1

Hướng dẫn học sinh giải bài toán cực trị phần
dòng điện xoay chiều vật lí lớp 12 nâng cao bằng
sơ đồ tư duy
Guiding the students to do the Extreme alternating current exercise in
the advanced grade 12
th
Physics through mind-map
NXB H. : ĐHGD, 2012 Số trang 85 tr. + Nguyễn Thị Mến Trường Đại học Quốc gia Hà Nội; Trường Đại học Giáo dục
Luận văn ThS ngành: Lý luận và phương pháp dạy học (Bộ môn Vật Lí);
Mã số: 60 14 10
Người hướng dẫn: T.S Phạm Kim Chung
Năm bảo vệ: 2012

Abstract. Xây dựng hệ thống các bài toán cực trị phần dòng điện xoay chiều vật lí lớp 12
nâng cao, bằng sơ đồ tư duy. Xác định các phương pháp giải các bài toán cực trị phần dòng
điện xoay chiều vật lí lớp 12 nâng cao. Xây dựng sơ đồ tư duy để hướng dẫn học sinh giải
các bài toán cực trị phần dòng điện xoay chiều vật lí lớp 12 nâng cao. Thiết kế tiến trình
hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý bằng sơ đồ tư duy.

Keywords: Vật lý; Phương pháp dạy học; Dòng điện xoay chiều; Bài toán cực trị; Sơ đồ tư
duy

Content.

Hoạt động dạy học của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học phần Dòng điện xoay chiều -
Vật lý lớp 12 " bằng sơ đồ tư duy.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Bài toán cực trị đối với mạch điện R, L, C mắc nối tiếp.
5. Giả thuyết nghiên cứu
Thiết kế và sử dụng sơ đồ tư duy để hướng dẫn học sinh giải các dạng bài toán cực trị phần dòng
điện xoay chiều trong chương trình vật lí 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 phần này.
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, luận văn trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài nghiên cứu.
Chương 2: Xây dựng và sử dụng sơ đồ tư duy hướng dẫn HS giải bài toán cực trị phần dòng điện
xoay chiều vật lí lớp12 nâng cao.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
3

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. BTVL, vai trò và mục đích sử dụng trong dạy học vật lí
1.1.1. Bài tập vật lí
Theo X.E.Camenetxki và V.P.Oorrekhop „trong thực tế dạy học bài tập vật lí được hiểu là một vấn
đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những suy luận logic, những phép toán và thí
nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí…‟.
Bài tập vật lí là những bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên
cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của học sinh và rèn kĩ
năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn.

2. Phân tích hiện tượng
3. Xây dựng lập luận
4. Biện luận
1.3.2. Giải bài tập Vật lí định tính
Bài tập định tính thường có 2 dạng: giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra.
a) BT giải thích hiện tượng có thể đưa ra một qui trình sau đây:
- Tìm hiểu đầu bài
- Phân tích hiện tượng.
- Xây dựng lập luận.
b) Bài tập dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đầu bài, xác định
những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán hiện tượng gì xảy ra và xảy ra như thế nào
1.3.3. Giải bài tập Vật lí tính toán
Khi giải bài tập tính toán cần phải thực hiện bước 1 và 2 giống như khi giải bài tập định tính. Riêng
bước 3 về xây dựng lập luận có thể sử dụng hai phương pháp sau: Phương pháp phân tích và phương
pháp tổng hợp.
1.3.4. Một số điểm lưu ý khi học sinh bài tập và bài thi Vật lí
Một số điểm nhỏ sau đây, nếu học sinh không chú ý dễ mắc các lỗi: Phải ghi rõ đơn vị ở kết quả sau
cùng, cần phân biệt các loại đơn vị khác nhau, kiểm tra giá trị của các đại lượng sao cho có nghĩa và
phù hợp trong thực tế….
1.4. Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí
Trong dạy học bất cứ một đề tài nào, giáo viên cần lựa chọn một hệ thống bài tập thỏa mãn các yêu
cầu sau:
5

- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp.
-Mỗi bài tập là một mắt xích trong hệ thống bài tập nhằm củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức.
-Hệ thống bài tập cần có nhiều thể loại: giả tạo, thực tế, luyện tập, sáng tạo, ngụy biện,
1.5. Sơ đồ tƣ duy trong dạy học
1.5.1. Sơ đồ tư duy
Tư duy là sản phẩm cao cấp của một dạng vật chất hữu cơ có tổ chức cao, đó là bộ não của con

4) Thiết lập các phương trình đại số để giải tìm ẩn cần tìm của bài toán có thể đặt bên cạnh các nhánh
hoặc ở ô giữa các nhánh. Phần cuối nhánh giữa sẽ là kết quả cần tìm (có thể đặt trong ô tròn). Ngoài
ra có thể sử dụng màu sắc để phân biệt các thành phần trên.

