1

Hướng dẫn học sinh giải bài tập phần dao động cơ
học và dao động điện từ vật lí lớp 12 nâng cao
theo phương pháp tương tự
Guiding the student to do the Physic exercise with the method of similarity, parts of
mechanic fluctuation and electromagnetic fluctuation- Advanced Physic 12
NXB H. : ĐHGD, 2012 Số trang 99 tr. + Nguyễn Văn Nam Trường Đại học Quốc gia Hà Nội; Trường Đại học Giáo dục
Luận văn ThS ngành: Lí luận và phương pháp dạy học (bộ môn Vật lí);
Mã số: 60 14 10
Người hướng dẫn: Tiến sỹ Phạm Kim Chung
Năm bảo vệ: 2012

Abstract. Nghiên cứu chương trình vật lí phổ thông hiện hành, các dạng bài tập phần dao
động cơ học và dao động điện từ vật lí lớp 12 nâng cao, hệ thống hoá các dạng bài tập và
phương pháp giải các bài tập phần này. Vận dụng phương pháp suy luận tương tự để xây
dựng hệ thống các dạng phần trên nhằm giúp học sinh giải các bài tập hiệu quả. Xây dựng
tiến trình dạy học hướng dẫn học sinh giải bài tập theo phương pháp suy luận tương tự. Tiến
hành thực nghiệm sư phạm.

Keywords: Vật lý; Phương pháp dạy học; Dao động cơ học; Giao động điện từ; Lớp 12

Content.

MỞ ĐẦU

giải các bài tập hiệu quả.
- Xây dựng tiến trình dạy học hướng dẫn học sinh giải bài tập theo phương pháp suy luận tương tự.
- Thực nghiệm sư phạm.
4. Phạm vi nghiên cứu
Xây dựng hệ thống và hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí phần dao động cơ và dao động điện từ
thuộc chương trình vật lí lớp 12 nâng cao theo phương pháp tương tự.
5. Giả thuyết khoa học
Vận dụng phương pháp suy luận tương tự để hướng dẫn học sinh giải bài tập phần dao động cơ và
dao động điện từ thuộc chương trình vật lí lớp 12 nâng cao, sẽ giúp học sinh tích cực, chủ động trong
việc hệ thống hóa kiến thức, phát triển kĩ năng giải bài tập cho học sinh.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu thực tiễn
- Thực nghiệm sư phạm
7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của
luận văn được trình bày trong 3 chương :
Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài.
3

Chƣơng 2. Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập phần tự phần dao động cơ
và dao động điện từ thuộc chương trình vật lí lớp 12 nâng cao theo phương pháp tương tự.
Chƣơng 3. Thực nghiệm sư phạm.

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Mục đích của việc bài tập và vai trò trong dạy học vật lí
1.1.1. Mục đích của việc giải bài tập vật lí trong dạy học
Trong thực tế dạy học bài toán vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi những suy luận

1. Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt các dữ kiện
2. Phân tích hiện tượng
3. Xây dựng lập luận
4. Lựa chọn cách giải cho phù hợp.
5. Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận.
1.3.2. Xây dựng lập luận trong giải bài tập
1. Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính
Bài tập định tính thường có hai dạng : giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra.
+ Bài tập giải thích hiện tượng:
 Xây dựng lập luận :
- Tìm trong đầu bài những dấu hiệu có liên quan đến một tính chất vật lí, một định luật vật lí đã biết.
- Phát biểu đầy đủ tính chất đó, định luật đó.
- Xây dựng một luận ba đoạn để thiết lập mối quan hệ giữa định luật đó với hiện tượng đã cho, nghĩa
là giải thích được nguyên nhân của hiện tượng. Trong trường hợp hiện tượng phức tạp thì phải xây
dựng nhiều luận ba đoạn liên tiếp.
+ Bài tập dự đoán hiện tượng
Về mặt logic ta phải thiết lập một luận ba đoạn, trong đó ta mới biết tiên đề thứ hai (phán đoán khẳng
định riêng), cần phải tìm tiên đề thứ nhất (phán đoán khẳng định chung) và kết kuận (phán đoán
khẳng định riêng).
2. Xây dựng lập luận trong giải bài tập định lượng
Có hai phương pháp xây dựng lập luận : phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp.
 Phương pháp phân tích.
 Phương pháp tổng hợp.
1.4. Hƣớng dẫn học sinh giải bài tập vật lí
- Hướng dẫn theo mẫu (Angorit)
- Hướng dẫn tìm tòi
- Định hướng khái quát chương trình hóa
1.5. Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí
1.5.1. Lựa chọn bài tập
- Bài tập phải đi từ dễ tới khó, từ đơn giản đến phức tạp.

