1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

LÊ TIẾN DƯƠNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” - VẬT LÍ 12
THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯ DUY HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI – 2015

HÀ NỘI – 2015
3

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS.
Đinh Văn Dũng. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy. Xin trân trọng
cảm ơn Thầy đã nhiệt tình hướng dẫn em trong quá trình nghiên cứa và thực
hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn Phòng đào tạo trường Đại học Giáo dục -
Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình
học tập và làm luận văn tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn các giảng viên của trường Đại học Giáo dục
và thầy cô trong khoa Vật lý Đại học KHTN Hà Nội cùng các thầy cô trong
khoa Vật lý trường Đại hạc Sư Phạm Hà Nội đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ và
đóng góp nhiều ý kiến quý báu về mặt chuyên môn và phương pháp cho em
trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng các bạn đồng nghiệp
trường THPT ÂN THI đã giúp đỡ và trao đổi chuyên môn trong quá trình tôi
học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Vật lý trường
THPT ÂN THI cùng các em học sinh yêu quý đã tạo điều kiện giúp đỡ và
cộng tác với tôi trong quá trình làm thực nghiệp sư phạm và hoàn thành luận
văn.

Hà Nội, tháng 11 năm 2014
Tác giả luận văn Lê Tiến Dương


5

MỤC LỤC
Lời cảm ơn…………………………………………………………………… i
Danh mục chữ viết tắt……………………………………………………… ii
Mục lục…………………………………………………………………… iii
Danh mục bảng………………………………………………………………. v
Danh mục hình………………………………………………………………. v
Danh mục sơ đồ ………………………………………………………………v
MỞ ĐẦU 1
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 12
1.1. Khái quát về bài tập vật lí 12
1.1.1. Khái niệm 12
1.1.2. Vai trò 12
1.1.3. Phân loại 15
1.2. Tư duy và phát triển tư duy cho học sinh 18
1.2.1. Tư duy 18
1.2.2. Phát triển tư duy cho học sinh 21
1.3. Thực trạng hoạt động dạy giải bài tập ở một số trường THPT hiện nay . 26
1.3.1. Đối tượng và phương pháp khảo sát 26
1.3.2. Kết quả khảo sát 26
1.3.3. Những kết luận rút ra từ khảo sát 28
Kết luận chương 1 30
Chương 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
BÀI TẬP VỀ CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - VẬT LÍ LỚP 12
THPT 31
2.1. Mục tiêu dạy học chương dòng điện xoay chiều 31
2.1.1. Về nội dung kiến thức 31
2.1.2. Về kĩ năng 31

7

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1.

Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm
tra số 1………………….………………………….… ……81
Bảng 3.2.Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm
tra số 2……………………………………………….…… 82
Bảng 3.3.

Bảng tổng hợp phân loại học sinh theo kết quả điểm kiểm
tra……………………………………………………………84
Bảng 3.4.


DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1. Các thao tác hoạt động hướng tới sự phát triển tư duy của
học sinh………………………………………………… 17
Sơ đồ 2.1. Cấu trúc nội dung của chương “Dòng điện xoay chiều”…

26
8

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, phong trào đổi mới phương pháp giảng dạy
nâng cao chất lượng và hiệu quả giáo dục đã diễn ra ở tất cả các cấp, các bộ
môn. Ngành giáo dục đã và đang thực hiện nhiều giải pháp đồng bộ như đổi
mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học nhằm mục đích nâng
cao chất lượng giáo dục, hướng tới sự phát triển toàn diện của người học. Từ
đó có thể thấy lựa chọn phương pháp dạy và học nhằm phát huy tính tích cực,
tự chủ bồi dưỡng khả năng sáng tạo của học sinh là một vấn đề quan trọng
trong dạy học nói chung và dạy học môn vật lí nói riêng.
Vật lý là bộ môn khoa học tự nhiên gắn liền với thực tế đời sống. Đồng
thời vật lý là bộ môn khó và trừu tượng. Bài tập vật lý vô cùng phong phú và
đa dạng. Mặt khác trong phân phối chương trình số tiết dạy bài tập lại ít hơn
so với nhu cầu cần củng cố kiến thức của học sinh. Việc làm cấp thiết của

