BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ XUÂN HUỲNH

Rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho học sinh
trong dạy học Cơ học Vật lý 8 Trung học cơ sở

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Chuyên ngành: Lý luận & Phươmg pháp dạy học Vật Lý
Mã số: 60.14.01.11

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đình Thước

NGHỆ AN - 2013


LỜI CÁM ƠN
Tác giả luận văn kính trọng, biết ơn sâu sắc đến:
PGS.TS Nguyễn Đình Thước đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tác giả
vượt qua khó khăn để hoàn thành tốt luận văn.
Các Thầy, Cô của chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học Vật lý - Khoa
Vật lý Đại học Vinh đã truyền thụ cho chúng tôi những kiến thức và kinh nghiệm ở lớp
Cao học 19 đào tạo tại Đại học Sài Gòn, thành phố Hồ Chí Minh.
Các bạn học viên lớp Cao học 19 trường Đại học Sài Gòn, thành phố Hồ Chí
Minh, Ban Giám Hiệu, các anh chị em đồng nghiệp và các em học sinh trường THCS
Phú Thọ đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm.
Cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã động viên và giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập sau Đại học.


GV
HS
TNSP
TN
ĐC
SGK



MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Bài tập Vật Lý là một phương tiện dạy học có vai trò và chức năng to lớn trong việc
thực hiện các nhiệm vụ dạy học Vật Lý ở trường phổ thông.
Trong đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, để nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy
học trong nhà trường đối với bộ môn Vật Lý, chúng ta đang quan tâm nhiều đến các
phương pháp dạy học tích cực chủ yếu là ở các tiết học xây dựng các kiến thức mới
còn đối với việc đổi mới phương pháp dạy bài tập vật lý có thể nói chưa thực sự được
quan tâm đúng mức.
Chương trình dạy học Vật Lý ở THCS, các lớp 6,7,8 trong phân phối chương trình
không có tiết bài tập Vật Lý. Vì thế, vận dụng dạy học bài tập Vật Lý ở trường THCS
như thế nào thì có hiệu quả? Phương pháp dạy bài tập Vật Lý ở THCS theo chiến lược
nào?
Để giải quyết cơ sở lý luận và thực tiễn trong hoạt động dạy học Vật Lý cho HS ở
THCS là “ bài toán ’’ khó đối với các giáo viên.
Với những lý do nêu trên, tôi chọn đề tài luận văn cao học để nghiên cứu:
“ Rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho học sinh trong dạy học Cơ học Vật Lý lớp 8
Trung học cơ sở ’’
2. Mục đích nghiên cứu
Rèn luyện các kĩ năng giải các bài tập Cơ học trong dạy học Vật Lý 8 THCS, nhằm
phát triển tư duy khoa học và nâng cao hiệu quả học tập Vật Lý của học sinh.

6


6.3 Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng công cụ toán học để xử lí, đánh giá kết quả điều tra và kết quả định lượng của
TNSP.
7. Đóng góp của đề tài
- Về mặt lí luận: xây dựng cơ sở lí luận rèn luyện kĩ năng giải bài tập vật lý cho học
sinh THCS.
- Về mặt thực tiễn: xây dựng được một số tiến trình dạy học, rèn luyện kĩ năng giải bài
tập chương Cơ học cho học sinh lớp 8 THCS.
8. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm có 3 phần
-

Phần mở đầu
Phần nội dung

Chương 1. Rèn luyện kĩ năng giải bài tập vật lý phổ thông
Chương 2. Tổ chức hoạt động dạy học rèn luyện kĩ năng giải bài tập Cơ học Vật Lý 8 Trung học cơ sở.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm (TNSP)
-

Phần kết luận

Tài liệu tham khảo
Phụ lục.

7


Bài tập có thể là điểm khỏi đầu dẫn dắt đến kiến thức mới. Khi đã có trình độ toán
học, nhiều khi các bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn HS 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. Ví dụ: Trong khi vận dụng định luật II của Newton để giải bài toán
hai vật tương tác có thể thấy một đại lượng không đổi là tích mv của hai vật tương tác.

8


Kết quả của việc giải bài tập đó dẫn đến việc cần thiết phải xây dựng khái niệm động
lượng và định luật bảo toàn động lượng.
-

BTVL là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức một cách sinh động có hiệu quả.
Khi giải các bài tập đòi hỏi HS phải ghi nhớ lại các công thức, định luật, kiến thức
đã học, có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học trong cả
một chương, một phần hoặc giữa các phần nhờ đó HS sẽ hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững
chắc các kiến thức đã học.