a) Các kiểu tương tự căn cứ vào tính chất giống nhau.
Chia ra thành hai dạng cơ bản :
- Suy luận tương tự về thuộc tính của các đối tượng có đặc điểm là, dựa trên cơ sở sự giống nhau về
thuộc tính nào đó của hai đối tượng (hay nhóm đối tượng) để rút ra kết luận, chúng có thể giống nhau
ở một số thuộc tính khác nữa.
- Suy luận tương tự về quan hệ giữa các đối tượng, đặc điểm là các đối tượng được so sánh không có
những thuộc tính như nhau, mà lại có những thuộc tính hoàn toàn khác nhau, ở một nghĩa nào đó,
thậm chí là không thể so với nhau được, nhưng chúng có những mối quan hệ như nhau với các đối
tượng khác.
6

b) Các kiểu tương tự theo mức giống nhau của các đối tượng.
Sự giống nhau giữa các thuộc tính hay các mối quan hệ qua lại của các đối tượng có thể có những
mức độ khác nhau. Vì thế phép tương tự còn có các dạng khác nữa - khoa học hoặc phổ thông.
1.6.5. Sử dụng phương pháp tương tự trong dạy học vật lí
1.6.5.1. Sự cần thiết của việc sử dụng SLTT trong DHVL
Sử dụng suy luận tương tự giúp cho học sinh làm quen với một phương pháp được sử dụng trong
nghiên cứu vật lí. Việc sử dụng PPTT góp phần nâng cao hiệu quả của giờ học, thể hiện tính hệ
thống của các kiến thức.Việc sử dụng suy luận tương tự còn làm cho học sinh dễ hình dung các hiện
tượng. quá trình vật lí không thể quan sát trực tiếp được.
1.6.5.2. Các khả năng sử dụng ưphơng pháp TT trong DHVL
Có thể sử dụng sự TT ở các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học, nhưng có giá trị hơn cả là việc sử
dụng PPTT để xây dựng kiến thức mới.Sử dụng sự tương tự để minh hoạ làm cho học sinh dễ hình dung các
hiện tượng, quá trình VL không thể quan sát trực tiếp được.
Sử dụng sự TT để hệ thống hoá các kiến thức mà học sinh đã lĩnh hội ở nhiều phần khác nhau của vật lí.
1.7. Thực trạng việc sử dụng PPTT trong DHVL
1.7.1. Phương pháp điều tra
Quá trình điều tra được tiến hành ở trường: THPT Ngô Quyền thành phố Hải Phòng. Nội dung điều
tra tập trung vào việc dạy của giáo viên và việc học của học sinh, đặc biệt quan tâm đến việc sử dụng
suy luận tương tự trong dạy học vật lí nói chung và việc sử dụng suy luận tương tự trong giải bài tập

- Dạng 1. Viết phương trình dao động.
- Dạng 2. Tính quãng đường - Điện tích
- Dạng 3. Xác định thời gian dao động
- Dạng 4. Bài toán cực trị
- Dạng 5. Bài toán về tần số dao động riêng
Với mỗi dạng được phân tích cách giải, các bài tập và lời giải như ví dụ dưới đây.
Bảng 2.1. Các PT tƣơng ứng giữa DĐCH và DĐĐT
Dao động cơ
Dao động điện
x” + 
2
x = 0
q” + 
2
q = 0
k
m



1
LC



x = Acos(t + )
q = Q
0
cos(t + )
v = x’ = - Asin(t + )

