TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ

BÙI THỊ DIÈU

LựA CHỌN VÀ HƯỚNG DẪN
HỌC SINH LỚP 10 THPT GIẢI HỆ THÓNG BÀI TẬP
•

•

CHƯƠNG “ĐỘNG Lực HỌC CHẤT ĐIỂM”
•

•

•

Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp
dạy học bộ môn Vật lí

K H Ó A L U Ậ N TỐ T N G H IỆ P Đ Ạ I H Ọ C

Người hướng dẫn khoa học
Th.s NGUYỄN ANH DŨNG

HÀ NỘI, 2015

•



Viết tắt

Viết đầy đủ

BTVL

Bài tập vật lí

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

THPT

Trung học phô thông

TNSP

Thực nghiệm sư phạm


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài..................................................................................................1
2. Mục đích nghiên c ú n .........................................................................................2

1.9.3. Quan hệ giữa giải bài tập vật lí với phát triển năng lực giải quyết vấn
đ ề ..........................................................................................................................16
1.10. Thực trạng dạy học giải bài tập vật lí chương “Động lực học chất điểm”
theo hướng giải quyết vấn đề ở trường phổ thông........................................... 16
KÉT LUẬN CHƯƠNG 1.................................................................................19
CHƯƠNG 2. XÂY DỤNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 10 THPT

GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG L ự c HỌC CHÁT
ĐIẺM” ............................................................................................................... 20
2.1. Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” .............................. 20
2.1.1. Vị trí của chưong “Động lực học chất điểm” ....................................20
2.1.2. Nhiệm vụ của chương “Động lực học chất điểm” ............................ 20
2.1.3. Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm”....................... 20
2.1.4. Sơ đồ cấu trúc chương “Động lực học chất điểm” ........................... 22
2.2. Phân loại hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” ................24
2.2.1. Loại 1. Xác định các lực cơ học và các đạilượng có liên q uan...... 24
2.2.2. Loại 2. Khảo sát chuyển động thắng.................................................24
2.2.3. Loại 3. Khảo sát chuyển động tròn đ ề u ............................................24
2.2.4. Loại 4. Khảo sát chuyển động của vật bị ném ................................. 25
2.3. Hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” ............................... 25
2.4. Hướng dẫn học sinh lóp 10 THPT giải hệ thống bài tập chương “Động
lực học chất điểm”................................................................................................... 30


2.5. Sử dụng hệ thống bài tập chưong “Động lực học chất điểm” trong dạy
học Vật lí lớp 10 THPT....................................................................................... 50
2.5.1. Tiết 16. Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất
điểm............................................................................................................................. 50

2.5.2. Tiết 17 + 18. Ba định luật Niu - tơn.....................................................50

đòi hỏi nhà trường phổ thông góp phần đào tạo cho xã hội những con người
làm chủ, thông minh, sáng tạo, có năng lực độc lập giải quyết những vấn đề
của cuộc sống, cũng như năng lực tự học để nâng cao trình độ khoa học và
nhận thức nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội.
Trong quá trình dạy học Vật lí, để đào tạo và bồi dưỡng cho học sinh
năng lực sáng tạo, tư duy và phát triển. Cách giải quyết các vấn đề với nhiều
phương pháp khác nhau, trong đó giải BTVL là một bộ phận không thể thiếu
được. Giải BTVL thế hiện khả năng vận dụng những kiến thức đã có vào thực
tiễn, biến đổi phối hợp chúng để tìm được nhiều giải pháp và giải quyết các
vấn đề đó, từ đó chọn được những giải pháp hữu hiệu nhất. Thông qua việc
giải bài tập học sinh biết vận dụng nhũng kiến thức lí thuyết vật lí hình thành
nhũng phương án thí nghiệm cụ thể để tạo ra các hiện tượng tương úng, biết
xây dựng chuỗi lập luận chặt chẽ, từ những dữ kiện ban đầu đến kết luận cuối
cùng. Từ đó học sinh sẽ hiểu sâu hơn về nhũng mối quan hệ có tính quy luật
một số hiện tượng nhất định trong tự nhiên.
Mặt khác, số lượng BTVL trong sách giáo khoa, sách bài tập và các sách
tham khảo là rất nhiều. Điều này gây khó khăn cho các GV trong việc lựa
chọn, phân loại, sắp xếp bài tập theo một hệ thống phù họp với mục tiêu dạy
học và thời gian hướng dẫn cho học sinh làm bài tập ở trên lóp cũng như ở
nhà.