-

BTVL là một phương tiện rèn luyện kĩ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn,
rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát.
Có thể xây dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn. Khi giải các bài tập đó
không chỉ làm cho HS nắm vững hơn các kiến thức đã học, mà còn tập cho HS quen
với việc liên hệ lí thuyết với thực tế vận dụng kiến thức đã học giải quyết những vấn đề
đặt ra trong cuộc sống như giải thích các hiện tượng cụ thể của thực tiễn, dự đoán các
hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước.

-

phương tiện để thực hiện hoạt động rèn luyện tư duy, nó không có mục đích tự thân
của dạy học). Mục đích cơ bản đặt ra khi giải BTVL là làm sao cho HS hiểu sâu sắc
hơn những quy luật vật lý, biết phân tích và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực
tiễn, vào kĩ thuật và cuối cùng phát triển năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề.
Giải BTVL có giá trị rất lớn về mặt phát triển tính tích cực, tự học của HS. Qua hoạt
động giải bài tập giáo dục cho HS ý chí, tinh thần vượt khó, rèn luyện phong cách
nghiên cứu khoa học, yêu thích môn học Vật Lý.
BTVL là phương tiện dạy học thực hiện 4 nhiệm vụ quan trọng của dạy học vật lý
trong nhà trường (nhiệm vụ giáo dưỡng, nhiệm vụ phát triển trí tuệ, nhiệm vụ giáo dục
và nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp)
1.1.3.

Phân loại bài tập

BTVL đa dạng, phong phú. Người ta phân loại BTVL bằng nhiều cách khác nhau
theo nhiều đặc điểm: theo nội dung, theo ý nghĩa mục đích, theo chiều sâu của việc
nghiên cứu vấn đề, theo phương thức giải, theo phương thức cho giả thiết, theo mức độ
khó của nhận thức.
-

Phân loại theo nội dung.

10


+ Các bài tập được sắp xếp theo đề tài của tài liệu vật lý. Người ta phân biệt các
bài tập về cơ học, về vật lý phân tử, về điện học,…. Sự phân chia như vậy có tính chất
quy ước. Bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết của một bài tập thường không lấy
kiến thức từ một chương, một phần mà có thể tích hợp nhiều kiến thức các phần khác
nhau của giáo trình vật lý.

Người ta phân biệt bài tập bằng lời hay còn gọi là bài tập định tính, bài tập thí nghiệm,
bài tập tính toán, bài tập đồ thị.
 Bài tập định tính.

Bài tập định tính là bài tập khi giải HS không cần thực hiện các phép tính phức
tạp, khi cần thiết chỉ là 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 lôgic, do đó phải hiểu
rõ bản chất (nội hàm) của các khái niệm, định luật vật lý và nhận biết được những biểu
hiện của chúng trong những trường hợp cụ thể. Đa số các bài tập định tính yêu cầu HS
giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định. Cũng
có nhiều tài liệu gọi bài tập định tính là bài tập - câu hỏi.
Bài tập định tính có rất nhiều ưu điểm về mặt phương pháp học. Đưa được lý
thuyết vừa học lại gần với đời sống, thực tiễn xung quanh. Các bài tập định tính làm
tăng thêm ở HS hứng thú môn học, tạo điều kiện cho HS suy luận và phát triển ngôn
ngữ Vật Lý. Phương pháp giải bài tập định tính bao gồm việc xây dựng những suy lý
lôgic dựa trên những định luật vật lý nên bài tập định tính là phương tiện rất tốt để phát
triển tư duy lôgic của HS. Việc giải các bài tập định tính rèn cho HS hiểu rõ được bản
chất của các hiện tượng vật lý và những quy luật của chúng, dạy cho HS biết áp dụng
kiến thức vào thực tiễn. Giải bài tập định tính rèn luyện cho HS thao tác tư duy phân
tích, như vậy tạo cơ sở cho HS biết phân tích nội dung vật lý của bài tập nói chung và
bài tập tính toán nói riêng.
Bài tập định tính được ưu tiên hàng đầu sau khi học xong lí thuyết, trong khi
luyện tập và ôn tập vật lý.

