Số hóa bởi Trung tâm Học liệu i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
ĐÀO NGỌC DŨNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ
TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG „„SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM‟‟
(VẬT LÍ 12) GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG
NẮM VỮNG KIẾN THỨC CHO HỌC SINH

Chuyên ngành: LL&PPDH Bộ Môn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Văn Khải

Trong quá trình thực hiện luận văn này, tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ
nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè, ngƣời thân.
Với những tình cảm chân thành và trân trọng nhất, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Văn Khải đã tận tình đóng góp những
ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau đại học, khoa Vật
lí, các thầy cô giáo giảng dạy cùng toàn thể các bạn học viên lớp cao học K19
trƣờng ĐHSP – ĐHTN đã tận tình giảng dạy, góp nhiều ý kiến quý báu cho
tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo của
trƣờng THPT Dân Lập Bình Lục, trƣờng THPT C Bình Lục – Hà Nam đã tạo
điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này.

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2014
Tác giả
Đào Ngọc Dũng


1.3.4. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lí theo hƣớng nâng cao chất
lƣợng năm vững kiến thức cho học sinh 23
1.3.4.1. Xây dựng hệ thống bài tập vật lí 23
1.3.4.2. Sử dụng bài tập Vật lí 31 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu iv
1.4. Nghiên cứu thực trạng dạy học sử dụng hệ thống bài tập vật lí chƣơng
“sóng cơ và sóng âm”. 34
1.4.1. Mục đích điều tra 34
1.4.2. Phƣơng pháp điều tra 34
1.4.3. Đối tƣợng điều tra 34
1.4.4. Kết quả điều tra 34
CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ KHI
DẠY HỌC CHƢƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” 37
2.1. Phân tích mục tiêu và nội dung dạy học chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 37
2.1.1 Đặc điểm về nội dung kiến thức chƣơng “Sóng cơ và sóng âm”. 37
2.1.2. Cấu trúc chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 38
2.1.3. Mục tiêu dạy học chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 39
2.1.3.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chƣơng trình 39
2.1.3.2. Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn kiến thức, kĩ năng. 40
2.2. Xây dựng hệ thống bài tập phù hợp với mục tiêu và nội dung dạy học
chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 42
2.2.1. Hệ thống bài tập sử dụng cho xây dựng kiến thức mới 42
2.2.2. Hệ thống bài tập sử dụng cho ôn tập, hệ thống hóa và luyện tập 44
2.2.3. Hệ thống bài tập sử dụng cho kiểm tra đánh giá 49
2.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về chƣơng “Sóng cơ và sóng

sƣ phạm 104
3.4.2. Chuẩn bị thực nghiệm 104
3.4.3. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 105
3.5. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm 105
3.5.1. Kết quả quan sát các hoạt động biểu hiện nhằm nâng cao chất lƣợng nắm
vững kiến thức 105
3.5.2. Xử lí kết quả thực tập sƣ phạm 106
3.5.3 Kết quả các bài kiểm tra 108
3.5.3.1. Kết quả bài kiểm tra lần 1 108
3.5.3.2 Kết quả bài kiểm tra lần 2 111
3.6. Đánh giá chung về thực nghiệm sƣ phạm 113
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116
TÀI LIỆU THAM KHẢO 119
PHỤ LỤC 122

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Phân phối chƣơng trình chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” 37
Bảng 3.1: Thống kê các hoạt động biểu hiện của mức độ nắm vững kiến thức của
HS 105
Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra lần 1 108
Bảng 3.3: Kết quả xếp loại học tập lần 1 108
Bảng 3.4: Bảng phân bố tần suất lần 1 109
Bảng 3.5: Kết quả kiểm tra lần 2 111
v Số hóa bởi Trung tâm Học liệu viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ĐHSP Đại học sƣ phạm
ĐC Đối chứng
GV Giáo viên
HS Học sinh
SGK Sách giáo khoa
SBT Sách bài tập
THPT Trung học phổ thông