1


Bởi vậy rất cần có một sự phân loại, sắp xếp bài tập theo một hệ thống tối
un nhằm hướng dẫn học sinh giải quyết một lượng bài tập không nhiều các dạng
bài tập cơ bản nhung vẫn đảm bảo tính tụ’ lực của học sinh, giải quyết được bài
tập đồng thời rút ra được những phương pháp giải cho từng loại bài tập.
Bản thân là sinh viên sư phạm, chuyên nghành sư phạm Vật lí nên không
chỉ dùng lại ở việc học tập và nghiên cún chương trình phổ thông mà cần đi

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
3.1. Đối tượngĩ
Hoạt động dạy học giải BTVL ở trường THPT.
3.2. Phạm vi:
Hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm ” Vật lí 10 THPT.
4. Giả thuyết khoa học.
Khi dạy học chương “Động lực học chất điểm ” ( Vật lí 10 THPT) nếu
GV lựa chọn và xây dựng được hệ thống bài tập thích hợp và hướng dẫn HS
tự lực, tích cực hoạt động tư duy khi giải nó thì sẽ giúp HS nắm vững kiến
thức đồng thời phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu.
5.1. Nghiên cún một số cơ sở lí luận về BTVL.
5.2. Nghiên cún về năng lực giải quyết vấn đề.
5.3. Xác định mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm ” Vật lí
10 THPT.
5.4. Điều tra thực trạng dạy học giải bài tập chưong “Động lực học chất
điểm ” của GV và HS lớp 10 THPT.
5.5. Phân loại, đề ra phương pháp giải từng loại bài tập chương “Động
lực học chất điểm ” Vật lí 10 THPT.
5.6. Lựa chọn và hướng dẫn HS giải hệ thống bài tập chương “Động lực
học chất điểm ” Vật lí 10 THPT.
5.7. Dự kiến thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi, hiệu quả của hệ
thống bài tập đã lựa chọn.
6. Phưcmg pháp nghiên cứu.
- Nghiên cún các tài liệu lí luận về BTVL trong dạy học ở trường phổ
thông.
- Nghiên cứu kiến trúc, nội dung chương trình Vật lí THPT nói chung và
chương “Động lực học chất điểm ” Vật lí 10 THPT nói riêng.
3


D Ạ Y H Ọ C B À I T Ậ P V Ậ T LÍ Ở T R Ư Ờ N G PH Ỏ T H Ô N G

1.1. Quan niệm về BTVL
Định nghĩa đầy đủ, rõ ràng về BTVL được nêu lên trong cuốn sách
dung cho GV “Phương pháp giải bài tập vật lí ở trường phổ thông” của
X.E.Camenetxki và V.P.Ôrêkhôv: “Trong thực tiễn dạy học, người ta thường
gọi BTVL là một vấn đề không lớn mà trong trường hợp tổng quát được giải
quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm trên cơ sở
các định luật và phương pháp vật lí... Thông thường, trong sách giáo khoa và
tài liệu lí luận dạy học bộn môn người ta hiểu những bài tập là những bài
luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên
cún các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tuy duy vật lí
của học sinh và rèn luyện kĩ năng vận dụng các kiến thức của họ vào thực
tiễn” [ 2,tr5].
Đồng thời, nếu hiểu theo nghĩa rộng thì sự tư duy định hướng tích cực
luôn luôn là giải bài tập, về thực chất thì mỗi một vấn đề mới xuất hiện trong
quá trình nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong việc dạy học vật lí chính là một
bài tập đối với HS.
Định nghĩa BTVL nêu trên được các nhà lí luận dạy học và giáo viên
bộ môn tán thành, chấp nhận. Như vậy BTVL có hai chức năng chủ yếu khác
nhau là vận dụng kiến thức đã học và tìm ra kiến thức mới. Do đó, BTVL với
tư cách là một phương pháp dạy học giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong việc
hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở trường phổ thông.
1.2. Tác dụng của BTVL.
Trong việc dạy học vật lí ở trường phổ thông, BTVL có những tác dụng
chủ yếu sau:

