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

SUTCHAY VOLAVONG

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO SINH
VIÊN CAO ĐẲNG SƯ PHẠM KHANG KHAYXIÊNG KHOẢNG CỘNG HÒA DÂN CHỦ NHÂN
DÂN LÀO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ĐẠI
CƯƠNG PHẦN CƠ HỌC

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Nghệ An, 2012

1


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
............
SUTCHAY VOLAVONG

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO SINH
VIÊN CAO ĐẲNG SƯ PHẠM KHANG KHAYXIÊNG KHOẢNG CỘNG HÒA DÂN CHỦ NHÂN
DÂN LÀO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ĐẠI
CƯƠNG PHẦN CƠ HỌC
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Chuyên ngành: LL và PPDH môn vật lý
Mã số: 60.14.10
Cán bộ hướng dẫn:

đào tạo đồi ngũ giáo viên cần phải chăm lo dạy cho sinh viên học tốt các môn
học, trong đó có môn vật lí đại cương. Mục tiêu của trường cao đẳng sư phạm
Khang khay là đào tạo nguồn nhân lực có trình độ bậc cao đẳng đáp ứng nhu cầu
kinh tế, xã hội cho địa phương và cho đất nước trong thời kỳ công nghiệp hóa –
hiện đại hóa đất nước.

3


Sinh viên muốn học tốt thì phải tự học, tự nghiên cứu.Với những lý do
trên tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Bồi dưỡng năng lực tự học cho sinh viên cao
đẳng sư phạm Khang Khay-Xiêng Khoang cộng hòa dân chủ nhân dân Lào
trong dạy học chương “năng lượng” thuộc vật lý đại cương”.
2. Mục đích nghiên cứu
Bồi dưỡng năng lực tự học cho sinh viên cao đẳng sư phạm Khang KhayXiêng Khoang trong quá trình học tập vật lý đại cương, nhằm nâng cao hiệu
quả, chất lượng đào tạo giáo viên ở đất nước lào.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Đối tượng nghiên cứu:
- Quá trình học môn vật lí đại cương của sinh viên cao đẳng sư phạm.
- Hoạt động tự học của sinh viên.
3.2. Phạm vi nghiên cứu:
Tự học của sinh viên chương “Năng lượng” phần cơ học vật lý đại cương.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu bồi dưỡng được năng lực tự học cho sinh viên cao đẳng sư phạm
ngành toán-lý bảo đảm tính khoa học trong quá trình học chương “Năng lượng”
thì có thể nâng cao hiệu quả học tập của sinh viên, góp phần nâng cao chất
lượng đào tạo giáo viên dạy môn vật lý.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu về lý thuyết tự học
5.2. Điều tra khả năng tự học của sinh viên sư phạm toán- lý cao đẳng tỉnh

- Thiết kế được một số tiến trình dạy học và tổ chức dạy học chương
“Năng lượng” theo định hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho sinh viên.
8. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm 3 phần:
- Phần mở đầu
- Phần nội dung gồm:
Chương 1: Cơ sở lý luận của đề tài
Chương 2: Dạy học chương “Năng lượng” theo định hướng bồi dưỡng
năng lực tự học của sinh viên.
Chương 3: Thực nghiệm Sư phạm
-

Phần kết luận

-

Tài liệu tham khảo

5


CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tự học
Có nhiều hình thức về tự học nhưng có thể nhận thấy: Tự học là quá trình
hoạt động nhận thức độc lập, tự lực, tích cực của người học.
1.1.1. Khái niệm
Có nhiều quan niệm về tự học [5], [10], [11]...
- Tự học là không ai bắt buộc mà tự mình tìm tòi học hỏi để hiểu biết
thêm, có thầy hay không ta không cần biết. Người tự học hoàn toàn tự làm chủ
mình, muốn học môn nào tùy ý, muốn học lúc nào cũng được, đó mới là điều

