiện
những hành động nào và theo trình tự nào để đi đến kết quả. Những hành động
đó phải là hành động sơ cấp đợc học sinh hiểu một cách đơn giản và đà nắm
vững. Kiểu hớng dẫn này đòi hỏi giáo viên phải phân tích khoa học việc giải
bài tập để xác định trình tự chính xác, chặt chẽ của các hành động cần thực
hiện để giải bài tập. Kiểu hớng dẫn này đợc áp dụng khi cần dạy cho học sinh
phơng pháp giải một loại bài tập điển hình nhằm luyện tập cho học sinh kỹ
năng giải bài tập đó.
Ưu điểm: đảm bảo học sinh giải đợc bài tập đà giao một cách chắc chắn,
rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh.

Ngô Thị Thu Hằng

= 13 =

Líp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
Nhợc điểm: nếu chỉ áp dụng kiểu hớng dẫn Angôrít thì học sinh chỉ quen

chấp hành một mẫu có sẵn, do đó ít có tác dụng rèn luyện cho học sinh kỹ
năng tìm tòi sáng tạo.
2.6.2 Kiểu hớng dẫn tìm tòi (hớng dẫn ơrixtic)
Là kiểu hớng dẫn mang tÝnh chÊt gỵi ý cho häc sinh suy nghÜ, tìm tòi,
phát hiện ra cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để tìm
ra kết quả.
Kiểu hớng dẫn này thờng đợc áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vợt qua
khó khăn để giải bài tập, đồng thời đảm bảo yêu cầu phát triển t duy học sinh.
Phơng pháp này tránh đợc tình trạng giáo viên làm thay học sinh khi giải bài
tập. Do kiểu hớng dẫn này đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm tòi cách giải quyết
nên không phải bao giờ cũng đảm bảo cho học sinh giải đợc bài tập. Sự hớng
dẫn của giáo viên không đợc đa học sinh đến chỗ chỉ rõ việc thừa hành các
hành động theo mẫu nhng lại không thể là sự hớng dẫn viển vông quá chung
chung không định hớng t duy học sinh.
2.6.3 Kiểu hớng dẫn định hớng khái quát chơng trình hoá
Đây cũng là sự hớng dẫn cho học sinh tự tìm tòi cách giải quyết. Giáo
viên định hớng t duy của học sinh theo đờng lối khái quát của việc giải quyết
vấn đề. Sự định hớng ban đầu đòi hỏi sự tự lực của học sinh. Nếu học sinh
không đáp ứng đợc định hớng khái quát ban đầu thì giáo viên cần cụ thể hoá
thêm một bớc bằng cách gợi ý cho học sinh. Khi học sinh không đủ khả năng
giải quyết một bớc nào đó thì hớng dẫn của giáo viên chuyển dần thành hớng
dẫn theo mẫu để giúp học sinh hoàn thành bớc đó, sau tiếp tục yêu cầu học
sinh tự lực tìm tòi giải quyết bớc tiếp theo.

+
(1
)

O:
+:

-:

-

Sơ đồ tóm tắt tiến trình hớng dẫn.
+
+
+
(2
)

-

(3
)

-

(4
)

-

(5
)

Ký hiệu hớng dẫn học sinh tìm tòi giải quyết
Trờng hợp học sinh đáp ứng đợc nhu cầu tự lực
Trờng hợp học sinh không đáp ứng đợc nhu cầu tự lực.

Ngô Thị Thu Hằng

= 14 =

Lớp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
(1), (2), (3), (4), (5) là các yêu cầu cần phải giải quyết trong tiến trình
giải bài tập.
: Ký hiệu sự giúp đỡ của giáo viên để học sinh thực hiện yêu cầu đà đặt
ra.
Mục đích: Giúp học sinh tự lực giải quyết đợc bài tập đà cho đồng thời
dạy học cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trình giải bài tập.
Ưu và nhợc điểm: rèn luyện t duy cho học sinh đồng thời đảm bảo cho
học sinh giải đợc bài tập đà cho nhng tốn nhiều thời gian. Giáo viên phải theo
sát tiến trình giải bài tập của học sinh, không chỉ dựa vào lối hớng dẫn đà soạn
sẵn, mà phải kết hợp định hớng với kiểm tra kết quả hoạt động của học sinh để
điều chỉnh sự giúp đỡ cho phù hợp.
Tóm lại, tuỳ theo điều kiện dạy học và dựa vào năng lực của học sinh mà
giáo viên có thể áp dụng, một trong ba kiểu hớng dẫn trên hoặc kết hợp chúng
linh hoạt trong từng tình huống sao cho phát huy đợc lèi ®a tÝnh tÝch cùc, tù
lùc t duy cđa häc sinh, đồng thời vẫn đảm bảo cho học sinh giải đợc bài tập
theo yêu cầu.
Sơ đồ định hớng của việc giải bài tập (GBT) vật lý
Phơng pháp chung GBT vật lý
Phơng pháp
GBT cụ thể
Kiến thức cơ bản thuộc phần đề tài