5




Phát trỉến tư duy vật lí của HS.
Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra HS
phải phân tích đề bài, xem đề bài đã cho cái gì, yêu cầu gì, HS phải tái hiện
kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, 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 thí nghiệm, đo đạc, kiểm tra kết luận. Vì
vậy, BTVL sẽ là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, bồi
dưỡng hứng thú học tập cho HS, đặc biệt là khi khám phá ra bản chất của các
hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề.
Kiếm tra đảnh giả kiến thức, kĩ năng, k ĩ xảo đặc biệt là giúp phát hiện
trình đô phát triển trí tuệ làm bộc lộ những khó khăn chủ yếu, những sai lầm
phổ biến của HS trong học tập, đồng thời giúp họ vượt qua những khó khăn
và khắc phục những sai lầm ấy.
Giáo dục tư tưởng, đạo đức, k ĩ thuật tống họp và hướng nghiệp học
sinh. Nhờ BTVL ta có thể giới thiệu cho HS về sự xuất hiện của những tư
tưởng và quan điểm tiên tiến, hiện đại, phát minh và thành tựu của nền khoa
học. BTVL còn là phương tiện hiệu quả để giáo dục tình yêu lao động, đức
tính kiên trì, ý chí và tính cách của HS.
Giải BTVL không phải là một công việc nhẹ nhàng, nó đòi hỏi ở HS sự
tích cực vận dụng tổng hợp những kiến thức, kinh nghiệm đã có để tìm lời
giải nêu ra trong bài tập. Khi giải được một bài tập nó sẽ đem đến cho HS
niềm phấn khởi và sẵn sang đón nhận những bài tập mới ở mức độ cao hơn.
Tuy nhiên, BTVL chỉ phát huy tác dụng to lớn của nó trong nhũng điều
kiện sư phạm nhất định. Ket quả rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo giải bài tập phụ
thuộc rất nhiều vào việc lựa chọn và sắp xếp hệ thống bài tập một cách phù
họp với mục đích dạy học, với yêu cầu rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho người
học.

7

-

Đọc kĩ đề bài để hiểu rõ vấn đề của bài tập và sơ bộ nhận dạng được bài

tập.
-

Tìm hiểu những thuật ngữ mới quan trọng có trong đề bài.

-

Mã hóa đề bài bằng những kí hiệu quen thuộc.

-

Đổi đơn vị của các đại lượng trong cùng một hệ thống thống nhất

(thường là hệ SI).
-

Vẽ hình hoặc sơ đồ.

Bước 2: Phẫn tích hiện tượng, quá trình vật lí và lập kế hoạch giải:
-

Mô tả hiện tượng, quá trình vật lí xảy ra trong tình huống nêu trong đề

bài.
-


bài tập trước là cơ sở cho việc giải bài tập sau.
1.6. Các kiểu hướng dẫn HS giải BTVL.
1.6.1. Hướng dẫn theo mẫu (Algorit)
Algorit được hiểu là một bản chỉ dẫn bao gồm các thao tác (hay hành
động sơ cấp) được HS hiểu một cách đơn giá và nắm vũng được một cách rõ
10


ràng, chính xác và chặt chẽ trong đó chỉ rõ cần thực hiện những thao tác nào
và theo trình tự nào để đi đến kết quả.
Hướng dẫn Algorit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho HS nhũng thao tác cần
thực hiện và trình tự thực hiện các thao tác ấy để đạt kết quả mong muốn.
Hướng dẫn theo mẫu được áp dụng khi cần dạy cho HS phương pháp
giải tùng loại bài tập cơ bản, điển hình và luyện tập cho họ kĩ năng giải bài
tập dựa trên cơ sở HS đã nắm được các bước giải.
ưu điểm: Hướng dẫn Algorit đảm bảo cho HS giải được bài tập một
cách chắc chắn và rèn kĩ năng giải bài tập.
Nhược điểm: Tuy nhiên hướng dẫn Algorit lại ít có tác dụng rèn cho
HS khả năng tìm tòi, sáng tạo.
1.6.2. Hưởng dẫn tìm tòi (ơrixtic)
Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS suy
nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực
hiện để thu được kết quả.
Hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ HS vượt qua khó
khăn để giải được bài tập đồng thời vẫn đảm bảo được yêu cầu phát triển tư
duy và rèn cho HS tính tự lực, tìm tòi để giải được bài tập.
Ưu điểm: Tránh tình trạng GV giải thay bài tập cho HS.
Nhược điểm: Không phải bao giờ cũng đảm bảo cho HS giải được bài
tập một cách chắc chắn, sự hướng dẫn của GV sao cho không được đưa HS
vào chỗ thừa hành động mà có tác dụng định hướng tư duy của các em vào

thể đang xét, nghĩa là nội dung của câu hỏi phải định hướng đúng suy nghĩ
của HS theo đường lối của việc giải quyết vấn đề đang xét và áp dụng được
những đòi hỏi tùng bước của quá trình giải quyết vấn đề.
1.8. Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và giải BTVL.
1.8.1. Khái niệm về kiến thức vật IL
Kiến thức của HS là kết quả của quá trình nhận thức là tiền đề của hoạt
động và sáng tạo trong quá trình tìm hiểu và cải tạo thế giới của họ. Kiến thức
12


