ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC LÊ VĂN ĐÁN
SOẠN THẢO HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG
DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “TỪ
TRƯỜNG” VẬT LÍ 11
THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC,
TỰ CHỦ VÀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC
SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
CHUYÊN NGHÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP
DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ
Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn khoa học: TS Ngô Diệu Nga
HÀ NỘI – 2011
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt
Mục lục
MỞ ĐẦU 1
1. Lý do chọn đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Phạm vi nghiên cứu 2
4. Mẫu khảo sát 3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu 3
6. Giả thuyết nghiên cứu 3
7. Dự kiến luận cứ 4
8. Phương pháp chứng minh luận điểm 4
9. Cấu trúc luận văn 4
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT 5
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BT: Bài tập
BTVL: Bài tập vật lí
CCGD: Cải cách giáo dục
ĐC: Đối chứng
HD: Hướng dẫn
HS: Học sinh
GV: Giáo viên
SBT: Sách bài tập
SGK: Sách giáo khoa
THPT: Trung học phổ thông
THCS: Trung học cơ sở
TNKQ: Trắc nghiệm khách quan
TNKHNLC: Trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn
TN: Thực nghiệm
TSLT: Tần suất lũy tích
TSLTHTL: Tần suất lũy tích hội tụ lùi
Thông thường, nhiều giáo viên có quan niệm rằng số lượng bài tập càng
nhiều và mức độ bài tập càng khó thì càng tốt. Chính điều này lại thường để lại
những dấu ấn căng thẳng và nặng nề trong tâm lí học sinh khi học vật lí.
Thông qua bài tập vật lí có thể cung cấp cho cả giáo viên và học sinh
thông tin một cách đầy đủ để xác định, phân tích những khó khăn trong nhận
thức của từng học sinh để cả thầy và trò điều chỉnh hoạt động dạy và hoạt động
học. Đây là điều rất quan trọng mà mọi người đều phải quan tâm bởi vì, điều
khó nhất đối với giáo viên là phải tìm ra được những điểm mạnh, điểm yếu của
từng học sinh trong học tập vật lí. Điều đó không phải chỉ để phán xét cho điểm
mà quan trọng hơn cả là để uốn nắn, khích lệ học sinh vươn lên trong nhận thức.
Chương “Từ trường” nằm trong phần Điện học – Điện từ học của vật lí 11
trung học phổ thông. Những kiến thức về từ trường đã được đề cập sơ bộ ở
chương trình vật lí lớp 9 THCS. Ở lớp 11 các kiến thức về Từ trường được mở
rộng và hoàn thiện thêm. Kiến thức về Từ trường khá trừu tượng, các bài tập về
từ trường chứa đựng nhiều kiến thức tổng hợp, đòi hỏi học sinh không những
nắm vững kiến thức vật lí, kiến thức toán học mà còn phải biết cách vận dụng
linh hoạt sáng tạo các kiến thức đã có. Những yêu cầu này dẫn đến thực tế là học
sinh thường gặp nhiều khó khăn khi giải bài tập về Từ trường.
Với tất cả các lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Soạn thảo hệ thống
bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Từ trường Vật lí 11 theo
hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học
sinh” để nghiên cứu.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Soạn thảo hệ thống bài tập chương “Từ trường” Vật lí 11 đảm bảo tính
hệ thống, khoa học theo các mức độ nhận thức: nhận biết, hiểu, vận dụng.
- Xây dựng kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập khi dạy học chương “Từ
trường” và soạn thảo tiến trình hướng dẫn hoạt động giải hệ thống bài tập đó theo
hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh.
3. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải
- Các biện pháp phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng
tạo của học sinh trong hoạt động dạy giải bài tập vật lí.
7.2 Luận cứ thực tế
- Phiếu điều tra, biên bản dự giờ, trao đổi với giáo viên.
- Phiếu điều tra, khảo sát trên học sinh.
- Minh chứng của diễn biến dạy học thực nghiệm (biên bản quan sát giờ
học, ảnh chụp )
- Các bài kiểm tra kết quả học tập của học sinh.
8. Phương pháp chứng minh luận điểm
Sử dụng nhóm các phương pháp sau:
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.