học sinh có học vấn phổ thông, cơ bản theo một chuẩn thống nhất, đồng thời
tạo điều kiện cho sự phát triển nhân lực của mỗi học sinh, giúp học sinh có
hiểu biết về kĩ thuật…[9]” Để đáp ứng đƣợc mục tiêu này thì trong quá trình
dạy học đòi hỏi phải không ngừng đổi mới, hiện đại hóa phƣơng pháp, nội
dung dạy học về các lĩnh vực khoa học tự nhiên, khoa học xã hội nhân văn
nhằm phát triển năng lực tự học cho các em, để các em có khả năng chiếm lĩnh
đƣợc các kiến thức mới và nhanh chóng tiếp thu đƣợc cái mới khi vào đời.
Quá trình dạy học ở trƣờng trung học hiện nay tồn tại rất nhiều mâu
thuẫn. Cụ thể là: “trong học sinh, mâu thuẫn giữa một bên là tư duy cụ thể phát
triển và một bên là tư duy trừu tượng kém phát triển” [5]. Đa số các em còn
thiên về cách học thuộc lòng, quen làm với các mẫu đã cho sẵn…do đó mà khả
năng phân tích, tổng hợp của các em còn yếu. Và “mâu thuẫn giữa khối lượng
tri thức đang được đổi mới tăng lên phức tạp và thời gian học tập không thể
tăng lên được”[5], thực tế việc giảng dạy các môn khoa học tự nhiên nói chung
và bộ môn vật lý nói riêng ở trƣờng phổ thông vẫn còn quá phụ thuộc vào
phƣơng pháp dạy học cổ truyền, nhồi nhét kiến thức cho học sinh vì thế mà các
em không thể phát huy đƣợc năng lực của mình và còn nhiều mâu thuẫn nữa.
Chỉ có cách giải quyết tốt nhất mâu thuẫn này mới nâng cao đƣợc chất lƣợng
giáo dục từ đó mới phát triển tốt nền giáo dục ở Việt Nam. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu 2
Và để giải quyết các mâu thuẫn này thì cũng đòi hỏi phải đổi mới
phƣơng pháp, nội dung dạy học theo hƣớng tích cực hóa hoạt động nhận
thức của ngƣời học. Bản chất của hƣớng này là khơi gợi, phát huy năng lực
tìm tòi sáng tạo… của ngƣời học thông qua việc tạo điều kiện cho họ giải
quyết vấn đề.

3/ KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
Khách thể nghiên cứu:
• Nhiệm vụ, mục đích dạy học và phƣơng pháp dạy học vật lí ở trƣờng
phổ thông.
• Bài tập trong dạy học vật lí
• Tổ chức dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông
• Phƣơng pháp và kĩ thuật thực nghiệm vật lý ở trƣờng phổ thông
• Học sinh lớp 12 khi học tập chƣơng “Sóng cơ và sóng âm”
Đối tƣợng nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài
tập vật lí khi dạy học chƣơng “Sóng cơ và sóng âm” (vật lí 12) góp phần
nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức cho học sinh.
4/ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• Xây dựng và sử dụng một số bài tập của chƣơng “Sóng cơ và sóng
âm” vật lí 12
• Khả năng áp dụng các dạng bài tập này vào việc giảng dạy vật lí ở các
trƣờng THPT.
5/GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu xây dựng và sử dụng đƣợc hệ thống bài tập khi dạy học chƣơng
“Sóng cơ và sóng âm” (Vật lí 12) phù hợp với quan điểm hiện đại về chất lƣợng
kiến thức trong dạy học vật lí thì có thể nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến
thức cho học sinh.
6/ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
• Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học
trong dạy học vật lí.
• Phân tích nội dung , kiến thức cần dạy của chƣơng
• Nghiên cứu những yêu cầu chung đối với việc dạy học bài tập vật lí
(BTVL), đề xuất những biện pháp nhằm góp phần phát huy tính tích cực, chủ
động cho học sinh trong việc sử dụng BTVL.
• Xây dựng một số bài tập thuộc chƣơng “Sóng cơ và sóng âm”.