bao gồm một tập họp nhiều mặt về số lượng và chất lượng của các biểu hiện
và khái niệm lĩnh hội được, nó được ghi nhớ và tái tạo khi có đòi hỏi tương
ứng.
Kiến thức vật lí là kết quả phản ánh trong đầu óc con người về các tính
chất, mối quan hệ quy luật của sự vật hiện tượng vật lí và về cách nhận thức,
vận dụng kết quả phản ánh đó của con người [3, trl 9]. Kiến thức cơ bản về
vật lí có thể chia làm năm nhóm: l).Khái niệm; 2).Định luật, nguyên lí;
3).Thuyết; 4).Phương pháp nghiên cún; 5).ứ ng dụng trong sản xuất, đời sống.
1.8.2. Khái niệm kĩ năng, kĩ xảo vật IL
Kĩ năng chính là kiến thức trong hành động. Kĩ xảo là hành động mà
những phần hợp thành của nó do luyện tập mà trở thành tự động hóa. Kĩ xảo
là mức độ cao của sự nắm vũng kĩ năng [6, trl 7]. Theo quá trình luyện tập mà
một số kĩ năng có thể trở thành kĩ xảo.
Những kĩ năng vật lí được chia làm bốn nhóm:
+ Quan sát, đo lường, sử dụng dụng cụ và máy đo phổ biến, thực hiện
nhũng thí nghiệm đơn giản;
+ Giải BTVL;
+ Vận dụng các kiến thức vật lí để giải thích các hiện tượng vật lí trong
đời sống và sản xuất;
+ Sử dụng các thao tác tư duy logic và các phương pháp nhận thức vật lí.

Khái niệm vấn đề dùng đế chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức
mà HS không thể giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một
khuôn mẫu có sẵn, nghĩa là không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần các kiến
thức, kĩ năng, cách thức hành động đã có mà phải tìm tòi sáng tạo mới giải
quyết được và khi giải quyết được thì HS thu được kiến thức, kĩ năng, cách
thức hành động mới.
Tình huống có vấn đề là tình huống trong đó xuất hiện vấn đề cần giải
quyết mà HS tham gia thì gặp một khó khăn, họ ý thức được vấn đề, mong
muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có
14


thể giải quyết được, nên bắt tay vào giải quyết vấn đề đó. Nghĩa là tình huống
này kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS đề xuất vấn đề và giải
quyết vấn đề đã đề xuất. Có nhiều cách tạo tình huống có vấn đề như: từ kinh
nghiệm sống, quan sát tự nhiên, thí nghiệm, giải BTVL...
1.9.2 Khái niệm về năng lực,
Theo Ph.N.Gônôbôlin: "Trong khoa học tâm lí, người ta coi năng lực là
nhũng thuộc tính tâm lí riêng lẻ của cá nhân, nhò’ những thuộc tính ấy mà con
người hoàn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó mà mặc dù bỏ ra ít sức lao
động vẫn đạt kết quả cao" [3,tr.61]. Còn P.A.Ruđich đưa ra định nghĩa: "Năng
lực - đó là tính chất tâm lí của con người chi phối trong quá trình tiếp thu kiến
thức, kĩ năng và kĩ xảo cũng như hiệu quả thực hiện một hành động nhất
định" [9,tr.382].
Khi xem xét bản chất của năng lực, cần chú ý tới ba dấu hiệu chủ yếu
của nó:
+ Sự khác biệt các thuộc tính tâm lí cá nhân, làm cho người này khác
người kia.
+ Sự khác biệt có liên quan đến hiệu quả của việc thực hiện một hoạt
động nào đó.

+ Phác thảo, dự kiến con đường chung có thể có từ đầu đến cuối trước
khi tính toán, xây dựng lập luận cụ thể.
+ Hoàn thành công việc theo từng giải pháp đã dự kiến trong một thời
gian ngắn, lựa chọn trong số đó giải pháp tối ưu nhất.
+ Nhanh chóng qua một số ít bài, tự rút ra sơ đồ định hướng giải các bài
tập cùng loại.
1.10. Thực trạng dạy học giải BTVL chưo’ng "Động lực học chất điểm"
theo hướng giải quyết vấn đề ở trường phổ thông.
Thực trạng dạy học BTVL chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10
theo hướng giải quyết vấn đề ở trường phổ thông được rút ra từ việc điều tra
cơ bản.
16


*

Mục đích điều tra:
Tìm hiểu tình hình dạy học và sử dụng bài tập của GV trong dạy học

chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10.
Tìm hiếu chất lượng nắm vững kiến thức và những khó khăn chủ yếu,
những sai lầm phổ biến của HS trong học tập chương này.
*

Tiến hành điều tra:
Đối tượng:
+ GV và HS ở trường THPT Lý Nhân Tông (Yên Phong - Bắc Ninh).
+ Thời gian từ tháng 10 đến tháng 12 của học kì I năm học 2014-2015.
Cách thức: để đạt được mục đích đặt ra chúng tôi đã sử dụng các cách