đời.
Như vậy có thể quan niệm về tự học như sau: Tự học là người học tự
quyết định trong việc lựa chọn mục tiêu học tập, lựa chọn các hoạt động học tập
và các hình thức, phương pháp kiểm tra, đánh giá thích hợp, từ đó tổ chức, xây
dựng, kiểm tra, kiểm soát tiến trình học tập của cá nhân với ý thức trách nhiệm.
Từ những quan niệm trên đây có thể nhận thấy rằng, khái niệm tự học
luôn đi cùng, gắn bó chặt chẽ với khái niệm tự thân. Tri thức, kinh nghiệm, kĩ
năng của mỗi cá nhân chỉ được hình thành bền vững và phát huy hiệu quả thông
qua các hoạt động tự thân ấy. Để có được, đạt tới sự hoàn thiện thì mỗi sinh viên
phải tự thân tiếp nhận tri thức từ nhiều nguồn; Tự thân rèn luyện các kĩ năng; Tự
thân bồi dưỡng tâm hồn của mình ở mọi nơi mọi lúc.
1.1.2. Vị trí vai trò của tự học
1.1.2.1. Tự học là mục tiêu cơ bản của quá trình dạy học.
Từ lâu các nhà sư phạm đã nhận thức rõ ý nghĩa của phương pháp dạy tự
học. Trong quá trình hoạt động dạy học giáo viên không chỉ dừng lại ở việc
truyền thụ những tri thức có sẵn, chỉ cần yêu cầu sinh viên ghi nhớ mà quan
trọng hơn là phải định hướng, tổ chức cho sinh viên tự mình khám phá ra những
qui luật, thuộc tính mới của các vấn đề khoa học. Giúp sinh viên không chỉ nắm
bắt được tri thức mà còn biết cách tìm đến những tri thức ấy. Thực tiễn cũng như
phương pháp dạy học hiện đại còn xác định rõ: càng học lên cao thì tự học càng
cần được coi trọng, nói tới phương pháp dạy học thì cốt lõi chính là dạy tự học.
Phương pháp tự học là cầu nối giữa học tập và nghiên cứu khoa học. Bởi vì sinh
viên đại học không phải là những học sinh cấp bốn. Họ cần có thói quen nghiên
cứu khoa học, mà để có được thói quen ấy thì không thể không thông qua con

7


đường tự học. Muốn thành công trên bước đường học tập và nghiên cứu thì phải
có khả năng phát hiện và tự giải quyết những vấn đề mà cuộc sống, khoa học đặt

Với những lí do nêu trên có thể nhận thấy, nếu xây dựng được phương
pháp tự học, đặc biệt là sự tự giác, ý chí tích cực chủ động sáng tạo sẽ khơi dậy
năng lực tiềm tàng, tạo ra động lực nội sinh to lớn cho người học.
1.2. Quy trình tự học. [11]
Từ quan niệm về tự học, có thể hiểu quá trình tự học là quá trình xuất phát
từ sự ham muốn, khát khao nhận thức, người học ấp ủ trong mình những dự
định, dựa vào những phương tiện nhận thức để tích lũy kinh nghiệm, tri thức và
hành động để đạt kết quả nhận thức, có thể hiểu như sau:
HAM MUỐN

ẤP Ủ

TÍCH LŨY

HÀNH ĐỘNG

MỤC TIÊU

Quy trình tự học của sinh viên đòi hỏi có 4 giai đoạn sau: Lập kế hoạch tự
học, thực hiện kế hoạch, tự kiểm tra kế hoạch, tự điều chỉnh kế hoạch. Cụ thể
nội dung các giai đoạn có thể hiểu như sau:
- Sinh viên xây dựng kế hoạch học tập: sinh viên là người chủ động
trong lựa chọn cách học, thể hiện ở chỗ ngay từ khi bắt đầu học đã tiềm ẩn nhu
cầu tất yếu phải học và trong suốt quá trình học tập, đảm bảo tự học thường
xuyên, trách nhiệm. Sinh viên phải có động cơ học tập, hiểu được nhiệm vụ học
tập. Để học tập có hiệu quả, sinh viên phải hoạch định tiến trình học tập, phải
chọn đúng nội dung trọng tâm, sắp xếp thời gian hợp lý, dự định cách học có
hiệu quả, lựa chọn tài liệu và các phương tiện thiết bị cho việc học.
- Sinh viên thực hiện kế hoạch học tập: Đây là giai đoạn hoạt động thực
sự của sinh viên, quyết định sự thành công của việc học. Giai đoạn này bao gồm


THỰC HIỆN

NGƯỜI
HỌC

TỰ ĐIỀU
CHỈNH
TỰ KIỂM
TRAmà đan
Các
giai đoạn
nêu trên trong chu trình tự học không tách
rời nhau

xen nhau, liên hệ với nhau một cách biện chứng. Quá trình tự học của mỗi người
là một quá trình phủ định biện chứng liên tục, giải quyết các mâu thuẫn tạo nên
quá trình biến đổi bên trong người học, là quá trình tích lũy tri thức để người
học đi đến một trình độ cao hơn.
1.3. Các hình thức tự học [10], [11]
- Tự học hoàn toàn: là hình thức tự học ở mức độ cao nhất, người học
không đến trường, không cần sự hướng dẫn của giáo viên, người học tự lựa chọn