- Phương pháp thực nghiệm.
- Phương pháp thống kê toán học.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, nội dung chính của
luận văn được trình bày trong ba chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của hoạt động dạy giải bài tập vật lí phổ thông.
Chương 2: Soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập
vật lí chương “Từ trường” Vật lí 11- THPT.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT ĐỘNG DẠY GIẢI BÀI
TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG.
1.1. Phương pháp dạy học tích cực
1.1.1 Khái niệm phương pháp dạy học tích cực
Như chúng ta đã biết, mỗi phương pháp dạy học dù truyền thống hay hiện
đại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, đều nhấn mạnh lên một khía
cạnh nào đó của cơ chế dạy học hoặc nhấn mạnh lên mặt nào đó thuộc về vai trò
của người thầy. Chúng tôi cho rằng, cho dù các phương pháp thể hiện hiệu quả
vấn đề mới; tập trung chú ý vào vấn đề đang học; kiên trì hoàn thành các bài tập,
không nản trước những tình huống khó khăn
Tính tích cực học tập thể hiện qua các cấp độ từ thấp lên cao như:
- Bắt chước: gắng sức làm theo mẫu hành động của thầy, của bạn
- Tìm tòi: độc lập giải quyết vấn đề nêu ra, tìm kiếm cách giải quyết khác
nhau về một số vấn đề
- Sáng tạo: tìm ra cách giải quyết mới, độc đáo, hữu hiệu.
1.1.1.2. Phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở
nhiều nước để chỉ những phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng phát huy
tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.
“ Tích cực” trong phương pháp dạy học tích cực được dùng với nghĩa là hoạt
động, chủ động, trái nghĩa với không hoạt động, thụ động chứ không dùng theo
nghĩa trái với tiêu cực.
Phương pháp dạy học tích cực hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa
hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập trung vào phát huy tính tích cực
của người học chứ không phải là tập trung vào phát huy tính tích cực của người
dạy. Tuy nhiên để dạy học theo phương pháp tích cực giáo viên phải nỗ lực
nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động.
Muốn đổi mới cách học phải đối mới cách dạy. Cách dạy chỉ đạo cách học,
nhưng ngược lại thói quen học tập của trò cũng ảnh hưởng tới cách dạy của thầy.
Chẳng hạn, có trường hợp học sinh đòi hỏi cách dạy tích cực hoạt động nhưng
giáo viên chưa đáp ứng được, hoặc có trường hợp giáo viên hăng hái áp dụng
phương pháp dạy học tích cực nhưng không thành công vì học sinh chưa thích
ứng, vẫn quen với lối học tập thụ động. Vì vậy, giáo viên phải kiên trì dùng cách
dạy hoạt động để dần xây dựng cho học sinh phương pháp học tập chủ động một
cách vừa sức, từ thấp lên cao. Trong đổi mới phương pháp dạy học phải có sự
hợp tác của cả thầy và trò, sự phối hợp nhịp nhàng hoạt động dạy với hoạt động
học thì mới thành công. Như vậy việc dùng thuật ngữ “ Dạy và học tích cực ” để
phân biệt với “ Dạy và học thụ động ”.[1]
hướng dẫn của giáo viên.
1.1.2.3. Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác
Trong một lớp học mà trình độ kiến thức, tư duy của học sinh không thể
đồng đều tuyệt đối thì khi áp dụng phương pháp tích cực buộc phải chấp nhận sự
phân hóa về cường độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập, nhất là khi bài học
được thiết kế thành một chuỗi công tác độc lập, áp dụng phương pháp tích cực ở
trình độ càng cao thì sự phân hóa này càng lớn. Việc sử dụng các phương tiện
công nghệ thông tin trong nhà trường sẽ đáp ứng yêu cầu cá thể hóa hoạt động
học tập theo nhu cầu và khả năng của mỗi học sinh.