=
1
2
mv
2
W
L
=
1
2
Li
2
8

W
t
=
1
2
kx
2
W
C
=
2
2
q
C
2
(Năng lượng từ)
(Thế năng)
2
1
kx
22
1
q
2
/C (Năng lượng điện)
Các định luật tƣơng ứng
(Định luật II Niutơn) F = ma e = L. = Lq’’ (ĐL cảm ứng điện từ)
E =
2
1
kx
2
+
2
1
mv
2
= hằng số E =
2
1
2

?sin
?cos
2






Aa
Av
Ax

Sau khi viết phơng trình dạng Cos, đổi về dạng Sin
có thể dùng công thức :
)2/sin()cos(

 tAtAx

đầu bài cho ( =
LC
1
)

Bước 2 : Tìm các giá trị Q
0
, φ dựa vào điều kiện
ban đầu tại thời điểm t = 0.
Sau khi viết phương trình dạng Cos hoặc Sin.
Bài A 1.1

Ax

)2(
)1(

Từ (2)

 0

kết hợp (1), ta chọn nghiệm :
0
cmA 5

Vậy phương trình dao động là :
)(10cos5 cmtx 
.
Bài B 1.1
Cho mạch dao động LC gồm một cuộn cảm có hệ
số tự cảm L = 0,4mH và tụ điện có điện dung C =
4pF. Lúc đầu điện tích của tụ điện là q
Max
= Q
o
=
1nC và bắt đầu đóng khoá k, chọn t = 0. Viết biểu
thức điện tích q trên tụ điện.


oo
Qi
QQq0


Vậy :
))(10.5,2cos(10)cos(
79
CttQq
o


10

Hoặc đổi về sin:
cmtx )
2
10sin(5


2.5. Soạn thảo tiến trình dạy học

Bƣớc 3 : Suy xét. Trong bước này, giáo viên cần xét xem nguồn có rõ ràng và hữu ích hay gây nhầm
lẫn, để từ đó có thể đưa ra kết luận về nguồn của phép tương tự. Sau đó, cũng nên xem xét lại tâm
điểm từ các kết luận được rút ra, đồng thời đề ra những thay đổi để cải tiến cho lần sau.
Cuối giờ học giáo viên có thể có thêm những biện pháp thích hợp để học sinh thư giãn như :
- Cho HS làm bài tập và chấm điểm cho 5 HS làm nhanh nhất.
- Có thể giáo viên đưa ra những bái tập định tính vui để học sinh có thể suy nghĩ trả lời liền hoặc về
nhà tự giải.

CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm
Thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm mục đích kiểm tra tính đúng đắn của đề tài đã nêu, tức là: Việc
xây dựng hệ thống bài tập, phương pháp giải các dạng bài tập phần dao động cơ - dao động điện từ
và tiến trình tổ chức hướng dẫn học sinh giải bài tập phần này dựa trên suy luận tương tự sẽ có tác
dụng giúp học sinh nắm vững kiến thức, nâng cao kĩ năng giải bài tập, phát triển hứng thú, óc sáng
tạo, phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong quá trình học tập.
3.2. Đối tƣợng và phƣơng thức thực nghiệm sƣ phạm
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
- Chúng tôi tổ chức tiến hành TNSP ở 4 lớp: Lớp: 12A10; 12A11 trường THPT Ngô Quyền thành
phố Hải Phòng, do cô giáo Đinh Thị Hương trực tiếp giảng dạy.Lớp: 12A9; 12A12 trường THPT
Ngô Quyền thành phố Hải Phòng, do thầy Nguyễn Văn Nam (chủ đề tài) trực tiếp giảng dạy
3.2.2. Phương thức thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm được tiến hành tại lớp 12A9 (2 lớp có 46 học sinh) và lớp 12A12 (có 45 học sinh).Ở
đối chứng, tại lớp 12A10; 12A11 (2 lớp có 85 học sinh), giảng dạy như thông thường.
Trình độ của 2 nhóm về học môn vật lí là tương đương nhau.
3.3. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Phân tích định tính
+ Ở lớp thực nghiệm :
Trước khi giải bài tập giáo viên tổ chức, hướng dẫn, định hướng tổng quát phương pháp giải, hướng