hoạt động của học sinh) để thông qua việc giải bài tập học sinh không những
nắm vững kiến thức mà còn nhằm phát triển tư duy cho học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các cơ sở lý luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải
bài tập vật lí.
- Nghiên cứu nội dung kiến thức bài tập chương dòng điện xoay chiều -
vật lí 12 THPT.
- Xây dựng hệ thống bài tập chương dòng điện xoay chiều - vật lí 12
THPT.
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm định tính khả thi và hiệu quả của hệ
thống bài tập.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu
+ Quá trình dạy và học các bài tập liên quan đến chương dòng điện
xoay chiều - vật lí 12 THPT của giáo viên và học sinh Trường THPT ÂN THI
– HƯNG YÊN.
10

- Đối tượng nghiên cứu
+ Hoạt động dạy và học giải bài tập vật lí ở lớp 12 THPT.
5. Vấn đề nghiên cứu
Đề tài tập trung vào nghiên cứu vấn đề dạy bài tập liên quan đến
chương dòng điện xoay chiều như thế nào để phát triển tư duy cho học sinh?
6. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được một hệ thống bài tập phù hợp với mục tiêu dạy học
và thời gian dành cho mỗi nội dung kiến thức, đồng thời tổ chức hoạt động
dạy học giải bài tập nhằm phát triển tư duy cho học sinh, sẽ phát huy được vai
trò, tác dụng của bài tập vật lí, giúp học sinh không những chiếm lĩnh được
kiến thức mà còn phát huy được tính tích cực, tự chủ của học sinh.
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

trong địa bàn tỉnh Hưng Yên.
- Điều tra, phỏng vấn về việc phân loại các dạng bài tập của chương
““Dòng điện xoay chiều”“ của các trường phổ thông hiện nay.
9.3. Thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành giảng dạy song song nhóm đối chứng và nhóm thực
nghiệm ở một trường THPT theo phương án đã xây dựng.
- Trên cơ sở phân tích định tính và định lượng kết quả thu được trong
quá trình thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và tính hiệu quả của
các biện pháp do đề tài đưa ra.
10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, luận văn được trình bày theo 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2: Hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập về chương dòng
điện xoay chiều - vật lí 12 THPT
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 12

CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Khái quát về bài tập vật lí
1.1.1. Khái niệm
- 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

sáng bóng đèn 110V vào mạng điện 220V?
- Bài tập vật lí sử dụng như một phương tiện độc đáo để nghiên cứu tài
liệu mới khi trang bị kiến thức cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh
hội kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc.
Trong quá trình dạy học vật lí giải quyết các tình huống cụ thể do bài
tập đề ra, học sinh có nhu cầu tìm kiếm kiến thức mới, đảm bảo cho học sinh
lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc.
Khi giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải phân
tích đề bài, xem đề bài cho gì, cần gì, học sinh phải tái hiện kiến thức, vận
dụng kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như phân tích, so sánh, tổng
hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa….để xác lập mối quan hệ giữa các đại
lượng, lập luận, tính toán, có khi phải tiến hành làm thí nghiệm, đo đạc kiểm
tra kết luận. Vì thế bài tập vật lí sẽ là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy,
óc sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập và khả năng nghiên cứu khoa học,
đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của hiện tượng vật lí được trình bày
dưới dạng tình huống có vấn đề.
Trong dạy học vật lí, nếu ý thức được điều này, các bài tập vật lí do
giáo viên lựa chọn tốt có thể tối đa hóa khả năng sáng tạo tính tò mò của
14

