1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
***********

NGUYỄN HỒNG PHƯƠNG

VẬN DỤNG LÍ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ
DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
VẬT LÍ LỚP 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN, NĂM 2013


2

MỞ ĐẦU
1.

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong dạy học vật lí , bài tập là một phương tiện, phương pháp có hiệu

quả thực hiện các nhiệm vụ giáo dưỡng, giáo dục, phát triển tư duy và
nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Chính vì vậy trong thực tế, nhiều lúc,
nhiều nơi đã tuyệt đối hóa bài tập vật lí, coi DHVL có nhiệm vụ chính là
dạy HS giải BTVL( Đặc biệt là các lớp luyện thi tốt nghiệp , luyện thi đại
học, bồi dưỡng học sinh giỏi...); Trong hiệu sách ngoài bộ sách giáo khoa
( 2 quyển) thì đa số là sách bài tập các loại, có khi cùng một nội dung vật lí

bởi các nhà nghiên cứu về LLDHVL đó là “Lý thuyết phát triển bài tập vật
lí ”; tinh thần cơ bản của lý thuyết này là từ một bài tập cơ bản phát triển
thành các bài tập tổng hợp khác nhau theo nhiều phương án khác nhau
nhằm phát huy các kiến thức cơ bản khác trong việc giải bài tập; GV xây
dựng BT và dạy cho HS cũng xây dựng BT; phân tích BT tổng hợp thành
bài tập cơ bản; kết quả HS vừa biết củng cố kiến thức lí thuyết, vừa biết
phương pháp giải BT và đặc biệt HS còn biết tự đặt bài tập để giải theo yêu
cầu của GV; biến HS từ chỗ thụ động giải BT do GV yêu cầu thành chủ
động đặt BT để giải; đóp là một cách cụ thể thực hiện chiến lược dạy học
tập trung vào người học.
Chương “ Động lực học chất điểm” là một chương rất quan trọng trong
chương trình vật lí 10 THPT. Lượng bài tập nhiều và khó, rất nhiều HS
lúng túng không biết giải quyết bài tập như thế nào.
Với những lí do trên tôi chọn đề tài: Vận dụng lý thuyết phát triển bài
tập vật lí dạy học chương “ Động lực học chất điểm” Vật lí lớp 10
chương trình nâng cao.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU


4

Vận dụng lý thuyết phát triển bài tập vật lý vào dạy học bài tập chương
“Động lực học chất điểm” lớp 10 chương trình nâng cao. nhằm nâng cao chất
lượng lĩnh hội kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải bài tập của học sinh .
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Quá trình dạy học vật lý ở trường THPT.
- Bài tập vật lý.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Dạy học bài tập Vật lý chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 chương trình

“Động học lực chất điểm” theo lí thuyết phát triển bài tập vật lí,từ 03 bài tập
cơ bản phát triển được 28 bài tập theo mức độ từ đơn giản đến phức tạp;thiết
kế 03 giáo án dạy học BTVLtheo lí thuyết phát triển bài tập . Tiến trình dạy
học bài tập vật lí sử dụng lý thuyết phát triển bài tập trong ôn tập, hệ thống
hóa kiến thức cho học sinh.
8. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu và kết luận luận văn có 03 chương
Chương 1. Lý thuyết phát triển bài tập trong dạy học vật lý ở trường phô
thông.
Chương 2. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Động học lực
chất điểm” theo lý thuyết phát triển bài tập vật lý
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
Tài liệu tham khảo
Phụ lục


6

Chương 1
DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP
1.1

Chức năng của lí luận dạy học BTVL [14],[15],[17]

1.1.1. Khái niệm bài tập vật lí [15],[17]
Bài tập vật lí được hiểu là vấn đề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết
nhờ những suy luận logic, những phép toán và những thí nghiệm dựa trên
cơ sở các định luật các phương pháp vật lí. Hiểu theo nghĩa rộng thì mọi
vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập
đối với học sinh. Sự định hướng tư duy một cách tích cực là việc giải