12


Có 3 mức độ về bài tập định tính:
+ Loại bài tập định tính đơn giản là loại bài tập HS chỉ cần áp dụng một định
luật, một quy tắc hay một phép suy luận lôgic là giải được.

Bài tập thí nghiệm là loại bài tập yêu cầu xác định một đại lượng vật lý, cho biết
dụng cụ và vật liệu để 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 lý thuyết.
Các bài tập thí nghiệm ở trường phổ thông thông thường các dụng cụ thiết bị thí
nghiệm có thể khai thác ở phòng thí nghiệm trong nhà trường hoặc HS sử dụng các
thiết bị tự làm. Bài tập thí nghiệm có thể là dạng bài tập thí nghiệm định tính hoặc dạng
bài tập thí nghiệm định lượng.
Ta có thể chuyển từ một bài định tính hoặc một bài tập tính toán thành một bài
tập thí nghiệm.
Ví dụ về bài tập thí nghiệm:
+ Bài tập 1: Cầm đầu trên của một sợi dây cao su có quả nặng buộc 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.
+ Bài tập 2: Cho một khối gỗ hình hộp chữ nhật và một tấm ván phẳng, xác định
hệ số ma sát giữa khối gỗ và tấm ván đó.
Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về mặt giáo dưỡng, phát triển trí tuệ, giáo dục
và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt bồi dưỡng năng lực thực nghiệm và làm sáng tỏ
mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn.
Hoạt động giải bài tập thí nghiệm luôn gây được hứng thú lớn đối với HS, lôi
cuốn được sự chú ý của HS vào các vấn đề bài tập yêu cầu, phát huy tính tích cực tìm
tòi, khám phá và sáng tạo. Những số liệu khởi đầu về mặt lý thuyết của bài tập sẽ được
kiểm tra tính đúng đắn thông qua các kết quả thu được bằng con đường thực nghiệm.
14


Có thể giải bài tập thí nghiệm dùng những thiết bị rất thông thường, đơn giản,
bề ngoài có vẻ kém hiệu lực trong việc gây hứng thú cho HS, song nếu biết khai thác
lại có ý nghĩa to lớn trong việc phát triển tư duy sáng tạo của HS. Ka - pi - xa đã từng
nói “Thiết bị dạy học càng đơn giản càng có tác dụng trong việc phát huy năng lực
sáng tạo của người học”.

Chẳng hạn từ thế kỉ thứ 5 trước Công nguyên, Zénon ở Élée đã xây dựng một nghịch lí
rất nổi tiếng thời cổ đại về chuyển động, gọi là “ nghịch lí về Achille và con rùa” theo
đó chàng dũng sĩ Achille không bao giờ đuổi kịp con rùa. Ở Trung Quốc, vào thời đó
cũng có chuyện nghịch lí về khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời, học giả tài ba như
Khổng Tử cũng không giải thích được: Buổi sáng, Mặt Trời dường như gần ta hơn nên
trông thấy to hơn, nhưng lại không nung nóng ta nhiều hơn so với buổi trưa Mặt Trời
dường như ở xa ta hơn, trông thấy nhỏ hơn lại nung nóng ta hơn!
Trước khi khoa học khẳng định được định luật bảo toàn và chuyển hóa năng
lượng đã có vô số những “đồ án động cơ động cơ vĩnh cửu” ra đời trên những ngụy
biện khác nhau về cơ chế hoạt động của chúng.
Trong thế kỉ 20 và ngày nay trong vật lý học còn nhiều nghịch lý vẫn chưa giải
quyết được. Các nghịch lý đó được giải quyết là bước tiến mới về khoa học. Nói cách
khác: không ít khám phá và phát minh mới ra đời trên cơ sở nghịch lí vật lý.
Ví dụ: Cuối thế kỉ 19, theo quan điểm của vật lý Newton thì vận tốc ánh sáng trong
những vật chuyển động khác nhau thì phải khác nhau. Song mọi thí nghiệm đo vận tốc
áh sáng, đặc biệt là những thí nghiệm rất chính xác của Michelson, lại luôn cho kết quả
“nghịch lí”: Vận tốc ánh sáng không bao giờ thay đổi dù vật chuyển động như thế nào!
Chính “nghịch lí” này đã dẫn đến sự ra đời của thuyết tương đối hẹp A.Einstein, mở ra
một kỉ nguyên mới của vật lý học thế kỉ thứ 20.
Trong dạy học vật lý, tiếp cận với những cách hiểu thiếu xót và sai lầm về tri
thức vật lí nảy sinh do sự phân tích phiến diện các điều kiện qui định sự diễn biến của
hiện tượng. Học giải những bài toán nghịch lí và ngụy biện sẽ là một trong những con
16