Sơ đồ 1.6. Ví dụ lập sơ đồ tƣ duy giải bài toán vật lí
1.6.2. Tổ chức dạy học bằng sơ đồ tư duy
Quy trình tổ chức và sử dụng sơ đồ tư duy trong dạy học vật lí
+ Chọn nội dung không gian lớp học.
+ Thiết kế kế hoạch bài học
+ Tổ chức dạy học vật lí bằng sơ đồ tư duy
1.6.3. Các ưu và nhược điểm khi dạy học bằng sơ đồ tư duy
Khi sử dụng sơ đồ tư duy trong dạy học nó giúp ta: sáng tạo hơn, tiết kiệm thời gian ghi chép hơn,
suy nghĩ tốt hơn, ghi nhớ dễ dàng, có cái nhìn bức tranh kiến thức một cách tổng thể, biết sắp xếp ý
tưởng một cách logic, mạch lạc, giúp ta tổng hợp kiến thức dễ hơn,dễ nắm được trọng tâm vấn đề.
1.7. Vai trò của GV và HS trong quá trình xây dựng sơ đồ tƣ duy
1.7.1. Vai trò của Giáo viên
Giáo viên tổ chức, hướng dẫn học sinh tiến hành các hoạt động học tập khám phá tri thức mới, giúp
các em có cái nhìn vào vấn đề một cách đúng đắn, đúng hướng. 7

1.7.2. Vai trò của học sinh
Học sinh là đối tượng của hoạt động dạy đồng thời là chủ thể của hoạt động học . Do đó học sinh là
người chủ động, tích cực đi tìm kiến thức thông qua sự tổ chức và hướng dẫn của giáo viên
1.8. Thực trạng việc sử dụng SĐTD trong DHVL ở trƣờng THPT
1.8.1. Phương pháp điều tra
Quá trình điều tra được tiến hành ở trường: Trung học phổ thông Kiến Thụy-huyện Kiến Thụy –
thành phố Hải Phòng
+Điều tra giáo viên:

- Hiểu được ý nghĩa hệ số công suất và điều kiện cực đại.
2.1.2. Về kĩ năng
- Tính được các đại lượng đặc trưng cho mạch điện RLC
- Tính các giá trị cực đại, cực tiểu của các đại lượng: hiệu điện thế (U
Lmax,
, U
max…)
, công suất
(P
max,
P
min…
), tổng trở (Z
min,
Z
max…
), cường độ dòng điện (I
max,
I
min
),….
-Sử dụng được giản đồ Fresnen giải bài toán điện xoay chiều để tìm các đại lượng như:
u,I,U,P,R,r,Z…
- Từ các biểu thức U,P,I…vận dụng kiến thức toán vẽ được đồ thị của các hàm số đó. Từ đó tìm các
quy luật của chúng.
2.2. Các dạng bài toán cực trị phần dòng điện xoay chiều
2.2.1. Các PP giải bài toán cực trị phần dòng điện xoay chiều.
Phương pháp 1: Dùng bất đẳng thức Côsi
Phương pháp 2: Sử dụng giản đồ vec tơ và định lí sin hoặc cos
Phương pháp 3: Dựa vào tam thức bậc 2:

Ta thấy trên cả tử và mẫu đều chứa , ta chia tử và mẫu cho ta thu được

Và dùng bất đẳng thức cho mẫu số ta suy ra :
Đạt khi hay suy ra
Nếu r=0 thì và đạt khi
+ Tìm công suất tiêu thụ trên R đạt cực đại.

10 Sơ đồ 2.7. SĐTD giải BT tìm R để công suất trên R cực đại
Ta có

Chia cả tử và mẫu cho R ta được
Ta áp dụng bất đẳng thức cauchy cho số hạng R,
T a có được đạt khi

+ Tìm công suất tiêu thụ trên cuộn dây đạt cực đại
Ta có
Dễ thấy nên đạt khi R=0
Phần b:
Công suất tiêu thụ trên mạch

Các đại lượng biến thiên đều nằm trong số hạng và vì nên
khi hiệu , tức là lúc này mạch có cộng hưởng điện và cũng từ
Hay Ta sẽ tìm được L hoặc C hoặc ω khi bài toán cho 2 đại lượng nào
11

đó và yêu cầu tìm 1 đại lượng còn lại. Nếu trong mạch cuộn dây không có điện trở r thì


(54 HS) và lớp đối chứng
12A
4
(50HS). Điểm trung bình môn vật lý giữa học kỳ I lớp(của lớp 12A
4
là 7,65 và của lớp12A
5
là
7,56). Như vậy, chất lượng học tập của học sinh hai lớp này coi là gần tương đương nhau.
+ Ở lớp đổi chứng dạy theo phương pháp truyền thống.
+ Ở lớp thực nghiệm. Chúng tôi dạy theo phương án đã thiết kế.
Cuối đợt thực nghiệm sư phạm chúng tôi đã cho học sinh làm một bài kiểm tra 45 phút.Ngoài ra, để
nắm được ý kiến của học sinh về phương pháp học tập mới này, chúng tôi tổ chức điều tra để đánh
giá về hứng thú của học sinh.