“Sóng cơ và sóng âm” (vật lí 12). Kết quả nghiên cứu có thể dùng làm tài liệu
tham khảo cho giáo viên vật lí
9/ CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Phần mở đầu
Phần nội dung Số hóa bởi Trung tâm Học liệu 5
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng hệ
thống bài tập vật lí trong tiến trình dạy học.
Chƣơng 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lí khi dạy học
chƣơng “Sóng cơ và sóng âm”.
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm
cầu, quy tắc và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chƣa đủ
để học sinh hiểu và nắm vững sâu sắc kiến thức. Chỉ thông qua việc giải bài
tập vật lí dƣới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học
sinh vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó
mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện.
Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các bài tập Vật lí
đặc trƣng học sinh phải sử dụng các thao tác tƣ duy nhƣ phân tích, tổng hợp,
so sánh, khái quát hóa, trừu tƣợng hóa… để giải quyết vấn đề, do đó tƣ duy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu 7
của học sinh có điều kiện để phát triển, kiến thức đƣợc vững vàng hơn. Do đó
có thể nói bài tập vật lí là phƣơng tiện rất tốt để giúp học sinh nắm vững kiến
thức, tính kiên trì trong việc khắc phục những khó khăn khi gặp phải trong
cuộc sống.
Bài tập vật lí là cơ hội để giáo viên đề cập đến những kiến thức mà
trong giờ học lý thuyết chƣa có điều kiện để đề cập qua đó nhằm bổ sung kiến
thức cho học sinh. Đặc biệt, để giải đƣợc bài tập vật lí dƣới hình thức trắc
nghiệm khách quan học sinh ngoài việc nhớ đến kiến thức tổng hợp, chính
xác ở nhiều phần, nhiều chƣơng, nhiều cấp học thì học sinh cần phải rèn
luyện cho mình tính phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể, bên cạnh
đó học sinh phải giải nhiều dạng bài tập khác nhau để có đƣợc kiến thức tổng
hợp, chính xác và khoa học.
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm đƣợc cái chung,
cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tƣợng. Trong các
bài tập học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tƣợng đó vào
những trƣờng hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ đó mà học sinh nắm đƣợc những

các giải pháp nhằm tích cực hóa nhận thức của hoạt động học tập của học
sinh THPT trong giờ bài tập vật lí. Đỗ Thị Thúy Nga (2009) với phối hợp các
phương pháp và phương tiện dạy học hiện đại để phát triển hứng thú và năng
lực tự học tập của học sinh qua các hoạt động giải bài tập vật lí, hay gần
nhất: Luận án tiến sĩ của Nguyễn Thanh Hải với nghiên cứu xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập định tính trong dạy học cơ học vật lí 10 THPT…
Ngoài ra còn rất nhiều nghiên cứu về phân loại và các phƣơng pháp
giải bài tập vật lí theo hình thức hệ thống bài tập theo nội dung, theo phƣơng
pháp giải. Đó là các tài liệu tham khảo hữu ích về bài tập vật lí 12 THPT nhƣ:
Hướng dẫn giải bài tập và câu hỏi trắc nghiệm của các tác giả Bùi Quang
Hân, Nguyễn Duy Hiền, Nguyễn Tuyến, Phương pháp giải toán vật lí 12 –
PGS.TS Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Giải toán Vật lí 12 của tác giả Bùi
Quang Hân, bài tập điển hình của tác giả Nguyễn Cảnh Hòe… Các nghiên
cứu về bài tập vật lí thực sự đã đem lại nguồn tài liệu phong phú và hữu ích
cho giáo viên dạy vật lí và học sinh. Tuy nhiên, nghiên cứu về bài tập nhằm
nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức cho học sinh chƣa đƣợc đầy đủ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu 9
1.2. Kiến thức và chất lƣợng nắm vững kiến thức
1.2.1. Các mục tiêu và nhiệm vụ dạy học vật lí ở trƣờng THPT
1.2.1.1. Mục tiêu dạy học vật lí ở trƣờng THPT
Mỗi một quốc gia, nhà nƣớc căn cứ vào nhu cầu phát triển kinh tế, văn
hóa, xã hội của đất nƣớc vào thời điểm hiện tại và tƣơng lai, đều có một mục
tiêu giáo dục chung cho quốc gia mình. Nhƣ vậy, mục tiêu này sẽ thay đổi
theo mỗi giai đoạn phát triển của đất nƣớc. Tuy nhiên, nền giáo dục ở bất kì
nƣớc nào cũng phải nhằm đào tạo thế hệ trẻ trở thành những ngƣời có năng