không bị “loãng”, khắc phục được tình trạng GV giảng bài, HS không biết
thầy cô đang làm gì? Tại sao lại làm như thế? Bài học này có mục đích gì?
+ Hình thành tri thức, kỹ năng mới cho HS:
Một số bài tập thực hiện được chức năng này nhưng không phải nhiều. Có
lúc trong dạy học một số đề tài mà việc hình thành tri thức mới thực chất là hệ
thống hóa nhiều vấn đề riêng lẻ đã học để khái quát hóa quy nạp mà có (Ví dụ
như bài “Định luật bảo toàn cơ năng” vật lí lớp 10 cơ bản). Kết quả của những
bài tập loại này sẽ được khái quát hóa lại thành định luật, hệ quả, tri thức mới
cho HS. Cũng có trường hợp ngược lại, có những đề tài, bài học mà nội dung
của nó chính là sự diễn dịch: vận dụng trường hợp tổng quát cho từng trường
hợp cụ thể (Ví dụ: Khi dạy kiến thức “Động cơ phản lực” vật lí 10 cơ bản).
+ Ôn luyện, củng cố kiến thức, kỹ năng cho HS:
Đây là lĩnh vực mà BTVL phát huy tác dụng tốt nhất. Bởi vì BTVL là
phương tiện để GV giao cho HS những nhiệm vụ gắn liền với việc củng cố
các đường mòn liên hệ tạm thời của thần kinh trung ương về tri thức và kỹ
năng vừa học ở lớp, để họ tập dượt việc tìm kiếm các mối liên hệ giữa kiến


8

thức đã học và vận dụng chúng vào các tình huống: từ quen biết, quen biết có
biến đổi đến tình huống mới lạ.
Qua việc làm bài tập, không những rèn luyện cho HS năng lực ghi nhớ,
củng cố tri thức, kỹ năng đã học mà còn bắt buộc họ phải có những hoạt động
sáng tạo, như tìm ra mối liên hệ, những kỹ năng mà trong dạy học vật lí họ
chưa có điều kiện thực hành, thử nghiệm…
+ Tổng kết, hệ thống hóa kiến thức của từng chương, từng phần và cả
chương trình bộ môn.
Các bài học có nhiệm vụ củng cố tri thức lý thuyết đơn thuần, nhưng
BTVL vẫn có thể được sử dụng rất có hiệu quả trong nhiều trường hợp: Thứ

+ Giáo dục tư tưởng, đạo đức và nhân cách cho HS:
BTVL cũng là phương tiện giúp HS rèn luyện được những phẩm chất tâm
lý quan trọng như sự kiên trì, nhẫn nại, có tính kế hoạch trong hoạt động nhận
thức, rèn luyện tính tự lực, tự giác trong hoạt động học tập.
+ Giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp:
Nhiều BTVL có nội dung kỹ thuật, nhiều bài gắn với thực tễ và nhiều bài
tập thí nghiệm có tác dụng giúp cho HS củng cố được những kỹ năng thực
hành, những hiểu biết cần thiết theo nội dung của giáo dục kỹ thuật tổng hợp
và hướng nghiệp.
1.1.3. Phân loại bài tập vật lí [14]
Có nhiều cách phân loại bài tập vật lí. Nếu dựa vào các phương tiện giải có
thể chia bài tập thành bài tập định tính, bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm,
bài tập đồ thị. Nếu dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh, có
thể chia bài tập vật lí thành bài tập tập dượt, bài tập tổng hợp, bài tập sáng tạo.
1.1.3.1. Bài tập định tính.


10

- Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, HS không cần phải thực
hiện các phép tính phức tập hay chỉ phải làm các phép tính đơn giản, có thể
tính nhẩm được. Muốn giải những bài tập định tính, HS phải thực hiện những
phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất (Nội hàm) của các khái niệm,
định luật vật lí và nhận biết về những biểu hiện của chúng trong các trường
hợp cụ thể. Đa số các bài tập đính tính yêu cầu HS giải thích hoặc dự đoán
một hiện tượng xẩy ra trong những điều kiện xác định.
- Bài tập định tính có rất nhiều ưu điểm về phương pháp học. Nhờ đưa
được lý thuyết vừa học lại gần với đời sống xung quanh, các bài tập này làm
tăng thêm ở HS hứng thú với môn học, tạo điều kiện phát triển khả năng quan
sát của HS. Vì các định luật vật lí nên chúng là phương tiện rất tốt để phát