12

3.3. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Phân tích định tính
- Phân tích giờ dạy:
Tại lớp thực nghiệm ban đầu học sinh còn chưa quen với phương pháp dạy học có sử dụng sơ đồ tư
duy dạy học trong đó có sử dụng SĐTD phát huy tối đa các giác quan của học sinh trong quá trình
học; với phương pháp dạy học mới bằng sơ đồ tư duy và phương pháp thảo luận nhóm, ngày càng
kích thích học sinh tham gia tích cực vào hoạt động học tập, trong việc lĩnh hội tri thức, làm chủ kiến
thức; kết quả là giờ học đã thu hút được nhiều học sinh tham gia.
Dự giờ tại lớ 12A
4
lớp đối chứng, là lớp được giảng dạy theo phương pháp thuyết trình thông
thường. Kết quả cho thấy: học sinh chủ yếu là ghi chép và ghi nhận các kiến thức. Phần lớn học sinh
không hứng thú với bài học, số ít học sinh khá giỏi tích cực tham gia phát biểu xây dựng bài nhưng

Levene's
Test
t-test for Equality of Means
F
Sig.
t
df
Sig. (2-
tailed)
Mean
Differen
ce
Std.
Error
Differe
nce
95% CID
Lower
Upper
KTA
Equal
variances
assumed
.087
.768
2.897
102
.005
.7422
.2562

Thuc nghiem
54
7.722
1.2040
.1638
Doi chung
50
6.980
1.4068
.1990
14

Quá trình thực nghiệm cũng cho thấy, đối với lớp thực nghiệm, sự phân hoá trong học sinh rõ ràng
hơn. Những học sinh có thái độ tích cực và trách nhiệm cao trong quá trình học tập của mình thì đạt
điểm cao, số lượng học sinh này nhiều hơn ở lớp đồi chứng (học theo phương pháp thông thường).
Ngược lại, những học sinh ít có tinh thần trách nhiệm với tiến trình học tập của mình thì đạt điểm rất
thấp, số lượng học sinh này ở lớp thực nghiệm lại nhiều hơn lớp đối chứng.
Phương pháp tổ chức thảo luận nhóm đã tạo ra sự tranh luận sôi nổi trong quá trình học tập, học sinh có
cơ hội bộc lộ những quan điểm, ý kiến của mình, đồng thời đem lại sự tự tin trong học tập của học sinh.
Phân tích kết quả và xem xét quá trình thực nghiệm cho thấy, kết quả cao như vậy phần nào nói lên
mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Tuy nhiên kết quả cao (ngay cả đối với HS không nổi trội
trong lớp ) là do công tác coi kiểm tra chưa chặt chẽ. Do đó kết quả bài kiểm tra cũng chưa thực sự
chứng minh được hiệu quả của trong đó có sử dụng Sơ đồ tư duy
Tuy nhiên, sau giờ học chúng tôi tiến hành kiểm tra kiến thức của HS bằng một số câu hỏi áp dụng
bài học, HS ở lớp thực nghiệm hoàn thành bài tập nhanh hơn so với lớp đối chứng các em còn lung
túng và hoàn thành bài tập chậm hơn nhiềuchưa bằng lớp thực nghiệm.Điều đó chứng tỏ HS ở lớp
thực nghiệm đã thực sự hiểu sâu sắc, nắm vững kiến thức,phương pháp giải bài toán bằng sơ đồ tư
duy hay bài toán tìm cực trị trong điện xoay chiều bằng cách này, và khả năng vận dụng kiến thức
cao hơn so với lớp đối chứng. Từ đó có thể đánh giá phương pháp dạy học nói chung và dạy bài tập
nói riêng bằng sơ đồ tư duy đã mang lại hiệu quả cao trong dạy học.