pháp đặc thù của vật lí, trƣớc hết là phƣơng pháp thực nghiệm và phƣơng
pháp mô hình.
b) Kĩ năng
Biết quan sát các hiện tƣợng và quá trình vật lí trong tự nhiên, trong
đời sống hàng ngày hoặc trong các thí nghiệm, biết điều tra, sƣu tầm, tra cứu
các tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu thập thông tin cần thiết cho việc
học tập môn Vật lí.
Sử dụng đƣợc các dụng cụ đo phổ biến của vật lí, biết lắp ráp và tiến
hành thí nghiệm vật lí đơn giản.
Biết phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu đƣợc để rút ra kết
luận, đề ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay về bản chất của các
hiện tƣợng hoặc quá trình vật lí, cũng nhƣ đề xuất phƣơng án thí nghiệm để
kiểm tra dự đoán đã đề ra.
Vận dụng đƣợc kiến thức vật lí để mô tả, giải thích các hiện tƣợng và
quá trình vật lí, giải các bài tập vật lí và giải quyết các vấn đề đơn giản trong
đời sống và sản xuất ở mức độ phổ thông.
Sử dụng đƣợc các thuật ngữ vật lí, các biểu, bảng, đồ thị để trình bày
rõ ràng, chính xác những hiểu biết cũng nhƣ kết quả thu đƣợc qua thu thập và
xử lí thông tin.
c) Thái độ
Có hứng thú học vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học, trân trọng
những đóng góp của vật lí cho sự tiến bộ của xã hội và công lao của các
nhà khoa học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu 11
Có thái độ khách quan, trung thực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính
12
Nội dung chính của các thuyết vật lí
Các thí nghiệm vật lí cơ bản
Một số kiến thức về lịch sử vật lí, các tƣ tƣởng và phƣơng pháp nghiên
cứu vật lí, các ứng dụng quan trọng của vật lí trong kĩ thuật và công nghệ…
Hệ thống kiến thức phổ thông về cơ học, vật lí phân tử và nhiệt học,
điện học, quang học, vật lí nguyên tử và hạt nhân… đƣợc trình bày theo quan
điểm hiện đại, gắn liền với cuộc sống và góp phần chuẩn bị tiềm lực cho học
sinh tham gia lao động sản xuất, đồng thời tiếp tục học tập nâng cao trình độ.
b) Phát triển tƣ duy khoa học và năng lực sáng tạo của học sinh
Bồi dƣỡng phƣơng pháp học tập, lòng ham thích nghiên cứu khoa học
và ý thức tích cực chủ động trong quá trình chiếm lĩnh, xây dựng, vận dụng tri
thức vật lí cho học sinh. Rèn luyện cho họ có khả năng thực hành tự lập, năng
động và sáng tạo trong học tập, lao động sản xuất, thích ứng với sự phát triển
của thời đại.
c) Hình thành thế giới quan duy vật biện chứng
Làm cho học sinh hiểu rõ thế giới tự nhiên là vật chất, vật chất luôn
luôn ở trạng thái vận động và vận động theo quy luật. Củng cố lòng tin ở
khoa học, ở khả năng nhận biết ngày càng chính xác và đầy đủ các quy luật
tự nhiên của con ngƣời. Góp phần giáo dục lòng yêu nƣớc, yêu chủ nghĩa xã
hội, tinh thần hợp tác quốc tế và thái độ đối với lao động, với môi trƣờng
cho học sinh. Bồi dƣỡng cho họ phẩm chất, nhân cách ngƣời lao động có tri
thức, có đạo đức cách mạng, có bản lĩnh vƣơn lên chiếm lĩnh đỉnh cao trí tuệ
nhân loại.
d) Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và giáo dục thẩm mĩ
Làm cho học sinh nắm đƣợc những nguyên lí cơ bản về các quá trình
sản xuất của những nghành chủ yếu, nắm đƣợc cấu tạo và hoạt động cũng nhƣ
kĩ năng sử dụng các dụng cụ đo lƣờng, các máy móc đơn giản. rèn luyện cho

