-1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

PHẠM NGUYỄN CẨM TÚ

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH
CHƯƠNG “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ LỚP 8
NHẰM BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN, 2012


-2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

PHẠM NGUYỄN CẨM TÚ

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH
CHƯƠNG “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ LỚP 8
NHẰM BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH
Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ NHỊ

NGHỆ AN, 2012


-41.2.2 Tác dụng của bài tập định tính trong dạy học vật lí ở trường phổ
thông...............................................................................................................26
1.2.3 Phân loại bài tập định tính..................................................................29
1.2.4 Các bước giải bài tập định tính...........................................................32
1.2.5 Một số phương pháp giải bài tập định tính.........................................34
1.2.6 Sử dụng bài tập định tính để bồi dưỡng tư duy logic cho HS............35
1.2.6.1 Dạy học bài tập định tính góp phần bồi dưỡng ngôn ngữ cho HS. .35
1.2.6.2 Dạy học bài tập định tính góp phần rèn luyện, bồi dưỡng, phát triển
các thao tác tư duy cho HS..............................................................................36
1.2.6.3 Dạy học bài tập định tính góp phần bồi dưỡng năng lực suy luận
logic cho HS....................................................................................................37
1.2.6.4 Dạy học bài tập định tính giúp HS hiểu sâu bản chất vật lí............37
1.2.6.5 Dạy học bài tập định tính là cơ sở suy luận giúp HS giải quyết các
loại bài tập khác...............................................................................................38
1.3 Thực trạng về việc dạy học bài tập định tính ở một số trường THCS ở
Thành phố Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp............................................................38
Kết luận chương 1...........................................................................................40
Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH
TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 8 THCS
2.1 Mục tiêu, nội dung dạy học chương “Nhiệt học” lớp 8.............................41
2.1.1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ.................................................................41
2.1.2 Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương nhiệt học................................41
2.1.3. Các nội dung cơ bản của chương......................................................43
2.2 Xây dựng hệ thống bài tập định tính chương “Nhiệt học” theo tinh thần
bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh...............................................................44
2.2.1 Phân phối chươgn trình chương “Nhiệt học” vật lí 8.........................45
2.2.2 Xây dựng hệ thống bài tập định tính..................................................46


-52.3 Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng hệ thống bài tập định tính nhằm bồi

Phương pháp dạy học Vật lí Trường Đại học Vinh; Ban Giám Hiệu trường
Đại học Đồng Tháp, Khoa Đào tạo Sau Đại học – Đại học Đồng Tháp đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn.
Tác giả xin chân cảm ơn Ban Giám Hiệu và Giáo viên Vật lí các
trường THCS Nguyễn Tú, THCS Kim Hồng, THCS Nguyễn Thị Lựu, THCS
Nguyễn Chí Thanh, THCS Nguyễn Trãi, THCS Thống Linh, THCS Võ Trường
Toản đã nhiệt tình giúp đỡ tác giả trong quá trình điều tra khảo sát và thực
nghiệm sư phạm để thực hiện luận văn.
Tác giả chân thành cảm ơn Thư viện Nguyễn Thúc Hào, Thư viện Tỉnh
Đồng Tháp, Thư viện Trường THCS Nguyễn Tú đã tạo điều kiện thuận lợi về
tài liệu tham khảo, tư liệu, báo chí, tạp chí giúp tác giả hoàn thành luận văn.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự tận tình hướng dẫn của
Cô TS. Nguyễn Thị Nhị và những ý kiến đóng góp chân tình, quý báu của Cô
trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, động viên của
các đồng nghiệp, bạn bè, đặc biệt là sự ủng hộ về mọi mặt của gia đình đã
giúp cho tác giả vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận văn.
Tác giả
PHẠM NGUYỄN CẨM TÚ