Tuy nhiên, trong học tập, không phải mọi tri thức, kĩ năng, thái độ đều
được hình thành bằng những hoạt động độc lập cá nhân. Lớp học là môi trường
giao tiếp thầy - trò, trò - trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên
con đường chiếm lĩnh nội dung học tập. Thông qua thảo luận, tranh luận trong
tập thể, ý kiến mỗi cá nhân được bộc lộ, khẳng định hay bác bỏ, qua đó người
học nâng mình lên một trình độ mới. Bài học vận dụng được vốn hiểu biết và
kinh nghiệm sống của người thầy giáo.
Trong nhà trường, phương pháp học tập hợp tác được tổ chức ở cấp nhóm,
tổ, lớp hoặc trường. Được sử dụng phổ biến trong dạy học là hoạt động hợp tác
trong nhóm nhỏ 4 đến 6 người. Học tập hợp tác làm tăng hiệu quả học tập, nhất
là lúc phải giải quyết những vấn đề gay cấn, lúc xuất hiện thực sự nhu cầu phối
hợp giữa các cá nhân để hoàn thành nhiệm vụ chung. Trong hoạt động theo
nhóm nhỏ sẽ không thể có hiện tượng ỷ lại; tính cách năng lực của mỗi thành
viên được bộc lộ, uốn nắn, phát triển tình bạn, ý thức tổ chức, tinh thần tương
trợ. Mô hình hợp tác trong xã hội đưa vào đời sống học đường sẽ làm cho các
thành viên quen dần với sự phân công hợp tác trong lao động xã hội. Trong nền
kinh tế thị trường đã xuất hiện nhu cầu hợp tác xuyên quốc gia, liên quốc gia;
năng lực hợp tác phải trở thành một mục tiêu giáo dục mà nhà trường phải chuẩn
bị cho học sinh.
Để phát huy tính tích cực của người học đòi hỏi phải có sự phân hóa về
trình độ, cường độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập. Cần tăng cường cá thể
Theo hướng phát triển các phương pháp tích cực để đào tạo những con
người năng động, sớm thích nghi với đời sống xã hội, thì việc kiểm tra, đánh giá
không thể dừng lại ở yêu cầu tái hiện các kiến thức, lặp lại các kĩ năng đã học mà
phải khuyến khích trí thông minh, óc sáng tạo trong việc giải quyết những tình
huống thực tế.
Với sự trợ giúp của các thiết bị kĩ thuật, kiểm tra đánh giá sẽ không còn là
một công việc nặng nhọc đối với giáo viên, mà lại cho nhiều thông tin kịp thời
hơn để linh hoạt điều chỉnh hoạt động dạy, chỉ đạo hoạt động học.
Từ dạy và học thụ động sang dạy và học tích cực, giáo viên không còn đóng vai
trò đơn thuần là người truyền đạt kiến thức, giáo viên trở thành người thiết kế, tổ
chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để học sinh tự lực
chiếm lĩnh nội dung học tập, chủ động đạt các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái
độ theo yêu cầu của chương trình. Trên lớp, học sinh hoạt động là chính, giáo
viên có vẻ nhàn nhã hơn nhưng trước đó, khi soạn giáo án, giáo viên đã phải đầu
tư công sức, thời gian rất nhiều so với kiểu dạy và học thụ động mới có thể thực
hiện bài lên lớp với vai trò là người gợi mở, xúc tác, động viên, cố vấn, trọng tài
trong các hoạt động tìm tòi hào hứng, tranh luận sôi nổi của học sinh. Giáo viên
phải có trình độ chuyên môn sâu rộng, có trình độ sư phạm lành nghề mới có thể
tổ chức, hướng dẫn các hoạt động của học sinh mà nhiều khi diễn biến ngoài tầm
dự kiến của giáo viên.
1.1.3. Các yếu tố thúc đẩy dạy học tích cực
1.1.3.1. Không khí học tập và các mối quan hệ trong lớp/nhóm
Xây dựng môi trường học tập thân thiện, mang tính kích thích: như bố trí
bàn ghế, trang trí trên tường, cách sắp xếp không gian lớp học, quan tâm tới sự
thoải mái về tinh thần. Hỗ trợ cá nhân một cách tích cực, tạo cơ hội để học sinh
giao tiếp, thể hiện quan điểm, giá trị, mơ ước, chia sẻ kinh nghiệm,… và hợp tác
trong các hoạt động học tập, tạo ra môi trường học tập thoải mái, không căng
thẳng, không nặng nề, không phiền nhiễu. Cho phép các hoạt động giải trí nhẹ
nhàng, truyện vui, hài hước trong quá trình thực hiện nhiệm vụ.