Hớng
dẫn
GBT
cụ thể

Sai lầm học sinh hay mắc phải
Câu hỏi hớng
dẫn
Mục đích cần đạt của việc dạy học

Ngô Thị Thu Hằng

= 15 =

Líp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp

Chơng II
Xây dựng Hệ thống và phơng pháp giải các bài tập chơng Từ Trờng
1. Vị trí và nội dung của chơng từ trờng trong chơng trình vật lý
11 thí điểm
1.1 Vị trí
Trong chơng trình điện học trung học phổ thông, từ trờng là một đề
mục có liên quan nhiều đến các phần khác. Nó có ý nghĩa to lớn không những
chỉ đối với sự phát triển các khái niệm vật lý của học sinh mà còn ®èi víi viƯc
më réng tÇm hiĨu biÕt cđa hä vỊ kỹ thuật tổng hợp.
Việc hình thành cho học sinh khái niệm từ trờng giúp học sinh hiểu đợc cơ sở của kỹ thuật điện tử và vô tuyến điện hiện đại.
1.2. Nội dung kiến thức cơ bản

Nội dung chơng từ trêng” gåm hai nhãm kiÕn thøc: tõ trêng vµ lùc từ.
* Nhóm thứ nhất gồm các vấn đề: khái niệm từ trờng; cảm ứng từ; đờng
cảm ứng từ; từ trờng của các dòng điện trong các mạch điện khác nhau.
* Nhóm thứ hai gồm các vấn đề: lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang
dòng điện; lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện; lực từ tác dụng lên
hạt mang điện chuyển động (lực Lorenxơ); ứng dụng của lực từ.
Ngoài ra trong chơng này còn có một số quy tắc: quy tắc đinh ốc 1 và 2;
quy tắc bàn tay trái
1.2.1 Từ trờng
a. Khái niệm từ trờng
Từ trờng là dạng vật chất tồn tại xung quang hạt mang điện chuyển động
và tác dụng lực từ lên hạt mang điện khác chuyển động trong nó.
b. Phơng pháp biểu diễn từ trờng
Một trong những phơng pháp mô tả từ trờng một cách trực quan, cụ thể là
phơng pháp hình học phơng pháp đó đợc rút ra từ sự quan sát tác dụng của
từ trờng lên các nam châm thử và sự định hớng của các nam châm thử trong từ
trờng.
* Từ phổ

Ngô Thị Thu Hằng

= 16 =

Lớp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
Dùng mạt sắt rắc đều lên một tấm kính đặt trên nam châm ta thu đợc từ
phổ của một số nam châm.
S

S

N
N

Nam châm thẳng

Nam châm hình móng ngựa

* Đờng sức từ
Dựa vào từ phổ ta có thể vẽ các đờng liền nét sao cho tại mỗi điểm nam
châm thử cân bằng cũng nằm trên tiếp tuyến với các đờng vừa vẽ. Ngoài ra ta
quy ớc lấy chiều từ cực nam châm thử là chiều của đờng đó. Các đờng vừa vẽ
sau khi đà đợc xác định chiều theo quy ớc trên gọi là đờng sức từ.
* Định nghĩa đờng sức từ
Đờng sức từ là đờng cong có hớng vẽ trong từ trờng sao cho véctơ cảm
ứng từ tại bất kỳ điểm nào trên đờng cong cũng có phơng tiếp tuyến với đờng
cong và chiều trùng với chiều của đờng cong tại điểm xét.

S

N

N

S

* Quy tắc vẽ đờng sức từ
Khi vẽ các đờng sức từ phải tuân theo những quy tắc sau:

+ Tại mỗi điểm trong từ trờng ta chỉ có thể vẽ đợc một đờng sức từ đi
qua.
+ Trong trờng hợp nam châm các đờng cảm ứng từ bao giờ cũng đi ra cực
bắc và đi vào ở cực nam của nam châm; còn trong trờng hợp dòng điện các đờng sức từ là những đờng cong khép kín.
+ Các đờng sức từ không cắt nhau.

Ngô Thị Thu H»ng

= 17 =

Líp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
+ Ta quy ớc nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đờng sức từ ở đó mau
hơn (dày hơn), nơi nào cảm ứng từ nhỏ hơn thì các đờng sức từ ở đó vẽ tha
hơn.
* Từ Trờng đều
Theo quy tắc vẽ đờng sức từ ta suy ra các đờng sức của từ trờng đều là
các đờng song song và cách đều nhau.
1.3.2 Cảm ứng từ B
a. ý nghĩa vật lý
Cảm ứng từ B là đại lợng vật lý đặc trng cho từ trờng về mặt tác dụng lực
lên một đoạn dẫn mang dòng điện tại một điểm xác định.
b. Độ lớn của cảm ứng từ
Cảm ứng từ tại một điểm là đại lợng đo bằng thơng số giữa lực từ tác
dụng lên một đoạn dây dẫn có độ dài đủ nhỏ mang dòng điện đặt vuông góc
với đờng cảm ứng từ tại điểm khảo sát và tích của cờng độ dòng điện với độ
dài đoạn dây dẫn đó:
F