Qua một số tiết dạy trong đó có Sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học có dự giờ của các đồng chí
trong tổ bộ môn, đồng nghiệp, có sự đóng góp ý kiến, nhận xét khách quan. Chúng tôi nhận thấy tiết
học đạt hiệu quả cao hơn, việc tiếp thu bài học của học sinh không còn nhàm chán nữa mà phát huy
được khả năng tư duy logic, liên hệ, liên tưởng, sáng tạo của các em. Các em đã làm chủ việc tiếp thu
kiến thức của mình
Khi sử dụng Sơ đồ tư duy trong giờ học sẽ bắt buộc tất cả 100% học sinh đều phải động não để tiếp
thu nội dung của bài học. Học sinh sẽ tự khám phá và khi ý tưởng hoàn chỉnh được giáo viên và các
bạn ngợi khen, các em sẽ phấn khởi rất nhiều và hứng thú hơn đối với môn học
Các em khác cũng sẽ cố gắng tự hoàn thiện mình. Mỗi học sinh có một tính cách, một ý tưởng rất
khác nhau khi trình bày bản đồ tư duy của mình nhưng điều quan trọng là các em ghi nhớ lâu kiến
thức bài học, kĩ năng thuyết trình trước đám đông và làm việc nhóm hiệu quả.
2. Khuyến nghị
Qua thực tế điều tra và quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài luận văn, chúng tôi có một số
khuyến nghị như sau:
Cùng với việc đổi mới mục tiêu và nội dung dạy học, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học theo
triết lý lấy người học làm trung tâm, phát huy cao độ tính tự giác, tích cực, độc lập, sáng tạo của
người học. Để làm được điều đó người giáo viên cần mạnh dạn đưa các phương pháp mới vào dạy
học và tạo mọi điều kiện cho các em thể hiện được rõ vai trò ttự chủ, sáng tạo của mình trên con
đường đi tìm và khám phá tri thức mới.
Đối với các cấp quản lí giáo dục cần tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất như cung cấp đầy đủ
trang thiết bị phục vụ dạy học như bàn, ghế, hệ thống điện, máy chiếu…và đặc biệt là bàn học sinh
cần phải thiết kế sao cho việc di chuyển phù hợp với từng hoạt động của học sinh trong mỗi tiết học.
16

Điều quan trọng nữa là cần động viên khích lệ kịp thời, khuyến khích giáo viên sử dụng các phương
pháp, kĩ thuật dạy học mới theo hướng tích cực hóa các hoạt động của HS.
Để giải pháp này gần hơn với thực tế giảng dạy, chúng tôi mong được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến
của các thầy, cô giáo trong và ngoài bộ môn để giải pháp được hoàn chỉnh hơn, sử dụng được rộng
rãi đối với các khối lớp và đối với nhiều môn học khác nhau.



17. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2003). Phương pháp dạy học
Vật lý ở trường phổ thông. Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà Nội.
18. Nguyễn Anh Thi, Phương Pháp Giải Toán Mạch Điện Xoay Chiều, NXB Giáo Dục, năm
2005.
22. Lê Văn Thông, Phân Loại và Phương Pháp Giải Bài Tập Vật Lý 12, NXB Trẻ, năm 1997.
19. Lê Văn Thông – Nguyễn Văn Thoại, Giải Bộ Đề Thi Tuyển Sinh Đại Học Theo Phương
Pháp Chủ Đề Môn Vật Lý Cơ Học Điện Xoay Chiều, NXB Trẻ, năm 1994
20. Lê Văn Thông, Giải Toán Vật Lý Điện Xoay Chiều, NXB Trẻ, năm 2000.
20. Lê Gia Thuận – Hồng Liên, Trắc Nghiệm Vật Lý Điện Xoay Chiều, NXB Đại Học Quốc Gia
Hà Nội, năm 2007.
21. Phạm Hữu Tòng (2001). Lí luận dạy học vật lí ở trường trung học. Nhà xuất bản Giáo dục,
Hà Nội.
22. 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, Nhà xuất bản Đại học Sư
phạm Hà Nội, HN
23. Phạm Hữu Tòng, Vận Dụng Các Phương Pháp Nhận Thức Khoa Học Trong Dạy Học Vật
Lý, NXB Giáo Dục, năm 1999.
24. Trần Nguyên Tƣờng, Phương Pháp Giải Các Dạng Bài Tập Trắc Nghiệm Vật Lý Điện
Xoay Chiều – Sóng Điện Từ, NXB Hải Phòng, năm 2007.
25. Đỗ Hƣơng Trà. Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lí ở trương trung học
phổ thông.NXB Đại học Sư phạm,2011.
26. Đỗ Hƣơng Trà(Chủ biên)-Phạm Gia Phách. Dạy học bài tập Vật lí ở trường phổ thông.
NXB Đại học Sư phạm,2011.
27. Lê Công Triếm, Lƣơng Thị Lệ Hằng (2010), Hệ thống hóa bài tập Vật lý với sơ đồ tư duy,
Tạp chí Giáo dục tháng 3.
28. Tony& Barry Buzan (2009). Bản đồ tư duy. Nhà xuất bản Tổng hợp TP HCM.
29.Tony Buzan (2008), Bản đồ tư duy trong công việc- Minmap at word, NXB Lao động- Xã hội.