cùng học sinh kiểm tra bài giải, các đơn vi đo và có những nhận xét, kinh nghiệm gì có được trong
bài tập. Trên cơ sở đó có thể mở rộng khái quát thành tiến trình giải bài tập tương tự và cả bài tập có
yêu cầu cao hơn.
+ Ở lớp đối chứng: Giáo viên dạy theo cách thông thường, gồm các bước : ôn tập kiến thức
về dao động điện từ, giới thiệu từng dạng bài tập, giao bài tập cơ bản gồm B1.1, B2.1…, học sinh tự
giải bài tập, giáo viên chữa bài tập. Quan sát cho thấy học sinh làm bài tập chỉ quan tâm đến vận dụng
công thức, thay số và tính toán. Khi giáo viên chữa bài tập học sinh chăm chú ghi vào vở cẩn thận. Với
cách như thế, trong 1 tiết dạy giáo viên chỉ có thể giới thiệu 2 đến 3 dạng bài tập. Khi giao bài tập đòi
hỏi suy luận, học sinh gặp nhiều khó khăn, chỉ một số ít các em giải được.
Tóm lại: Qua quan sát cho thấy, việc áp dụng phương pháp suy luận tương tự hướng dẫn học
sinh giải bài tập phần trên không chỉ giúp học sinh ôn tập lại kiến thức đã học, tạo được mối liên hệ
13

giữa kiến thức cũ và kiến thức mới, mà còn giúp học sinh tiếp thu bài nhanh hơn và tránh được các
sai lầm.
3.3.2. Phân tích định lượng
Để có căn cứ đánh giá và với sự góp ý của giáo viên trường THPT, chúng tôi đã tiến hành soạn thảo
và tổ chức cho học sinh làm bài kiểm tra với thời gian 45 phút sau khi kết thúc bài học. Bài kiểm tra
có tác dụng một lần nữa kiểm định lại những khó khăn, sai lầm của học sinh mà đề tài tìm hiểu trước
đó, đông thời đó là căn cứ để đánh giá năng lực tư duy vật lí, và tính sáng tạo của học sinh (Đề và
đáp án bài kiểm tra đã được trình bày ở phần phụ lục).
Cụ thể thông qua điểm kiểm tra giữa học kì 1 lớp 12 và bài kiểm tra sau tiết dạy thực nghiệm đã thu
được kết quả như sau
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát trƣớc khi thực hiện
Nhóm
Số HS
Giỏi
Khá
TB
Yếu - Kém

số HS
Giỏi
Khá
TB
Yếu
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
Đối chứng
85
8
9%
60
71%
9
11%
8
9%
Thực nghiệm
91
15
16%
66
73%
8

.118
Đối chứng
85
7.11
1.604
.174
Điểm trung bình lớp thực nghiệm là 7.54, lớp đối chứng là 7,11. Như vậy với đối tượng học sinh như
nhau, kết quả kiểm tra đã cho thấy chất lượng của bài dạy ở lớp thực nghiệm cao hơn so với ở lớp
đối chứng.
* Kiểm định sự khác nhau của các trung bình cộng (từ tổng thể chung có phương sai khác nhau).
Để khẳng định chắc chắn sự khác biệt này, nhóm tiến hành thực hiện kiểm định thống kê T-test về sự
sai khác giá trị trung bình điểm số của các lớp bằng phần mềm SPSS
15

Bảng 3.6. Kiểm định sự khác nhau của các trung bình cộng

Nhận xét :
- Điểm trung bình cộng của lớp thực nghiệm (7,54) cao hơn lớp đối chứng (7,11), Phép kiểm định
Independent Samples Test trên phần mềm SPSS cho thấy các hệ số có ý nghĩa đều dưới 0.05 (Thỏa
mãn giá trị cho phép). Do vậy, có thể khẳng định sự sai khác trên là có ý nghĩa chứng tỏ việc áp
dụng các biện pháp đã đề xuất có hiệu quả tốt hơn phương pháp dạy học thông thường.
- Từ bảng 3.2 cho thấy độ lệch chuẩn (Std. Deviation) giá trị điểm số của lớp thực nghiệm (1.118)
nhỏ hơn lớp đối chứng (1.174) nghĩa là độ phân tán về điểm số quanh điểm trung bình của lớp đối
chứng là nhỏ hơn lớp thực nghiệm.
3.3. Hiệu quả của phƣơng pháp
+ Đối với giáo viên :
- Giáo viên nắm vững chương trình bộ môn học, giúp nghiên cứu kĩ các tài liệu sách giáo khoa, sách