đường có hiệu quả và thú vị; học cách khắc phục sự phiến diện, hời hợt trong tìm hiểu,
phân tích, lĩnh hội và vận dụng tri thức vật lý. Có thể coi đó cũng là con đường tích cực
học vật lý thông qua những bài tập phản diện, tức là thông qua những ví dụ hiểu sai,
vận dụng sai tri thức vật lý.
Các bài toán nghịch lí và ngụy biện về vật lý là những bài toán loại đặc biệt mà

Phân loại bài tập theo mức độ nhận thức

Ta có thể chia bài tập vật lý làm hai loại: bài tập luyện tập (ôn tập kiến thức, rèn
luyện các kĩ năng) và loại bài tập sáng tạo về vật lý.
Kết luận:
Nhìn từ góc độ lí luận và phương pháp dạy học thì phân loại bài tập vật lý còn nhiều
quan điểm khác nhau, như cách phân loại trên cũng chỉ có tính tương đối.
1.2.
1.2.1.

Phương pháp giải bài tập vật lý.
Các bước giải bài tập vật lý.
Việc rèn luyện cho HS biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo đi đến

kết quả một cách chắc chắn là một việc rất cần thiết. Nó không những giúp HS nắm
vững kiến thức mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận chính xác, linh hoạt, làm việc một
cách khoa học, có kế hoạch.
BTVL rất đa dạng, cho nên phương pháp giải rất phong phú. Tuy nhiên, có thể
vạch ra một dàn bài chung gồm những bước chính sau:
Bước 1: Tìm hiểu đề bài.
Bước này bao gồm việc xác định ý nghĩa vật lý của các thuật ngữ, phân biệt đâu
là ẩn số, đâu là dữ kiện. Trong rất nhiều trường hợp, ngôn ngữ trong đề bài không hoàn
toàn trùng với ngôn ngữ dùng trong lời phát biểu các định nghĩa, các định luật, các quy
tắc vật lý; cần phải chuyển sang ngôn ngữ vật lý tương ứng thì mới dễ áp dụng các
định nghĩa, quy tắc, định luật vật lý.

18


Với những bài tập tính toán, sau khi tìm hiểu đề bài, cần dùng các kí hiệu để tóm tắt đề

phương pháp phân tích dễ thực hiện hơn đối với học sinh vì mục tiêu của lập luận rõ
ràng hơn.
Bước 4: Biện luận.
Trong bước này, ta phải phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả
không phù hợp với điều kiến ban đầu của bài tập hoặc không phù hợp với thực tế. Với
biện luận này cũng là một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận. Đôi khi,
nhờ sự biện luận này mà HS có thể tự phát hiện ra những sai lầm của quá trình lập
luận, do sự vô lý của kết quả thu được.
Việc giải tất cả các loại bài tập đều phải trải qua bước 1 và bước 2 để giảm bớt
sự mò mẫm, quanh co trong các bước sau. Tuy nhiên, việc xây dựng lập luận có thể có
những nét khác nhau.
1.2.2. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý.
1.2.2.1.
Hoạt động giải bài tập vật lý.

Mục tiêu cần đạt tới khi giải một BTVL là tìm được câu trả lời đúng đắn, giải
quyết được vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học.
Quá trình giải một BTVL thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập,
xem xét hiện tượng vật lý được đề cập và dựa trên kiến thức vật lý toán để nghĩ tới
những mối quan hệ có thể có của cái đã cho và cái phải tìm, sao cho có thể thấy được
cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đã cho. Từ đó tìm ra mối liên hệ
tường minh giữa cái cần tìm với cái đã biết, tức là tìm được lời giải đáp.
Cũng có thể đưa ra một phương pháp chung để giải bài tập vật lý có tính vạn
năng để áp dụng cho việc giải một bài tập cụ thể.