Bài tập thí nghiệm là bài tập yêu cầu xác định một đại lượng vật lí, cho
biết dụng cụ và vật liệu sử dụng, yêu cầu HS giải bài tập hoàn toàn theo con
đường thực nghiệm hoặc là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm
chứng lời giải lí thuyết .
Các BTTN ở trường phổ thông, thường khai thác sử dụng các dụng cụ thiết
bị thí nghiệm ở phòng thí nghiệm trong nhà trường hoặc HS sử dụng các thiết
bị tự làm.
Bài tập thí nghiệm cũng có thể có dạng định tính hoặc định lượng.
Ví dụ 1. Cầm đầu trên của một sợi dây cao su có buộc quả nặng ở đầu dưới.
Sợi dây cao su dãn ra hay co lại , nếu ta đột ngột nâng lên cao hay hạ xuống
thấp? Hãy làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán ( là BTTN định tính).
Ví dụ 2. Cho một khối gỗ hình hộp chữ nhật và một tấm ván phẳng, hãy xác
định hệ số ma sát giữa khối gỗ và tấm ván? (là BTTN định lượng)


12

Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục và
giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý
thuyết và thực tiễn.
- Cần chú ý rằng: trong các bài tập thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số
liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng xảy ra như thế. Cho
nên phần vận dụng các định luật vật lí để lý giải các hiện tượng mới là nội
dung chính của bài tập thí nghiệm.
1.1.3.4. Bài tập đồ thị
- Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để
giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi HS phải biểu
diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị.
- Ta đã biết: Đồ thị là một hình thức để biểu đạt mối quan hệ giữa hai đại
lượng vật lý, tương đương với cách biểu đạt bằng lời hay công thức. Nhiều khi

bài toán đó dựa trên việc làm cho học sinh được các Algorit giải.
- Kiểu hướng dẫn Algorit có ưu điểm là bảo đảm cho học sinh giải bài
taosn đã cho một cách chắc chắn, nó giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giải bài
toán của học sinh có hiệu quả. Tuy nhiên, nếu chỉ hướng dẫn học sinh luôn
luôn áp dụng kiểu Algorit để giải bài toán thì học sinh chỉ quen chấp hành
những hành động đã được chỉ dẫn theo mẫu đã có sẵn, do vật lí có tác dụng
rèn luyện cho học sinh khả năng tìm tòi, sáng tạo và sự phát triển tư duy bị
hạn chế.
1.1.4.2. Hướng dẫn tìm tòi (ơrixtic)
- Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học
sinh suy nghĩ, tìm tòi, phát hiện cách giải quyết vấn đề. Ở đây không phải là
giáo viên chỉ dẫn cho học sinh chấp hành các hành động theo hướng đã có để


14

đi đến kết quả, mà giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác
định các hành động cần thực hiện đạt kết quả.
- Kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượt
qua khó khăn để giải quyết được bài toán, đồng thời vẫn đảm bảo được yêu
cầu phát triển tư duy cho học sinh, tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm tòi
cách giải quyết.
- Ưu điểm của kiểu hướng dẫn này là tránh được tình trạng giáo viên
làm thay cho học sinh trong việc giải bài tập. Nhưng vì kiểu hướng dẫn này
đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm cách giải quyết chứ không chỉ chấp hành theo
mẫu nhất định đã được chỉ ra nên không phải bao giờ cũng bảo đảm cho học
sinh giải được bài toán một cách chắc chắn. Khó khăn của kiểu hướng dẫn này
chính là ở chỗ hướng dẫn của giáo viên phải làm sao không đưa học sinh đến
chỗ thừa. Sự hướng dẫn như vậy nhằm giúp học sinh trong việc định hướng
suy nghĩ vào phạm vi cần tìm tòi, chứ không thể ghi nhận tái tạo cái có sẵn.

- Cho học sinh lên bảng và yêu cầu học sinh giải bài tập do giáo viên
đưa ra. Tùy thuộc vào mức độ nội dung của bài tập mà có thể cho học sinh lên
bảng lần lượt từng em hoặc đồng thời vài ba em.
- Cho học sinh giải bài tập mà giáo viên đưa ra vào giấy nháp, sau đó trình bày.
- Sử dụng các bài tập nhằm mục đích khái quát hóa kiến thức đã cho, nêu
được vấn đề sắp được nghiên cứu trong tiết học. Khi nghiên cứu tài liệu mới,
tùy theo nội dung của tài liệu và phương pháp giảng dạy, các bài tập có thể là
một phương tiện đóng vai trò minh họa cho kiến thức mới hoặc là một phương
tiện để rút ra kiến thức mới. Ở giai đoạn củng cố tài liệu mới, các bài tập được
đưa ra yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức mới để giải quyết với thời
lượng khoảng 10 phút. Ở đây, tốt hơn cả là giáo viên phân tích bài tập tạo cho
được không khí hứng khởi đối với học sinh để giải quyết vấn đề bài tập đặt ra.