phạm ở trường phổ thông đã khẳng định các ưu điểm, tính khả thi và hiệu quả của đề tài.
Trong phạm vi đề tài, chúng tôi nghiên cứu sử dụng phương pháp suy luận tương tự để hệ thống hóa
các dạng bài tập và hướng dẫn học sinh giải các bài tập phần dao động cơ học và dao động điện từ
nhằm phát triển kĩ năng sử dụng giải bài tập khi dạy học vật lí ở trường phổ thông.
Đối chiếu với mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đã đạt được những kết quả sau
đây:
- Hệ thống và phát triển cơ sở lý luận suy luận tương tự trong dạy học vật lí nói chung và hướng dẫn
học sinh giải bài tập vật lí nói riêng.
- Dựa trên lý luận về suy luận tương tự, xây dựng hệ thống bài tập vật lí tương tự giữa dao động cơ
học và dao động điện từ với các hướng dẫn giải dựa trên sự tương tự nhằm hỗ trợ học sinh hệ thống
hóa kiến thức, nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và phát triển kĩ năng giải bài tập trong dạy
học vật lí ở trường phổ thông.
- Tiến hành nghiên cứu điều tra, tổng hợp, phân tích thực trạng sử dụng phương pháp suy luận tương
tự trong dạy học VL ở trường THPT Ngô Quyền, thành phố Hải phòng. Trên cơ sở đó, xác định
những thuận lợi, khó khăn cơ bản trong việc tổ chức dạy học giải bài tập vật lí phần trên theo suy
luận tương tự.
- Thực nghiệm sư phạm tại lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ở trường THPT Ngô Quyền, thành phố
Hải phòng. Kết quả cho thấy tính khả thi của biện pháp đề tài đưa ra.
Chương trình vật lí ở phổ thông khá rộng, bài tập rất phong phú và đa dạng. Việc rèn luyện cho HS
cách xây dựng phương pháp giải bài tập vật lí và giải như thế nào cho đúng và rèn kĩ năng giải bài
tập, nhưng do hạn chế về thời gian. Việc sử dụng phương pháp suy luận tương tự bước đầu cho thấy
17

hiệu quả của vận dụng suy luận tương tự để xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài
tập phần dao động cơ và dao động điện từ.
Với kết quả như trên, đề tài đã đạt được mục đích đề ra và khẳng định được giả thuyết khoa học ban
đầu.
2. Khuyến nghị
Môn vật lí là một môn khoa học có nhiều vận dụng trong thực tiễn. Việc tổ chức dạy học vật lí cần
giúp học sinh chủ động, tích cực tiếp thu tri thức, vận dụng linh hoạt vào thực hành và vào trong đời

Nội.
13. Phạm Hữu Tòng (2004). Dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông theo định hướng phát
triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà
Nội.
14. Đỗ Hƣơng Trà, Phạm Gia Phách (2011), Dạy học bài tập Vật lí ở trường phổ thông. NXB Đại
học Sư phạm,Hà Nội.
15. Nguyễn Thúy Vân, Nguyễn Anh Tuấn (2007), Giáo trình lôgic học đại cương, Trường Đại
học Khoa học Xã hội và Nhân văn, Hà Nội.
16. Zvereva N . M (1985), Tích cực hoá tư duy của học sinh trong giờ học vật lí NXB Giáo dục, Hà
Nội.
17. A.V. Brioukhanov (1967), India physics secondary school science teaching project new delhi.
Unesco, Pari, January 1967
18. B. VanGundy (2005). 101 Activities for teaching Creativity and Problem solving. Copyright ©
2005 by John Wiley & Sons, Inc. Published by Pfeiffer. An Imprint of Wiley. USA.
19. Kerst Boersma (2005), Research and the quality of science education, Springer, New York.
20. Sandra K. Abell, Norman G. Lederman (2007), Handbook of research on science education,
Routledge, New York.
21. Nirah Hativah (2000), Teaching for effective learning in higher education, Kluwer Academic
Publisher, The Netherlands.