1.1.3.2. Sự phù hợp với mức độ phát triển của học sinh
Học sinh thường xuyên được lựa chọn hoạt động phù hợp với bản thân,
học sinh lên kế hoạch đánh giá bài học, thực hiện nhiệm vụ và hoạt động. Khi
trải nghiệm trong thực tế học sinh có quyền thay đổi kế hoạch cho phù hợp với
mục tiêu đặt ra. Trong khuôn khổ một số nhiệm vụ nhất định, học sinh tự do xác
định quá trình thực hiện và xác định sản phẩm mà mình tạo ra, có thể thay đổi
sản phẩm tạo ra cho phù hợp với thực tiễn, có như vậy học sinh được giao nhiệm
vụ mới đáp ứng cơ sở thực tiễn của nhà trường và thực tế của nhóm.
1.1.4. Các biểu hiện của tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh
trong học tập
Khi học sinh có xu hướng tìm tòi, khám phá vấn đề cần nghiên cứu, điều
này sẽ kích thích khả năng tư duy cho học sinh, do vậy học sinh không chỉ tìm ra
hướng giải quyết cho vấn đề cần nghiên cứu mà còn sáng tạo vấn đề theo nhiều
khía cạnh như: so sánh, phân tích, kiểm tra; thực hành, xây dựng; giải thích, trình
bày, thể hiện, hướng dẫn; giúp đỡ, làm việc chung, liên lạc; thử nghiệm, giải
quyết vấn đề, phá bỏ…
Do vậy giáo viên cần động viên khuyến khích học sinh tự giải quyết vấn
đề, có thể khuyến khích bằng cách cho điểm hoặc đặt các câu hỏi mở, thay vì các
câu hỏi đóng mang tính nhắc lại (cho phép học sinh đào sâu suy nghĩ sáng tạo).
Không chỉ đặt câu hỏi cho một đối tượng học sinh, có thể đặt ra các câu hỏi mở
với nhiều đối tượng học sinh để tạo điều kiện và cơ hội để học sinh tham gia.
1.2. Dạy giải bài tập vật lí phổ thông
1.2.1. Tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học vật lí
1.2.1.1. Khái niệm về bài tập vật lý
Theo X.E. Camenetxki và V.P. Ôrêkhốp “ Trong thực tế dạy học, bài tập
vật lí được hiểu là một số vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi
hỏi những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định
luật và các phương pháp vật lí ”. Thực ra, trong các giờ học vật lí, mỗi một vấn
đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các tiết học chính là một bài
tập đối với học sinh. Hiểu theo nghĩa rộng thì sự tư duy định hướng một cách
tích cực luôn luôn là việc giải bài tập.
hiện tượng, các vật dụng trong cuộc sống. Điều này giúp học sinh biến các kiến
thức lí thuyết khô khan thành những kiến thức có ý nghĩa trong cuộc sống.
- Bài tập vật lí có thể được sử dụng như một phương tiện độc đáo để
nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức cho học sinh.
Trong quá trình giải quyết các tình huống do bài tập đề ra, học sinh có nhu
cầu tìm kiếm kiến thức mới, bảo đảm cho học sinh lĩnh hội kiến thức một cách
sâu sắc.
Khi các bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy
nghĩ về một hiện tượng mới, hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích
hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra.
- Bài tập vật lí là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng
tượng, bồi dưỡng hứng thú học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học cho
người học, đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của các hiện tượng vật lí
được trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề.
Bởi vì, trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra
học sinh phải phân tích đề bài, xem đề bài đã cho gì, cần gì, học sinh phải tái
hiện kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp,
trìu tượng hóa, khái quát hóa để xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng, lập
luận, tính toán có khi phải tiến hành thí nghiệm, đo đạc, kiểm tra, kết luận.