-7-

DANH MỤC VIẾT TẮT
Viết tắt
BTĐT
BTĐL
BT
GV
HS

(khóa VIII) đã xác định một trong những mục tiêu giáo dục của nước ta trong
giai đoạn hiện nay là phải đào tạo thế hệ trẻ có ý thức cộng đồng và phát huy
tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại; có
tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính
tổ chức và kĩ luật.
Xu thế hội nhập và phát triển đòi hỏi giáo dục và đào tạo phải đổi mới để
đào tạo nên những người lao động trẻ có tư duy sáng tạo, có khả năng giải
quyết các vấn đề trong xã hội; mà muốn có tư duy sáng tạo thì phải rèn luyện
cho học HS biết tư duy, biết suy luận một cách logic. Như vậy, việc bồi
dưỡng tư duy logic cho HS ngay từ khi ngồi trên ghế nhà trường là một nhiệm
vụ quan trọng.
Học tập vật lí nhằm nhận thức được những đặc tính vật lí của các sự vật
hiện tượng, những mối liên hệ khách quan có tính qui luật giữa của chúng và
vận dụng những tri thức khái quát đã thu được vào hoạt động thực tiễn nhằm
cải tạo tự nhiên. Như vậy, học tập vật lí hướng tới tìm ra chân lý khách quan
và biết cách tìm ra chân lý khách quan. Vì thế, trong hoạt động tư duy HS
phải tuân theo các qui tắc và qui luật logic.
Nhưng làm thế nào để bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy học vật
lí? Bài tập (BT) vật lí là phương tiện tối ưu đề bồi dưỡng tư duy cho HS.
Trong quá trình giải quyết vấn đề do BT vật lí đặt ra, HS phải sử dụng các
thao tác tư duy như phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng
hóa…, từ đó tư duy của HS có điều kiện phát triển. Có thể nói, BT vật lí là
một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập
trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì trong việc khắc phục những khó
khăn trong cuộc sống của HS.


-9BTVL gồm bài tập định tính (BTĐT) và bài tập định lượng (BTĐL).
Nếu BTĐL chú trọng đến hệ thống công thức tính toán, liên quan đến từng
con số, đòi hỏi sự chính xác về toán học thì BTĐT có ưu điểm vượt trội trong

5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận về tư duy logic, tư duy vật lí; Nghiên cứu
cơ sở lý luận về bài tập định tính, dạy học bài tập định tính ở trường phổ
thông và việc bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh.
5.2. Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, chuẩn kiến thức, mục
tiêu, cấu trúc, nội dung chương “Nhiệt học” vật lí 8.
5.3. Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập định tính Vật lí ở trường phổ
thông và vấn đề bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh ở các trường THCS trên
địa bàn Thành phố Cao Lãnh, Đồng Tháp.
5.4. Xây dựng hệ thống bài tập định tính chương “Nhiệt học” vật lí 8.
5.5. Nghiên cứu đề xuất các biện pháp dạy học bài tập định tính chương
“Nhiệt học” vật lí 8 để bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh.
5.6. Thiết kế tiến trình dạy học cho 6 bài học cụ thể trong chương “Nhiệt
học” vật lí 8.
5.7. Thực nghiệm sư phạm đánh giá kết quả nghiên cứu.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận: tham khảo chương trình, sách giáo
khoa, sách giáo viên, sách bài tập, mạng internet và những tài liệu có liên
quan đến vấn đề nghiên cứu trong luận văn.
6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: điều tra khảo sát thực tiễn dạy học bài
tập định tính ở trường THCS và thực nghiệm sư phạm đánh giá kết quả nghiên cứu.
6.3 Phương pháp thống kê toán học: sử dụng công cụ toán học để xử lý
các số liệu thực nghiệm sư phạm.
7. Đóng góp mới của đề tài
7.1 Luận văn hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học bài tập định tính, về
tư duy logic và bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh.


- 11 7.2 Xây dựng một hệ thống bài tập định tính chương “Nhiệt học”
vật lí 8 THCS.
7.3 Đề xuất được một số biện pháp bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh

tượng, quan hệ mới. [13]
b. Tư duy logic: Tư duy logic là giai đoạn nhận thức lý tính, sử dụng các
hình thức cơ bản như: khái niệm, phán đoán, suy luận, các quy luật,… của
logic học.
c. Tư duy vật lí: Tư duy vật lí là sự quan sát các hiện tượng vật lí, phân
tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa
chúng mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối quan hệ giữa
mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lí, dự
đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát
vào thực tiễn. [13]
1.1.2 Các qui luật và khái niệm cơ bản của logic học
1.1.2.1 Các qui luật cơ bản của logic học
Logic hình thức chịu sự chi phối của 4 qui luật cơ bản - đó là nền tảng
của logic học. Tư duy chỉ đạt đến chân lý khách quan khi tư duy tuân theo các