người học thay vì những bài tập đòi hỏi áp dụng một cách đơn giản các công
thức các định luật.
- Bài tập vật lí có tầm quan trọng đặc biệt rèn luyện cho học sinh tính
sáng tạo, độc lập trong suy nghĩ, rèn luyện tư duy, đức tính kiên trì và sự yêu
thích môn học, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh.
Ở đây người học được khuyến khích chủ động chứ không thụ động
trong thái độ học, cần lưu ý rằng sự giúp đỡ quá mức của giáo viên có thể
dẫn đến việc khuyến khích tính dựa dẫm của người học. Bài tập vật lí còn
góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh, làm
cho họ hiểu rõ thế giới tự nhiên là vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận

khởi sáng tạo, sẵn sàng đón nhận bài tập mới ở mức độ cao hơn.
Tuy nhiên không phải cứ cho học sinh làm bài tập là chúng ta đạt ngay
được các yêu cầu mong muốn. Bài tập vật lí chỉ phát huy tác dụng to lớn của
nó trong những điều kiện sư phạm nhất định. Kết quả rèn luyện kĩ năng, kĩ
xảo giải bài tập phụ thuộc rất nhiều vào việc có hay không có một hệ thống
bài tập được lựa chọn và sắp xếp phù hợp với mục đích dạy học, với yêu cầu
rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho người học.
1.1.3. Phân loại
- Phân loại theo phương tiện giải

Bài tập vật lí
Bài tập
đồ thị
Bài tập thí
nghiệm
Bài tập
định lượng
Bài tập
định tính
Bài tập thí
nghiệm
Bài tập dự
đoán hiện
tượng
Bài tập giải
thích hiện
tượng

đoán, khả năng quan sát nhằm phát triển tư duy cho học sinh. Vì bài tập định
Bài tập sáng tạo Bài tập tổng hợp Bài tập tập dượt
Bài tập vật lí
17

tính chỉ cần học sinh biểu đạt ngôn ngữ bằng lời để giải thích hiện tượng do
đó nó còn giúp cho học sinh biết sắp xếp và trình bày ý tưởng của mình một
cách rõ ràng, mạch lạc.
+ Bài tập định lượng
Là loại bài tập có dữ liệu cụ thể, muốn giải chúng ta phải thực hiện một
loạt các phép tính và kết quả của nó là một đáp số định lượng như một công
thức, một giá trị bằng số…
Bài tập tính toán có thể chia làm hai loại: bài tập tính toán tập dượt và
bài tập tính toán tổng hợp.
Bài tập tính toán tập dượt là các bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ
đề cập đến một hiện tượng hay một định luật vật lí và chỉ cần sử dụng một vài
phép toán đơn giản. Bài tập này có tác dụng củng cố các kiến thức vừa học,
giúp học sinh nắm rõ ý nghĩa của các hiện tượng, các định luật, các công thức,
các đơn vị… để giải các bài tập phức tạp hơn.
Bài tập tính toán tổng hợp trong đó chứa đựng nhiều các kiến thức vật
lí đã học từ trước. Khi giải bài tập loại này có thể phải sử dụng nhiều các kỹ
năng, các phương pháp giải toán vật lí khác nhau.
+ Bài tập thí nghiệm
Là loại bài tập khi giải phải sử dụng thí nghiệm để đi đến mục đích đặt
ra, có khi phải tiến hành thí nghiệm để hướng đến kết quả phải tìm hoặc phải
làm thí nghiệm để lấy số liệu làm bài tập.
Loại bài tập này giúp cho học sinh thấy rõ được mối quan hệ giữa lí
thuyết và thực nghiệm.
+ Bài tập đồ thị
Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để

nhận thức nhằm thu được tri thức mới và sáng tạo ra những phương thức mới
để thu lượm tri thức. Vì tư duy của con người càng phát triển thì con người
càng nhận thức được bản chất của các sự vật hiện tượng phức tạp nhanh
chóng hơn và sâu sắc hơn.
19