16

1.1.5.2. Dạy học bài tập trong tiết thực hành giải bài tập vật lí.
Cấu trúc tiết học giải bài tập trong tiết thực hành giải bài tập vật lí được
bố trí như sau:
1. HS giải bài tập trắc nghiệm khách quan (10 phút) để học sinh tập
dượt kiến thức lí thuyết, giáo viên phải giúp học sinh nhớ lại, hệ thống lại các
kiến thức lí thuyết đã được học trước đó liên quan đến tiết học.
2. Học sinh giải bài tập cơ bản (10 phút) để học sinh rèn luyện kĩ năng
giải BTCB. Giáo viên tường minh đề bài qua sơ đồ, hướng dẫn học sinh tự
làm bài tập trên bảng vào vở.
3. Giải bài tập tổng hợp (20 phút)
Giáo viên đưa ra bài tập mẫu, hướng dẫn cách giải để các em có phương
pháp giải. Sau đó học sinh giải bài tập tương tự. Khi trình bày phương pháp
giải những bài tập loại mới, giáo viên phải giải thích cho học sinh nguyên tắc
giải, sau đó phân tích một bài tập mẫu làm cho học sinh hiểu rõ logic giải để

2. Học sinh giải bài tập cơ bản (10 phút)
3. Giải bài tập tổng hợp (20 phút)
4. Tổng kết ra bài tập về nhà ( 5 phút)
1.1.5.4. Bài tập trong kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh
Bài tập kiểm tra là một phương tiện để đánh giá mức độ nắm vững kiến
thức, khả năng vận dụng kiến thức của học sinh. Khi giải bài tập, học sinh
phải làm việc hoàn toàn độc lập. Tùy theo việc đánh giá mà giáo viên có thể
vận dụng một trong hai hình thức sau đây:
- Kiểm tra nhanh: Hình thức này thường dùng để tìm hiểu trình độ, khả
năng xuất phát của học sinh để làm cơ sở cho việc nghiên cứu, chọn lựa nội
dung cũng như phương pháp giảng dạy cho phù hợp, sát đúng với đối tượng


18

học sinh. Hoặc cũng nhằm để đánh giá khả năng nhận thức của học sinh về
một khía cạnh của một đề tài nào đó. Các bài tập được chọn lọc là những bài
để học sinh làm trong thời gian ngắn (từ 10- 15 phút). Ở đây nên lựa chọn các
câu hỏi và các bài tập có nhiều đáp án, buộc học sinh phải tư duy nhiều hơn để
phân tích chọn lựa được phương án đúng (câu hỏi có nhiều lựa chọn).
- Kiểm tra tổng kết: Hình thức này cho phép giáo viên đánh giá nhận thức
của học sinh không phải chỉ một vài khía cạnh mà là cả một đề tài nào đó,
hoặc cả một phần bài nào đó của tài liệu. Các bài tập được chọn là những bài
kiểm tra tổng kết phức tạp hơn, đòi hỏi học sinh phải hiểu và vận dụng kiến
thức ở phạm vi rộng, hoặc phải phân tích bài tập để nhận ra được những đặc
điểm tinh tế ở trong bài. Tuy nhiên, để có tác dụng tốt hơn các bài tập kiểm tra
tổng kết phải chọn lực sao cho vừa sức với học sinh. Loại bài tập được sử
dụng phải là bài tập tổng hợp và bài tập sáng tạo.
1.1.5.5 Bài tập để phát hiện học sinh năng khiếu về vật lí
Hình thức này nhằm mục đích để phát hiện và tuyển chọn được những học

triển tư duy, giáo dưỡng và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Giải BTVL đòi hỏi ở
học sinh hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập và sáng tạo.
Dạy học bài tập vật lí phát huy được các chức năng lí luận dạy học của bài
tập và khai thác ở các hình thức dạy học khác nhau như đã trình bày ở mục 1.1
đòi hỏi tự nghiên cứu và trải nghiệm. Có nhiều con đường xây dựng BT dùng
cho dạy học song việc tổng kết thành lí thuyết thì còn chưa được công bố
nhiều.
Tác giả Phạm Thị Phú sau nhiều năm nghiên cứu, tổng kết, thực nghiệm
qua một số đề tài luận văn cao học đã công bố lý thuyết phát triển BTVL[11].
Lý thuyết này cho phép vận dụng dạy học BTVL khá thành công trong nhiều
chương của giáo trình vật lí phổ thông. Trong khuôn khổ đề tài luận văn