của nhiều nhà khoa học. Kiến thức vật lí là cơ sở của nhiều ngành khoa học kĩ
thuật và công nghệ đồng thời là tiền đề cho hoạt động sáng tạo, tìm hiểu và
cải tạo thế giới của con ngƣời. Do vậy chất lƣợng kiến thức vật lí đƣợc nhận
biết ở các dấu hiệu sau. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu 14
1.2.2.1. Tính chính xác của kiến thức
Dấu hiệu chất lƣợng đặc trƣng bởi mức độ tƣơng ứng mà học sinh lĩnh
hội đƣợc các khái niệm, các định luật, các lí thuyết và tƣ tƣởng Vật lí chủ yếu
của chƣơng trình vật lí phổ thông ở từng cấp, từng ban với nội dung khoa học
của chúng. Nghĩa là các luận điểm khoa học của vật lí đƣợc chuẩn bị kĩ cả về
nội dung và phƣơng pháp truyền thụ, nó không chỉ đảm baỏ tính khoa học
chính xác mà còn đáp ứng đƣợc trình độ phát triển trí tuệ,hiểu biết và kinh
nghiệm của học sinh. Mức độ chính xác của kiến thức Vật lí của học sinh biểu
hiện ở sự phát biểu miệng và ngôn ngữ viết ở hình thức trình bày rõ ràng và
đúng đắn về mặt khoa học.[12]
1.2.2.2. Tính hệ thống của kiến thức
Nhứng hiểu biết riêng lẻ về các hiện tƣợng, các khái niệm Vật lí đƣợc
hệ thống hóa thành một hệ thống các khái niệm có dung lƣợng lớn hơn cả về
nội dung khoa học và cách biểu hiện. Kiến thức Vật lí rất phong phú, cách
thức biểu hiện đa dạng, vì thế cần phải liên kết lại thành những hệ thống ngày
càng tổng quát hơn. Quá trình đó tạo điều kiện cho sự thấu hiểu kiến thức và
phát triển năng lực trí tuệ, đặc biệt là các thao tác khái quát hóa và trừu tƣợng
hóa. Tính hệ thống của kiến thức còn biểu hiện mối liên hệ logic và phát triển
của các khái niệm, định luật, lí thuyết và những ứng dụng của Vật lí.[12]
1.2.2.3. Tính khái quát của kiến thức

của kiến thức và khả năng vận dụng chúng là dấu hiệu bản chất của chất
lƣợng lĩnh hội kiến thức, là cơ sở phát triển năng lực tƣ duy sáng tạo, kĩ năng
và thói quen vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn đời sống sản xuất. [12]
1.3. Bài tập vật lí
1.3.1. Khái niệm bài tập vật lí
Bài tập là bài ra cho học sinh làm để tập vận dụng những kiến thức
đã học.
Theo GS.TSKH. Thái Duy Tuyên, “Bài tập là một hệ thống thông tin
xác định bao gồm hai tập hợp gắn bó chặt chẽ và tác động qua lại với nhau
gồm: [27] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu 16
Những điều kiện là tập hợp những dữ liệu xuất phát, diễn tả trạng thái
ban đầu của bài tập từ đó có thể tìm ra cách giải quyết, đó là “cái cho” hay
là “giả thuyết”.
Những yêu cầu là trạng thái mong muốn đạt tới, đó là “cái phải tìm”
hay “kết luận”.
Hai tập hợp này tạo thành bài tập nhưng lại không phù hợp nhau,
thậm chí mâu thuẫn nhau, từ đó xuất hiện nhu cầu phải biến đổi để khắc
phục sự không phù hợp hay mâu thuẫn giữa chúng, đó chính là “lời giải”
của bài toán” .
Nhƣ vậy: Bài tập vật lý đƣợc hiểu là một vấn đề đƣợc đặt ra đòi hỏi
phải giải quyết, bằng những suy luận logic, phép toán và thí nghiệm trên cơ
sở các khái niệm, các thuyết, các định luật và các phƣơng pháp vật lí.
1.3.2. Vai trò của bài tập vật lí
Theo GS. Nguyễn Đức Thâm, “bài tập là một phương tiện hiệu quả