Quá trình nhận thức bao giờ cũng liên hệ chặt chẽ với tư duy. Vì tư duy
của con người càng phát triển thì con người càng nhận t hức bản chất của các
sự vật phức tạp nhanh chóng hơn và sâu sắc hơn. Nhờ có tư duy mà ta có thể
chuyển được những tri thức sơ đẳng đầu tiên sang tri thức sâu sắc hơn,
chuyển từ hiện tượng sang bản chất và từ bản chất bậc một sang bản chất bậc
hai LN Tôn xtôi đã viết: Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nó là thành
quả những cố gắng của tư duy chứ không phải là của trí nhớ.
Theo M.N.Sacđacôp: "Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các
sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính
chung và bản chất của chúng. Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự
vật, hiện tượng mới, riêng rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái
quát hóa đã thu nhận được.
Hay: Tư duy là một quá trình tâm lí mà nhờ đó con người phản ánh
được cái đối tượng và hiện tượng của hiện thực thông qua những dấu hiệu bản
chất của chúng, đồng thời con người vạch ra được những mối quan hệ khác
nhau trong mỗi đối tượng, hiện tượng và giữa các đối tượng, hiện tượng với
nhau".
1.2.1.2. Khái niệm tư duy vật lý
Ta hiểu tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một
hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng
những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa
mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý,
dự đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát
thu được vào thực tiễn.

* Từ lý thuyết diễn dịch để rút ra các hệ quả, vận dụng giải thích các
hiện tượng trong một phạm vi rộng hơn của thực nghiệm và tìm ra các ứng
dụng mới trong thực tiễn.
Quy trình này gồm 4 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Tập hợp các sự kiện
21

Tập hợp các sự kiện để từ đó suy ra mô hình của các sự kiện ấy. Quá trình
này vừa tập hợp, vừa phỏng đoán vừa linh cảm trực giác thấy được vấn đề.
- Giai đoạn 2: Xây dựng mô hình từ các sự kiện.
Sau khi tập hợp các sự kiện riêng lẻ, nhờ phân tích và suy luận quy
nạp, khái quát hoá xây dựng nên mô hình phản ánh tính chất sự việc, hiện
tượng trong vật lý. Đó là những khái niệm, định luật. Có hai loại mô hình:
* Mô hình ảnh: Xây dựng mô hình cơ học có hình ảnh phản ánh những
dấu hiệu bản chất và cấu trúc của hiện tượng được nghiên cứu.
* Mô hình dấu hiệu: Thường được biểu thị bằng lời, bằng toán học,
bằng đồ thị cho thấy rõ mối quan hệ và diễn biến của hiện tượng. (Ta cần chú
ý không phải hiện tượng vật lý nào cũng xây dựng được hai mô hình. Bởi vì
với vật lý vi mô thì không thể dùng dấu hiệu vĩ mô để biểu thị tính chất của
các hệ vi mô).
- Giai đoạn 3: Giai đoạn suy từ mô hình đến kết quả.
Đây là giai đoạn quan trọng vì: Từ mô hình có khả năng suy ra được
các hệ quả chưa từng biết đến và điều quan trọng là không phải lặp lại từ đầu
quá trình tư duy. (Một lý thuyết có thể cho nhiều hệ quả, hệ quả đó là sự kiểm
tra tính chất đúng đắn của mô hình).
- Giai đoạn 4: Kiểm nghiệm hệ quả bằng thực nghiệm
Giai đoạn này mở màn cho sự sáng tạo kỹ thuật. Các công trình nghiên
cứu cho thấy rằng đặc tính nhất của hoạt động tư duy là chuyển sự kiện sang
mô hình. Ở đó con người phải vận dụng tốt các thao tác tư duy, phân tích,
tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hoá. Để thực hiện đặc tính của