- 13 qui luật này. Các qui luật đó là: qui luật đồng nhất, qui luật phi mâu thuẫn, qui
luật bài trung, qui luật lí do đầy đủ.
* Qui luật đồng nhất
- Trong giới hạn của của một quá trình tư duy, mỗi tư tưởng phải đồng
nhất với chính nó.
- Có thể diễn đạt qui luật đồng nhất: “A là A” hay “A ≡ A”
- Biểu hiện của qui luật đồng nhất:
+ Mỗi sự vật, hiện tượng cần phải được phân biệt với sự vật, hiện tượng
khác. Vật nào phải là vật ấy, mỗi vật thuộc một khái niệm xác định có nội
dung (nội hàm) hoàn toàn xác định, không được tùy tiện thay đổi nội dung
khái niệm đánh tráo khái niệm).
+ Qui luật đồng nhất đảm bảo cho tư duy tính xác định, duy nhất dẫn đến
chân lý.
+ Trong dạy học vật lí, các khái niệm phải đươc định nghĩa rõ ràng

Trong từng cặp trên, hai phán đoán không đồng thời chân thực, ít nhất
một phán đoán là giả dối (có thể cả hai cùng giả dối)
* Qui luật bài trung
- Hai phán đoán hay tư tưởng mâu thuẫn với nhau (phủ định lẫn nhau)
không thể cùng giả dối, một trong hai phán đoán hay tư tưởng đó phải chân thực.
(Dĩ nhiên hai ý kiến đó phải nói về cùng một sự vật, trong cùng một thời
gian và cùng một mối quan hệ)
- Biểu diễn qui luật bài trung: A ∨ A
- Các cặp phán đoán mâu thuẫn thỏa mãn qui luật bài trung:
+ “S là P” hoặc “S không là P”
+ “Tất cả S là P” hoặc “Tất cả S không là P”
+ “ ∀ S không là P” hoặc “Một số S là P”
+ “Tất cả S là P” hoặc “Một số S không là P”
* Qui luật lý do đầy đủ


- 15 - Các kết luận rút ra từ suy luận trên các tiền đề chỉ có tính chân lý khi
việc suy luận phải hợp lý, hợp logic (tuân thủ các qui luật, qui tắc logic) và
dựa trên những tiền đề chân thực. Mỗi tư tưởng được thừa nhận và sử dụng là
chân thực nếu có lý do đầy đủ.
Yêu cầu của qui luật:
+ Các tiền đề được sử dụng khi xây dựng tư tưởng phải có giá trị chắc
chắn chân thực.
+ Các tiền đề phải đầy đủ và có mối quan hệ bản chất với nhau, phải
nằm trong một thể thống nhất không loại trừ nhau, không mâu thuẫn nhau.Về
mặt triết học qui luật lý do đầy đủ phản ánh mối quan hệ nhân quả trong thế
giới hiện thực khách quan. Mỗi sự vật hiện tượng vừa là kết quả của sự vật
hiện tượng khác lại vừa là nguyên nhân của những sự vật hiện tượng sinh ra
từ đó.
1.1.2.2 Các khái niệm cơ bản của logic học

Ngoại diên là tất cả các loại lực: lực hấp dẫn, lực đàn hồi, lực ma sát, lực điện từ
- Các loại khái niệm
Khái niệm định tính: là khái niệm mà nội hàm chỉ chứa các dấu hiệu
mang tính định tính, không phụ thuộc vào một quá trình đo nào. Gồm: Khái
niệm về hiện tượng vật lí; Khái niệm về sự vật (vật thể) vật lí; Khái niệm về
các trường vật lí.
Khái niệm định lượng: là những khái niệm mà nội hàm chứa các dấu
hiệu mang tính định tính và định lượng, thuộc tính vật lí phản ánh trong nội
hàm có thể đo được bằng một biểu thức định lượng. Gồm: Khái niệm về đại
lượng vật lí; Khái niệm về các đơn vị đo.
* Định nghĩa khái niệm: là một thao tác logic để tách các sự vật cần
định nghĩa từ những sự vật tiếp cận với chúng sao cho trong phạm vi của định


- 17 nghĩa vạch ra được nội dung và bản chất của khái niệm đến mức tối đa. Việc
định nghĩa khái niệm tức là đồng thời thực hiện hai nhiệm vụ:
- Phân biệt sự vật cần định nghĩa với tất cả các sự vật khác tiếp cận với nó.
- Vạch ra những nội dung (dấu hiệu bản chất) các sự vật cần định nghĩa
(nội hàm của khái niệm).
* Các hình thức định nghĩa khái niệm
- Định nghĩa thông qua giống và sự khác biệt về loài (định nghĩa theo tập hợp)
- Định nghĩa bằng cách nếu toàn bộ nội hàm của khái niệm.
- Định nghĩa duy danh (hay định nghĩa bằng cách đặt tên): là hình thức định
nghĩa trong đó xác định thuật ngữ hoặc ký hiệu biểu thị đối tượng của tư tưởng
- Định nghĩa xây dựng (định nghĩa theo nguồn gốc) .
- Định nghĩa bằng cách mô tả gần đúng.
- Định nghĩa tường minh.
- Định nghĩa không tường minh.
* Các qui tắc định nghĩa khái niệm
- Qui tắc 1: Định nghĩa phải cân đối