10


mục tiêu học tập, lựa chọn các hoạt động học tập và các hình thức phương pháp
kiểm tra đánh giá, từ đó tổ chức, xây dựng, kiểm tra, kiểm soát quá trình học tập
của cá nhân với ý thức trách nhiệm.
- Tự học qua phương tiện truyền thông: người học không tiếp xúc trực

trình bày cái gì? Ghi lại ngắn gọn nội dung không làm sai lệch ý kiến, tư tưởng
của tác giả.
+ Ghi chép tự do: là cách ghi chép cảm xúc, suy nghĩ về một vấn đề trong
tài liệu theo ngôn ngữ của mình; trong đó có thể có cách ghi theo kiểu trích dẫn,
Ghi chép theo kiểu luận đề.
- Phương pháp nghe và ghi chép: yêu cầu sinh viên tập trung tư tưởng
theo dõi bài giảng kết hợp ghi chép. Ghi những điều giáo viên ghi ở bảng, tự ghi
những điều giáo viên thông báo giảng giải mà bản thân chưa biết, cần thiết cho
mình thì phải ghi lại vào vở.
- Phương pháp sử dụng từ điển, từ điển bách khoa, sách tra cứu và mạng
internet.
Mỗi khi gặp một từ, một khái niệm, một đại lượng vật lý mà không hiểu
rõ, không biết thì phải sử dụng từ điển, sách tra cứu…
Sinh viên phải biết cách sử dụng để tìm kiếm thông tin một cách chính
xác và nhanh nhất.
- Phương pháp ghi nhớ thông tin: mỗi khi có thời gian rỗi người học phải
chủ động đọc lại, diễn đạt lại (bằng ngôn ngữ nói hoặc viết). Ôn tập lại nhiều lần
để có thể nhớ lâu và chính xác.
Nếu sinh viên biết cách đọc, cách ghi chép, cách tìm kiếm thông tin, cách
ghi nhớ thông tin đó chính là những phương pháp cơ bản của hoạt động tự học.
Nắm vững và thực hiện tốt các phương pháp tự học sẽ hình thành và phát
triển các kỹ năng quan trọng như: kỹ năng thu thập, tìm kiếm thông tin, kỹ năng
xử lý thông tin giải quyết vấn đề, kỹ năng vận dụng kiến thức.
1.5. Năng lực tự học
Khái niệm năng lực [13, trang 11], trọng tâm lý học có nhiều định nghĩa
về năng lực. Dựa vào các định nghĩa về năng lực của P.A.Rudich,
A.G.Coovaliop, N.X.Leeytex, Phạm Minh Hạc…chúng ta có thể hiểu: năng lực
là những đặc điểm tâm lý của mỗi con người, tạo ra điều kiện để có tốc độ, bề
sâu, kết quả và chất lượng, có tính độc lập, sáng tạo trong một hoạt động nào đó.


- Kỹ năng xử lý, đánh giá thông tin
- Kỹ năng áp dụng, biến đổi, phát triển thông tin mới
- Kỹ năng sử dụng ngôn ngữ nói và viết

13


- Kỹ năng giao tiếp học tập qua các hình thức tương tác: sinh viên-giáo
viên, sinh viên-sinh viên, sinh viên-học sinh phổ thông, sinh viên-các đối tượng
khác trong xã hội.
- Kỹ năng thực hiện kế hoạch học tập
- Kỹ năng tự kiểm tra, đánh giá
1.7. Một số nội dung năng lực tự học cần được bồi dưỡng cho sinh viên
ngành lý cao đẳng sư phạm
- Năng lực nhận biết, tìm tòi phát hiện vấn đề. Năng lực này đòi hỏi sinh
viên phải quan sát, phân tích, so sánh, tổng hợp, suy luận, khái quát hóa để tìm
ra quy luật – định luật vật lý.
- Năng lực giải quyết vấn đề. Năng lực này đòi hỏi sinh viên phải biết vận
dụng con đường nhận thức vật lý, [9]:
Vấn đề  giả thuyết  hệ quả logic  kiểm tra bằng thực nghiệm
Trong hoạt động giải quyết vấn đề sinh viên phải dựa vào những kiến
thức, kinh nghiệm đã biết để đề xuất giả thuyết (mô hình giả định).
Từ giả thuyết theo suy luận logic để suy ra các hệ quả. Sau đó bằng thực
nghiệm kiểm tra hệ quả. Nếu kết quả phù hợp thì giả thuyết là tri thức mới, nếu
không phù hợp thì phải điều chỉnh lại giả thuyết hoặc đưa ra giả thuyết mới.
- Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Sau khi sinh viên nắm vững
các khái niệm, các định luật, các nguyên lý, các thuyết vật lý và phương pháp
nhận thức vật lý yêu cầu phải có năng lực vận dụng kiến thức vật lý đó vào giải
quyết các bài toán vật lý: giải thích được các hiện tượng vật lý, giải được các bài
tập có trong giáo trình, giải quyết được những được bài toán thực tiễn của cuộc