(giải thích hoặc tóm tắt) và bằng cách ước lượng xu hướng tương lai (dự báo
các hệ quả hoặc ảnh hưởng). Kết quả học tập ở cấp độ này cao hơn so với
nhớ, và là mức thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật.
3. Vận dụng (application): Được định nghĩa là khả năng sử dụng các tài
liệu đã học vào một hoàn cảnh cụ thể mới. Điều đó có thể bao gồm việc áp
dụng các quy tắc, phương pháp, khái niệm, nguyên lý, định luật và lý thuyết.
23

Kết quả học tập trong lĩnh vực này đòi hỏi cấp độ thấu hiểu cao hơn so với
cấp độ hiểu trên đây.
4. Phân tích (analysis): Được định nghĩa là khả năng phân chia một tài
liệu ra thành các phần của nó sao cho có thể hiểu được các cấu trúc tổ chức
của nó. Điều đó có thể bao gồm việc chỉ ra đúng các bộ phận, phân tích môí
quan hệ giữa các bộ phận, và nhận biết được các nguyên lý tổ chức được bao
hàm. Kết quả học tập ở đây thể hiện một mức độ trí tuệ cao hơn so với mức
hiểu và áp dụng vì nó đòi hỏi một sự thấu hiểu cả nội dung và hình thái cấu
trúc của tài liệu.
5. Tổng hợp (synthesis): Được định nghĩa là khả năng sắp xếp các bộ
phận lại với nhau để hình thành một tổng thể mới. Điều đó có thể bao gồm
việc tạo ra một cuộc giao tiếp đơn nhất (chủ đề hoặc bài phát biểu), một kế
hoạch hành động (dự án nghiên cứu), hoặc một mạng lưới các quan hệ trừu
tượng (sơ đồ để phân lớp thông tin). Kết quả học tập trong lĩnh vực này nhấn
mạnh các hành vi sáng tạo, đặc biệt tập trung chủ yếu vào việc hình thành các
mô hình hoặc cấu trúc mới.
6. Đánh giá (evaluation): Được định nghĩa là khả năng xác định giá trị
của tài liệu (tuyên bố, tiểu thuyết, thơ, báo cáo nghiên cứu). Việc đánh giá
dựa trên các tiêu chí nhất định. Đó có thể là các tiêu chí bên trong (cách tổ
chức) hoặc các tiêu chí bên ngoài (phù hợp với mục đích), và người đánh giá
phải tự xác định hoặc được cung cấp các tiêu chí. Kết quả học tập trong lĩnh
vực này là cao nhất trong các cấp bậc nhận thức vì nó chứa các yếu tố của

Sơ đồ 1.1. Các thao tác hoạt động hướng tới sự phát triển tư duy của học sinh
1.2.2.3. Phát triển tư duy thông qua giải bài tập vật lý
Để phát triển được tư duy học sinh trong giải bài tập vật lý ta cần rèn
luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện các thao tác tư duy trong học tập vật lí
thông qua những hoạt động phổ biến được dùng trong quá trình nhận thức vật
lí của học sinh:
- Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng.
Lĩnh vực thao tác
tư duy
Lĩnh vực kỹ năng
thực hành
HỌC
SINH
Phân lớp
Diễn
Quy nạp
Cụ thể hóa
Trừu tượng hóa
Hệ thống hóa
Phân tích
Tổng
So sánh
Tổng quát
Tiến hành thí nghiệm
Đối chiếu kết quả với lý
Rút ra những nhận xét
Giải những bài tập sáng tạo
Thực hiện quan
Diễn đạt bằng lời
Thiết kế thí

- Đánh giá kết quả hành động.
- Tìm phương pháp chung để giải quyết một loại vấn đề.
- Đối với đối tượng học sinh cụ thể, cần đánh giá được các em thuộc
mức độ nhận thức trung bình, khá hay giỏi để xây dựng kế hoạch đưa hệ
thống bài tập vào và cách sử dụng để phát triển tư duy.