I: Khẳng định riêng

∃S là P

E: Phủ định chung

∀S không là P

Tính
chu diên
S+
PS+
P+
SPSP+
S+
P+

O: Phủ định riêng

∃S không là P

S-

P+

Quan hệ
của S và P
…P bao hàm S
…S ≡ P


Qui tắc thuật ngữ
Trong mỗi tam đoạn luận chỉ có ba thuật ngữ S, P và M
Thuật ngữ giữa phải chu diên ít nhất ở một tiền đề
P+

M

S+

M

S+
P
Thuật ngữ không chu diên trong tiền đề biểu thị một bộ phận
thì trong kết luận chúng cũng biểu thị một bộ phận.
Qui tắc 3

Qui tắc 4
Qui tắc 5
Qui tắc 6
Qui tắc 7

M+

P

S+

M

Phép quy nạp muốn thu được kết quả đáng tin cậy cần phải tuân thủ các
điều kiện sau:
+ Kết luận của suy luận quy nạp phải được khái quát hóa từ các dấu hiệu
bản chất của một số sự vật hoặc hiện tượng.
+ Chỉ được áp dụng phép quy nạp cho mội số lớp đối tượng nào đó.
+ Quy nạp về nguyên tắc cho tri thức mang tính xác xuất do đó số đối
tượng xem xét phải đủ lớn và nhất thiết phải được kiểm nghiệm trong thực tế.
1.1.3 Bồi dưỡng tư duy logic trong dạy học vật lí
Học tập vật lí nhằm nhận thức được những đặc tính của sự vật hiện
tượng, những mối quan hệ khách quan có tính quy luật giữa chúng và vận
dụng những tri thức khái quát đã thu được vào hoạt động thực tiễn nhằm cải
tạo thế giới tự nhiên. Hình thành và phát triển tư duy vật lí cho HS được
thông qua hoạt động học tập. Như vậy học tập vật lí hướng tới tìm ra chân lý
khách quan và biết cách tìm ra chân lý khách quan. Tức là, trong hoạt động tư
duy HS phải tuân theo các quy luật của logic. Vì vậy, việc bồi dưỡng tư duy
logic cho HS là rất cần thiết. Bản thân HS chưa đủ điều kiện nghiên cứu
tường minh các quy tắc, quy luật của logic học mà chỉ đúc kết kinh nghiệm
thông qua hoạt động học tập với sự tổ chức của GV.


- 21 Đối với HS ở THPT, logic học không được đưa vào chương trình dạy
học như một môn chính khóa. Do đó GV phải bồi dưỡng tư duy logic cho HS
bằng cách thông qua những nhiệm vụ cụ thể để HS tích lũy dần kinh nghiệm
đến một lúc nào đó HS sẽ đúc kết cho mình những quy tắc đơn giản là sự
phản ánh những mối liên hệ, quan hệ khách quan của các sự vật hiện tượng
quanh ta đúc kết thành tiền đề cho tư duy logic.
1.1.3.1 Nội dung bồi dưỡng tư duy logic
* Rèn luyện thao tác tư duy và kĩ năng suy luận logic
Đối với bộ môn vật lí để có thể hình thành được các khái niệm, định
luật, định lý, các thuyết vật lí đòi hỏi thực hiện các thao tác tư duy, các kĩ