Vì vậy, trong dạy học vật lí, giáo viên nên lựa chọn những bài tập có thể
phát huy tối đa khả năng sáng tạo và tính tò mò của người học thay vì những bài
tập chỉ đòi hỏi chỉ áp dụng một cách giản đơn các công thức, định luật. Các bài
tập này sẽ giúp rèn luyện cho học sinh tính sáng tạo, độc lập trong suy nghĩ, đức
tính kiên trì khắc phục khó khăn và sự yêu thích môn học. Ở đây người học được
khuyến khích chủ động chứ không thụ động trong thái độ học tập.
- Bài tập vật lí còn là hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức
và là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học sinh.
Khi giải bài tập vật lí, học sinh phải nhớ lại kiến thức vừa học, đào sâu khía cạnh
nào đó của kiến thức hoặc phải tổng hợp kiến thức trong một đề tài, một chương
hoặc một phần của chương trình.
xảo cho người học. [16]
1.2.2. Phân loại bài tập vật lí
Bài tập vật lí rất phong phú và đa dạng, vì vậy cần phải phân loại chúng
sao cho có tính tương đối thống nhất về mặt lí luận cũng như thực tiễn giúp
người dạy có thể lựa chọn và sử dụng bài tập vật lí trong dạy học.
Có nhiều cách để phân loại bài tập, tùy vào mục đích sử dụng, tùy theo nội
dung, tùy vào mức độ yêu cầu phát triển tư duy, theo phương thức cho điều kiện
và theo phương thức giải mà phân loại theo nhiều cách khác nhau. [13]
Ta có thể phân loại bài tập vật lí theo sơ đồ như hình 1.1:
lượng
Bài tập
đồ
thị
Bài tập
thí
nghiệm
Bài tập
trắc
nghiệm
khách
quan
Cơ
Nhiệt
Điện
Quang
Bài
tập
có
nội
dung
lịch
sử
Bài
tập
có
nội
dung
Bài
tập
nghiên
cứu
Hình 1.1
không bản chất đã được lược bỏ bớt. Học sinh có thể nhận ra được cần sử dụng
công thức, định luật vật lí nào đó để giải bài tập đã cho.
- Theo đề tài của tài liệu vật lí: Chúng ta nên chia các bài tập theo các đề tài
của tài liệu vật lí. Theo đó bài tập vật lí được phân biệt thành các bài tập cơ học,
điện học, nhiệt học, quang học… Sự phân chia này chỉ mang tính chất quy ước, bởi
vì kiến thức được sử dụng trong bài tập vật lí thường không chỉ lấy ở một chương
mà có thể lấy ở những phần khác nhau trong chương trình vật lí đã học.
- Bài tập có nội dung lịch sử: Là các bài tập chứa đựng các kiến thức có
liên quan đến lịch sử như những dữ liệu về các thí nghiệm vật lý cổ điển, những
phát minh, sáng chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử.
- Bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp: Là các bài tập có nội dung chứa đựng
các kiến thức về kĩ thuật, về sản xuất, công nông nghiệp, về giao thông vận tải.
- Bài tập vui: Là các bài tập sử dụng các sự kiện, hiện tượng kì lạ hoặc vui.
Việc giải các bài toán này sẽ làm cho tiết học thêm sinh động, nâng cao hứng thú
học tập cho học sinh.[16]
1.2.2.2. Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy
Theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy, có thể phân bài tập thành hai loại
là bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo.
- Bài tập luyện tập: Là loại bài tập mà những hiện tượng xảy ra chỉ tuân
theo một quy tắc, một định luật vật lí đã biết, muốn giải chỉ cần thực hiện một lập
luận đơn giản hay áp dụng công thức đã biết. Loại bài tập này dùng để củng cố
kiến thức lí thuyết cơ bản đã học, hoặc sau khi học một kiến thức vật lí mới, giúp
học sinh hiểu sâu sắc hơn các khái niệm, định luật vật lí mới nghiên cứu, nắm
vững cách giải đối với một loại bài tập nhất định đã được chỉ dẫn cách thức giải.
- Bài tập sáng tạo: Là loại bài tập để phát triển tư duy sáng tạo của học