B=
I.l
c. Định nghĩa véctơ cảm ứng từ
Cảm ứng từ là đại lợng véctơ, phơng của véctơ cảm ứng từ tại một điểm
trùng với trục của nam châm thử, còn chiều của véctơ cảm ứng từ là chiều từ
cực nam sang cực bắc của nam châm thử nằm cân bằng tại đó.
Ký hiệu của véctơ cảm ứng từ: B
d. Đơn vị của cảm ứng từ
Trong hệ SI đơn vị của cảm ứng từ là TesLa, ký hiệu: T
Ta có:
1N
1T =
1A . 1m
e. Định luật Ampe
Từ công thức:
F
B=
=> F = B . I. l
(*)
I.l
Công thức (*) cho ta xác định độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây
dẫy điện đặt trong từ trờng đều và vuông góc với đờng sức từ.

Ngô Thị Thu Hằng

= 18 =

Lớp 43A - Khoa VËt lý

Khoá luận tốt nghiệp
Trong trờng hợp đoạn dòng điện và đờng sức từ làm thành một góc thì
thí nghiệm cho biết lực từ tác dụng lên đoạn dòng diện có độ lớn là:
F = B . I. L . sin
Đó là công thức Ampe về lực từ tác dụng lên dòng điện.
f. Nguyên lý chồng chất từ trờng
Từ trờng tuân theo nguyên lý chồng chất từ trờng:
Giả sử B 1 , B 2 là cảm ứng từ gây ra bởi dòng điện thứ nhất, thứ
hai tại một điểm. Khi đó từ tr ờng tổng hợp B tại điểm đó là tổng các
véctơ B 1 , B 2 …
B = B 1 + B2 + …
g. Tõ trờng của một số dòng điện đơn giản
* Từ trờng dòng diện trong dây dẫn thẳng dài.
- Dạng của đờng cảm ứng từ: đờng sức từ
của từ trờng của dòng điện thẳng có dạng
là những đờng tròn đồng tâm, nằm trong
mặt phẳng vuông góc với dòng điện. Tâm
của các đờng sức từ là giao điểm của mặt
phẳng với dòng điện.
- ChiỊu cđa ®êng søc tõ
ChiỊu cđa cđa ®êng søc tõ đợc xác định theo quy tắc cái đinh ốc 1: đặt
cái đinh ốc dọc theo dây dẫn. Quay cái đinh ốc sao cho nó tiến theo chiều
dòng điện thì chiều quay của cái đinh ốc là chiều của đờng sức từ.
- Công thức tính cảm ứng từ
Trong hệ SI cảm ứng từ của dòng điện thẳng đặt trong không khí đợc tính
theo biểu thức:
B = 2 . 10-7 I
r
r: Khoảng cách từ dòng điện đến điểm khảo sát
* Từ trờng của dòng điện tròn

Dòng điện chạy trong khung dây tròn đợc gọi là dòng điện tròn.
- Dạng của đờng cảm ứng từ:
Từ thí nghiệm từ phổ ta thấy rằng:

Ngô Thị Thu H»ng

= 19 =

Líp 43A - Khoa VËt lý


Khoá luận tốt nghiệp
Đờng sức từ của dòng điện tròn đều
là những đờng cong. Càng gần tâm O
.B
độ cong của các đờng cảm ứng từ
A.
càng giảm. Đờng cảm ứng từ qua
tâm O là một đờng thẳng.
- Chiều của các đờng cảm ứng từ gây bởi từ trờng của dòng điện tròn đợc
xác định theo quy tắc cái đinh ốc 2: đặt cái đinh ốc dọc theo trục của khung,
quay cái đinh ốc theo chiều dòng diện thì chiều tiến của cái đinh ốc là chiều
của các đờng sức xuyên qua mặt phẳng dòng điện.
- Công thức tính cảm ứng từ:
I
B = 2 . 10-7
R
R: Bán kính của dòng điện
* Từ trờng của dòng điện trong ống dây:
- Dạng của các đờng sức từ:

Bên trong ống dây có các đờng sức từ
I
song song với các trục ống dây và cách
đều nhau.
Bên ngoài ống, dạng và sự phân bố của
các đờng sức từ giống nh một nam châm
thẳng.
- Chiều của đờng sức từ đợc xác định theo quy tắc cái đinh ốc 2
- Công thức tính cảm ứng từ
Nếu ống dây đặt trong không khí thì cảm ứng từ bên trong ống dây đợc
tính theo công thức:
B = 4. 10-7. n . I
n: Số vòng dây trên một mét chiều dài ống
1.2.3 Lực từ tác dụng lên dòng điện
a. Khái niệm lực từ
Lực mà từ trờng tác dụng lên nam châm hay dòng điện đều gọi là lực từ
(lực từ tác dụng lên dòng điện còn gọi là lực Ampe).
* Phơng của lực từ
Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phơng vuông góc với mặt phẳng
chứa đoạn dòng điện và véctơ cảm ứng từ tại điểm khảo sát.

Ngô Thị Thu H»ng

= 20 =

Líp 43A - Khoa VËt lý