dụng kiến thức, những suy luận logic như quy nạp và suy luận diễn dịch được
sử dụng, giữa chúng có mối quan hệ chặt chẽ. Trong bước đầu học tập vật lí
HS đi từ những kiến thức cảm tính, cụ thể của sự kiện, bằng phép quy nạp đi
đến nhận thức những quy luật của tự nhiên, nghĩa là đi từ cụ thể đến trừu
tượng, giai đoạn này sử dụng suy luận quy nạp. Để ứng dụng những quy luật,
những lý thuyết khái quát đã học vào giải quyết những vấn đề của thực tiễn
thì phải áp dụng phép suy luận diễn dịch. Phép suy luận diễn dịch cho phép
chuyển từ trừu tượng đến cụ thể làm cho các khái niệm, các quy luật có ý
nghĩa thực tiễn.
* Rèn luyện ngôn ngữ Vật lí cho HS
Như ta đã biết, ngôn ngữ là là hình thức biểu đạt của tư duy. Mỗi một
loại khái niệm được diễn đạt bằng một từ hay một cụm từ, mỗi một phán đoán
được biểu diễn bằng một câu hay mệnh đề, mỗi suy luận lại gồm nhiều phán
đoán liên tiếp [13]. Đối với bộ môn vật lí có một số khái niệm rất gần gũi với
đời sống như (như khái niệm công, lực, khối lượng…) dẫn đến việc HS có thể
hiểu chưa đúng hoặc chưa đầy đủ ý nghĩa vật lí của các khái niệm, đại lượng


- 23 này với ý nghĩa của chúng trong đời sống. Mặt khác mỗi đại lượng vật lí
thường được quy ước bằng một kí hiệu, thí dụ như nhiệt độ và thời gian đều
được kí hiệu là t, chu kì và nhiệt độ tuyệt đối đều được kí hiệu là T…do đó
HS cần hiểu rõ ý nghĩa của các đại lượng vật lí để tránh nhầm lẫn.
Tóm lại, tư duy có quan hệ mật thiết với ngôn ngữ. Không có ngôn ngữ
làm phương tiện thì không có quá trình tư duy, vì ngay từ khâu đầu tiên của
quá trình tư duy là tình huống có vấn đề, đến quá trình thực hiện các thao tác
tư duy và cuối cùng là các sản phẩm của tư duy như khái niệm, phán đoán,
suy luận đều sử dụng ngôn ngữ. Vì vậy, yêu cầu đặt ra là đi đôi với việc rèn
luyện các thao tác tư duy, các kĩ năng suy luận lôgic thì cần phải rèn luyện
ngôn ngữ vật lý cho HS. [1]
1.1.3.2 Các biện pháp bồi dưỡng tư duy logic cho HS

Ví dụ : Đổ nửa cốc rượu và nửa cốc nước vào nhau nhưng không đầy cốc.
- Tình huống lạ là tình huống có những nét đặc biệt lôi cuốn sự chú ý của
HS mà họ chưa bao giờ nghĩ tới và nhìn thấy.
Ví dụ: Thả một kim khâu nằm ngang trên mặt nước, kim không chìm mà
lại nổi.
* Xây dựng một logic nội dung phù hợp với đối tượng HS
Chương trình Vật lí phổ thông xây dựng theo chương trình đồng tâm
gồm 3 vòng: Vòng 1: Vật lí 6-7; Vòng 2: Vật lí 8-9; Vòng 3: Vật lí 10-11-12
Có nhiều kiến thức Vật lí hình thành và phát triển qua các vòng, ví dụ:
khái niệm lực, khối lượng, công,…Trên cơ sở yêu cầu HS tự lực hoạt động để
xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức. Đòi hỏi GV cần phải phân chia một vấn đề
lớn của bài học thành một chuỗi vấn đề nhỏ hơn để HS có thể độc lập, tự giải
quyết được vấn đề, tìm tri thức mới theo sự tổ chức của GV. Tùy thuộc vào
đối tượng HS cụ thể từng vùng, miền, trường, lớp mà GV lựa chọn các tình
huống vật lí phù hợp với trình độ HS. [16]


- 25 * Giáo viên tổ chức các quá trình học tập sao cho từng giai đoạn
xuất hiện những tình huống, bắt buộc HS phải huy động các thao tác tư
duy và suy luận logic thì mới giải quyết được vấn đề
Những tình huống phổ biến mà HS phải thực hiện các thao tác tư duy là:
- Nhận biết những dấu hiệu bản chất của sự vật, hiện tượng.
- Tìm những yếu tố ảnh hưởng đến diễn biến của hiện tượng hoặc làm
biến đổi tính chất của sự vật hiện tượng.
- Xác định yếu tố nào là yếu tố quan trọng nhất tác động đến diễn biến
của hiện tượng và tính chất của sự vật.
- Tìm ra các dấu hiệu giống nhau và khác nhau trong các sự vật, hiện
tượng.
- Tìm những dấu hiệu chung và tính chất chung của sự vật, hiện tượng.
- Rút ra kết luận chung sau khi quan sát nhiều hiện tượng, nhiều thí nghiệm.