Qua điều tra về việc tự học tôi nhận được kết quả:
- Số sinh viên có khả năng tự học chiếm khoảng 15%
- Số sinh viên chưa có khả năng tự học chiếm khoảng 85%
- Đối với giáo viên quan tâm đến việc tự học của sinh viên khoảng 50%
Phương pháp dạy học của giáo viên chưa thực sự phù hợp với yêu cầu
chung hiện nay. Cách dạy học cũ vẫn còn tồn tại, trong khi giáo viên chưa làm
chủ hoàn toàn phương pháp dạy học mới.
Cơ sở vật chất phục vụ cho dạy học vật lý còn hạn chế, phòng thí
nghiệm nhỏ, dụng cụ thí nghiệm và phòng thực hành thí nghiệm chưa tách riêng
ra.

15


Sinh viên chưa thật sự quan tâm đến môn vật lý, trong suy nghĩ của các
em còn xem nhẹ việc học môn vật lý, cốt sao chỉ đủ điểm là được. Điều này thể
hiện qua tỉ lệ phần trăm (%) điểm số trong các năm học 2010-2011, 2011-2012.
Năm học
2010-2011
2011-2012

yếu
15%
13%

TB
66%
65%

khá – giỏi

trình kín.
Để giúp sinh viên tự học tốt người giáo viên phải dạy theo định hướng
dạy – tự học.
Kết quả điều tra, khảo sát thực tiễn hoạt động học tập của sinh viên cho
thấy mức độ tự học và vận dụng các phương pháp tự học của sinh viên ở trường
cao đẳng Khang khay đang còn ở mức độ thấp.
Để năng cao chất lượng đào tạo, chúng tôi đã đề xuất ba nhiệm vụ chính
đối với sinh viên cao đẳng sư phạm toán lý, tương ứng với ba nhiệm vụ đó là
những kỹ năng không thể thiếu và nội dung chính về bồi dưỡng năng lực tự học
cho sinh viên trong quá trình học tập vật lý đại cương, làm cơ sở lý luận để triển
khai dạy học chương “Năng lượng”.

17


CHƯƠNG II
DẠY HỌC CHƯƠNG “NĂNG LƯỢNG” THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI
DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA SINH VIÊN
2.1. Chương trình vật lý cho sinh viên cao đẳng sư phạm ở Lào
Ở trường cao đẳng sư phạm Khangkhay, hàng năm khoa vật lí đào tạo
hàng trăm sư phạm vật lí hệ chính quy, đáp ứng nhu cầu cho sự nghiệp giáo dục
của đất nước.
Song song với việc đào tạo các hệ chính quy, khoa vật lí cũng tham gia
trong việc đào tạo các hệ khác nhau ở ngoài trường. Trong mười năm trở lại đây,
khoa vật lí đã tham gia đào tạo 18 lớp tại chức (1012 SV), 9 lớp từ xa (355 SV),
5 lớp chuyên tu (254 SV) và 2 lớp liên thông (92 SV).
Chương trình dạy học vật lý cho sinh viên cao đẳng sư phạm ở Lào tương
đương với chương trình dành cho sinh viên cao đẳng sư phạm ở Việt Nam.
2.2. Nội dung cơ bản giáo trình vật lý đại cương chương “Năng lượng”
dành cho sinh viên sư phạm cao đẳng toán lý ở CHDCND Lào



trong đó α là góc giữa véc tơ lực F và véc tơ dịch chuyển MM ' = S
Đặt FS = Fcosα, ta có:

A = FS.S


- A > 0 khi α là góc nhọn => F sinh ra công phát động.

18




- A < 0 khi α là góc tù => F sinh ra công cản.
- A = 0 khi α là góc vuông.
b. Công của các lực cơ học
- Công của trọng lực:

A p = mgh
−1 2
kx
2

- Công của lực đàn hồi:

AF =

- Công của lực ma sát:


 

hay: P = F × v

Vậy: Công suất bằng tích vô hướng của lực tác dụng với véc tơ vận tốc
của chuyển dời.
b. Liên hệ giữa công suất, lực, vận tốc
 
P = N = F ⋅ v = Fv cos α


trong đó: N là công suất của động cơ tác dụng lực F lên vật;


v : vận tốc chuyển động đều của vật cùng hướng với F
Bài 2: Năng lượng
1. Khái niệm năng lượng