20

chúng tôi sẽ vận dụng lý thuyết này thực nghiệm dạy học BTVL ở khía cạnh
mới: Lý thuyết phát triển bài tập với việc thực hiện các chức năng LLDH của
BTVL. Sau đây giới thiệu lý thuyết phát triển BTVL làm cơ sở lý luận cho đề
tài.
1.2. Lý thuyết phát triển bài tập vật lí [11]
1.2.1. Khái niệm phát triển bài tập vật lí
- BTCB: là bài tập mà khi giải chỉ cần sử dụng một đơn vị kiến thức cơ bản
(Một khái niệm hoặc một định luật vật lí), có sơ đồ cấu trúc như sau:

Dữ kiện a,b,c

1KTCB

Giả thiết


Kết luận x

Cho a,b,x

Tìm c

Cho a, c,x

Tìm b

Cho b, c ,x
Phương án 2: Phát triển giả thiết BTCB

Tìm a

- Dữ kiện bài toán không liên hệ trực tiếp với ẩn số bằng phương trình biểu
diễn kiến thức cơ bản mà liên hệ gián tiếp thông qua cái chưa biết trung gian
a, b,.. nhờ phương trình biểu diễn kiến thức cơ bản khác. Phát triển giả thiết
BTCB là thay giả thiết của bài tập đó bằng một số BTCB khác buộc tìm các
đại lượng trung gian là cái chưa biết liên hệ dữ kiện với ẩn số.


22

-

Cho a1,a2
KTCB a

a

toán trung gian).
Phương án 4: Đồng thời phát triển giả thiết và kết luận của BTCB (Kết
hợp hướng 1 và hướng 2).


23

bx1, bx2

b1,, b2

ax1, ax2

Chưa biết

Chưa biết b

Ẩn số x1

Chưa biết

Chưa biết
a

Giả thiết a,b

kết luận x

a1,, a2


- Mặt khác, trong thực tế dạy học học sinh, thường gặp nhiều bài tập cùng
dạng tuy chúng có thể khác nhau về cách diễn đạt nhưng lại dùng những công
thức, kiến thức giống nhau để lập luận và tìm ra lời giải. Nếu như vậy thì sẽ
không hiệu quả khi chúng ta yêu cầu học sinh cứ giải hết bài tập này đến bài
tập khác trong cùng một dạng, nó vừa mất thời gian dễ dẫn đến nhàm chán và
không phát huy được các đối tượng học sinh khá giỏi. Chính vì vậy mà đối với
bài tập điển hình để chữa, sau đó thông qua bài tập điển hình nhận xét, đánh
giá chỉ ra lời giải cho các bài tập khác.
- Trong tài liệu tham khảo học sinh thường gặp các bài toán phức tạp mà
khi giải chúng buộc các em phải phân tích thành các bài tập nhỏ để giải, đó là
các BTCB. Việc chuyển BTTH thành các TBCB là công việc khó khăn nhất
của học sinh vì các em khó phát hiện mình gặp bao gồm những BTCB nào.
Chúng ta hãy xuất phát từ BTCB và biến nó thành BTTH (mở rộng bài tập).
Nếu làm được điều này thì khi gặp những BTTH, các bài tập cùng dạng với
bài tập vừa làm học sinh dễ dàng tìm ra lời giải. Nói như vậy có nghĩa là thông
qua BTCB học sinh nắm được BTTH thông qua lời giải BTCB học sinh có
lời giải BTTH.
- Phát triển BTCB thành BTTH làm cho học sinh không chỉ nắm được một
bài tập mà thông qua đó nắm được nhiều bài tập nữa, học sinh không những
nắm kiến thức một cách chắc chắn và sâu sắc mà còn làm tăng sự hứng thú,
năng lực làm việc độc lập, tích cực nhận thức của học sinh. Ở đây học sinh
vừa cố gắng hoàn thành nhiệm vụ cho mình bằng cách tự đặt ra các đề bài tập
đó là hoạt động sáng tạo của HS, lúc này giáo viên chỉ đóng vai trò làm trọng
tài và cố vấn là chủ yếu.
- Tuy nhiên, trong các giờ dạy bài tập không nên phức tạp bài toán quá
nhiều và mất thời gian cho công việc này. Chúng ta nên phân bố thời gian một


25