20


Ở đây chỉ đưa ra sơ đồ định hướng chung để tiến hành giải một bài tập vật lý.
Dựa vào các bước để tiến hành giải một bài tập, GV có thể kiểm tra hoạt động học của

xây dựng các angôrit giải cho từng loại bài tập cơ bản, điển hình nào đó ( ví dụ bài tập
21


động học, động lưc học, …) thông qua việc giải toán HS nắm được các angôrit giải cho
từng loại bài tập.
Mức độ 2: Hướng dẫn tìm tòi.
Là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách
giải quyết, không phải là GV chỉ hướng dẫn HS hành động theo mẫu đã có mà GV gợi
mở để HS tự tìm cách giải quyết, HS tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt
được kết quả. Kiểu định hướng này đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy cho HS, tạo điều
kiện để HS tự lực tìm tòi cách giải quyết.
Khó khăn của định hướng tìm tòi chính là ở chỗ hướng dẫn của GV phải làm
sao không đưa HS thực hiện các hành độg theo mẫu mà phải có tác dụng hướng tư duy
của HS vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết vấn đề của bài tập.
Mức độ 3: Định hướng khái quát chương trình hóa.
Là kiểu định hướng HS tự tìm tòi cách giải quyết. Nét đặc trưng của kiểu hướng
dẫn này là GV định hướng hoạt động tư duy của HS theo đường lối khái quát hóa giải
quyết vấn đề. Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của HS. Nếu
HS gặp trở ngại không vượt qua được để tìm cách giải quyết thì GV phát triển định
hướng giải quyết ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho HS để
thu hẹp phạm vi tìm tòi, giải quyết vấn đề. Nếu HS vẫn không giải quyết được thì GV
chuyển dần hướng dẫn theo mẫu giúp HS hoàn thành yêu cầu một bước, sau đó yêu
cầu HS tự lực, tìm tòi giải quyết bước tiếp theo. Cứ như thế cho đến khi giải quyết
xong vấn đề đặt ra.
Kiểu hướng dẫn khái quát chương trình hóa trong hoạt động giải BTVL cho HS
nhằm phát huy tính độc lập, tự lực thực hiện các hành động tư duy đồng thời dạy cho
HS cách tư duy.

22

các thói quen được rèn luyện cho HS trong quá trình dạy học vật lý, bao gồm các cách
thức cũng như trình tự thực hiện hành động. Trong việc giải các bài tập vật lý, cần có
các thói quen như:
+ Cân nhắc các điều kiện đã cho.
+ Phân tích nội dung bài toán vật lý.
+ Biểu diễn tình huống vật lý bằng hình vẽ.
+ Chuyển tất cả các đơn vị đo về một hệ thống đơn vị của các đại lượng vật lý.
+ Lập các phương trình mà từ đó có thể tìm được các đại lượng cần tìm.
+ Kiểm tra việc giải bài tập theo các đơn vị đo.
23


+ Sử dụng bảng số, máy tính.
+ Chú ý đến độ chính xác của các đại lượng cần tìm.
Có thể định nghĩa kĩ năng giải bài tập là: Kĩ năng giải bài tập vật lý là khả năng
của học sinh thực hiện thuần thục một hay một chuỗi hành động vận dụng các kiến
thức vật lý (các khái niệm, các định luật, các quy tắc, các nguyên lí) mà giả thiết bài
tập đã cho để giải quyết nhiệm vụ đặt ra theo yêu cầu của bài tập.
Lí luận và thực tiễn dạy học vật lý cho thấy, muốn rèn luyện kĩ năng cho HS thông
thường đi theo hai con đường:
Con đường thứ nhất: GV dạy theo mẫu các bước, HS tái hiện, làm lại theo mẫu
với các bước đã quen biết (con đường angôrit).
Con đường thứ hai: Để rèn luyện kĩ năng, đó là dạy học định hướng thông qua
hệ thống câu hỏi định hướng tư duy.
1.4.

Một số biện pháp rèn luyện kĩ năng giải BTVL cho HS ở trường THCS.
Thực trạng HS học tập vật lý ở THCS có nhiều em học thuộc các khái niệm,

công thức của định luật, các quy luật vật lý nhưng nhiều bài tập không giải được,

GV giao cho HS giải BTVL ở trên lớp hay ở nhà, việc giám sát và kiểm tra kết
quả làm việc của HS là rất quan trọng. GV kiểm tra kết quả giải BTVL của HS để kịp
thời sửa chữa những sai lầm của HS về kiến thức và vận dụng kiến thức; uốn nắn
những kĩ năng sai lệch trong giải BTVL; kịp thời động viên khen gợi giúp cho HS luôn
tự tin, phấn khởi học tập.

Kết luận chương 1
25