19


Năng lượng là một đại lượng đặc trưng cho mức độ vận động của vật
chất.
Một vật ở một trạng thái xác định thì có một năng lượng xác định. Khi hệ
chuyển từ trạng thái 1 (có năng lượng là W 1) sang trạng thái 2 (có năng lượng là
W2) quá trình này hệ nhận từ bên ngoài một công A. Thực nghiệm chứng tỏ:
W2- W1= A
2. Định luật bảo toàn năng lượng
Năng lượng không tự mất đi mà cũng không tự sinh ra, năng lượng chỉ

+ Nếu công toàn phần của các ngoại lực A > 0 thì W2 > W1, tức là động
năng của vật tăng lên, cũng đồng nghĩa với việc vật chuyển động nhanh lên
+ Nếu công toàn phần của các ngoại lực A < 0 thì W2 < W1, tức là động
năng của vật giảm đi, vận tốc của vật cũng giảm.
2. Thế năng
a. Định nghĩa thế năng
Thế năng của chất điểm tại mọi vị trí được định nghĩa sai khác một hằng
số cộng.
Biểu thức thế năng trong trọng trường đều: Wt = mgz + C
Biểu thức thế năng trong điện trường culong ứng với điện tích q 0 tại vị trí
cách q một đoạn r.

Wt = k

q0 q
+C
εr

b. Quan hệ giữa thế năng và lực thế
Dạng tích phân:
Dạng vi phân:

 
F
∫ ds = Et ( M ) − Et ( N ) ⇒

MN

Fx = −




1
Et = −GMm + C
r

r: khoảng cách từ m tới tâm của M; C=0 khi gốc

thế năng ở vô cùng.
d. Thế năng trọng trường
Mọi vật ở vị trí có độ cao so với mặt đất thì đều có khả năng sinh công,
nghĩa là đều mang năng lượng. Dạng năng lượng này gọi là thế năng trọng
trường (hay thế năng hấp dẫn).
Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác
giữaTrái Đất và vật, nó phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật trong trọng
trường.
h: độ cao từ m tới mặt đất; C=0 khi gốc thế năng

Et = mgh + C

ở mặt đất.
e. Thế năng đàn hồi
Lực đàn hồi của lò xo lý tưởng là lực bảo toàn, và thế năng trong trường
hợp này gọi là thế năng đàn hồi.
Et =

1 2
kx + C
2


2

qua những vị trí tại đó thế năng của chất điểm không vượt quá cơ năng, hây tọa
độ x của chất điểm chỉ biến thiên trong một phạm vi nào đó.
Bài 5: Va chạm
1. Khái niệm về va chạm
Va chạm giữa hai vật là hiện tượng hai vật tương tác với nhau trong
khoảng thời gian rất ngắn nhưng động lượng của ít nhất một trong hai vật biến
thiên đáng kể.
2. Phân loại va chạm
2.1. Va chạm đàn hồi: Khi hai vật va chạm với nhau chúng bị biến dạng,
sau va chạm vật trở về trạng thái ban đầu chuyển động với vận tốc riêng biệt,
tổng động năng toàn phần không thay đổi.
2.2. Va chạm mềm: Sau va chạm hai vật dính vào nhau, chuyển động
cùng vận tốc. Một phần động năng của hệ chuyển thành nội năng.
Động năng của hai vật trước va chạm: K 0 =

1
1
m1v12 + m2 v 22
2
2


 2
(
m1v1 + m2 v 2 )
1
2
Động năng của chúng sau va chạm: K = ( m1 + m2 ) v =


x

O

m1

m2


v2'

x

O

Trước va chạm

Sau va chạm

Giả sử m1 và m2 là khối lượng của các quả cầu, v1 và v2 là vận tốc của
chúng trước va chạm, v1’ và v’2 là vận tốc sau va chạm.

v1' =

( m1 − m2 ) v1 + 2m2 v2

v1' =

m1 + m2

1

v1


v2

Chiếu (1) lên Ox ta được pt đại số: m1v1 + m2 v2 = m1v1' + m2 v2'
Giải (2) và (3) ta được:

v1' =

2m2 v 2 + ( m1 − m2 ) v1
m1 + m2

v2' =

2m1v1 + ( m2 − m1 ) v2
m1 + m2

24

m2

x

( 3)


v1' = v 2

v' =

m1v1
m1 + m2

Động năng ban đầu của hệ:

E0 =

Động năng lúc sau của hệ:

E=

Cơ năng mất mát:

1
m1v12
2

m1
⋅ E0
m1 + m2

U = E0 − E ⇒

=

m2
⋅ E0
m1 + m2