BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN VĂN AN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG
“DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÍ 12 BAN CƠ BẢN THEO LÍ
THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM NÂNG CAO
CHẤT LƯỢNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Vinh - 2012



i

LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Khoa đào tạo Sau đại học,
tổ bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lý Trường Đại học Vinh, các thầy
giáo, cô giáo khoa Vật lý Trường Đại học Vinh cùng Trường PT Cấp 2-3
Đồng Tiến - Huyện Đồng Phú - Tỉnh Bình Phước.
Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo - PGS. TS.
Nguyễn Quang Lạc, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả
trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo tham gia giảng dạy đã tận tình
truyền đạt những kiến thức quý báu và giúp đỡ trong thời gian theo học.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, những
người thân yêu đã động viên, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.

Nhiệm vụ nghiên cứu....................................................................................

6.

Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................

7.

Kết quả đóng góp của đề tài ......................................................................

8.

Cấu trúc luận văn ..........................................................................................

Ch-¬ng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN BÀI TẬ
1.1. Tác

dụng

của

BTVL

trong

việc

nâng

cao

vận

dụng

lý

thu

bài

tập

?...................................................................................................
1.2.3. Phát triển BTVL trong dạy học BTVL [10] ………………………
1.2.4. Quy trình xây dựng hệ thống BTVL
BTVL……………………………………………….

(phát

triển

1.3. Thực trạng chung của việc sử dụng bài tập ở trƣờng THPT nói chung, bài tập nó
chiều

”

lớp

12



2.3.2

BTCB

Loại

2:

Viết

biểu

thức

cƣờng

độ

dòng

điện

tức

th

chiều.......................................................................
2.3.3


2.4.3. Các hƣớng phát triển bài tập cơ bản loại 3……….. ........................
2.4.4. Các hƣớng phát triển bài tập cơ bản loại 4……….. ........................

2.4.5. Các hƣớng phát triển bài tập cơ bản loại 5………………...............


2.4.6. Các hƣớng phát triển bài tập cơ bản loại 6…………………….…..

2.5.

Đề xuất hƣớng sử dụng hệ thống bài tập chƣơng “Dòng điện xoay chiều” theo lý th
………...............................

2.6.

Kết luận chƣơng 2 ............................................................................

Chương 3:

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1.

Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm............................

3.2.

Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm…………………………………...

3.3.

: Bài tập phức hợp

BTVL

: Bài tập vật lí

CH

: Câu hỏi

DHVL

: Dạy học vật lí

PA

: Phương án

PTBTVL

: Phát triển bài tập vật lí

LTPTBTVL : Lý thuyết phát triển bài tập vật lí
THPT

: Trung học phổ thông

SGK

: Sách giáo khoa

hơn về lí thuyết.
Việc dạy học Vật lý các trƣờng trung học phổ thông hiện nay chƣa phát
huy đƣợc hết vai trò của bài tập vật lý trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy
học. Một phần do đa số giáo viên chỉ giao bài tập ở sách giáo khoa để cho học
sinh tham khảo và xem đó là bài tập mẫu để học sinh làm các bài khác. Do đó
chƣa phát huy đƣợc tính sáng tạo của học sinh trong giải bài tập vật lý và khi
áp dụng cũng không linh hoạt, nhất là khi cho bài tập khác dạng thì học sinh
lúng túng không giải quyết đƣợc. Bên cạnh đó đa số học sinh hiện nay cũng
còn thụ động trong việc học tập của mình, các em chỉ học xoay quanh những


-2-

gì mà giáo viên đã cung cấp chứ ít chủ động tìm tòi học tập điều mới ngoài
thông tin từ ngƣời thầy. Mặt khác một số học sinh sau thời gian học tập ở
trƣờng khi về nhà do phải giúp đỡ gia đình nên không có thời gian tự tìm tòi
học hỏi thêm.
Xuất phát từ cơ sở lí luận và thực tiễn trên chúng tôi chọn đề tài:
“ Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều”
vật lí 12 ban cơ bản theo lý thuyết phát triển bài tập vật lí nhằm nâng cao
chất lượng học tập của học sinh”
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chƣơng “Dòng điện
xoay chiều” Vật lí 12 ban cơ bản theo lí thuyết phát triển bài tập Vật lí, nhằm
nâng cao chất lƣợng học tập của học sinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng
- Quá trình dạy học và dạy học BTVL ở trƣờng THPT
- Lý thuyết phát triển BTVL
3.2.Phạm vi

7. Đóng góp của đề tài
- Đã chứng minh đƣợc tính khả thi và hiệu quả của lý thuyết phát triển
bài tập trong dạy học BTVL ở trƣờng phổ thông.
- Xây dựng đƣợc hệ thống 6 loại BTCB chƣơng “Dòng điện xoay
chiều” Vật lí 12 ban cơ bản và phát triển chúng theo các phƣơng án khác
nhau. Có 53 bài tập điển hình minh họa cho sự phát triển BTVL đồng thời đề
xuất tiến trình dạy học BTVL theo tinh thần lí thuyết phát triển BTVL
8. Cấu trúc luận văn
Luận văn ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo thì phần nội
dung gồm có:


-4-

Ch-¬ng 1

Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển bài tập

trong dạy học Vật lí
Ch-¬ng 2

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chƣơng “Dòng

điện xoay chiều” Vật lí lớp 12 theo LTPTBTVL
Chương 3

Thực nghiệm sƣ phạm


-5-


- Thông qua việc giải BTVL có thể rèn luyện đƣợc những đức tính tốt
nhƣ: tính độc lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, vƣợt khó…
- BTVL là phƣơng tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của học
sinh một cách chính xác.
1.1.2. Qúa trình dạy học BTVL
Trong quá trình dạy học BTVL, để giúp học sinh có kỹ năng giải các
BTVL cơ bản củng nhƣ phức hợp thì việc học sinh tìm đƣợc phƣơng pháp
giải toán là hết sức quan trọng, tùy thuộc vào đối tƣợng của học sinh, độ khó
của bài toán, mục đích sƣ phạm của việc giải bài tập mà từ đó ngƣời giáo viên
sử dụng các kiểu định hƣớng khác nhau cho phù hợp, ba kiểu hƣớng dẫn học
sinh giải BTVL đó là:
Hƣớng dẫn theo mẫu, hƣớng dẫn tìm tòi và định hƣớng khái quát
chƣơng trình hoá [15].
a.Hướng dẫn theo mẫu(hướng dẫn Algôrit)
Sự hƣớng dẫn hành động theo mẫu thƣờng đƣợc gọi là hƣớng dẫn
Algôrit, hƣớng dẫn Algôrit đƣợc dùng với ý nghĩa là một quy tắc hành động
hay một chƣơng trình hành động đƣợc xác định một cách rõ ràng, chính xác
và chặt chẽ, chỉ cần thực hiện hành động theo trình tự và quy tắc đã chỉ ra thì
sẽ dẫn đến kết quả.
Hƣớng dẫn Algôrit là hƣớng dẫn chỉ rõ cho học sinh hành động cụ thể
cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt kết quả mong
muốn. Những hành động này là những hành động sơ cấp phải đƣợc học sinh
hiểu một cách đơn giản và học sinh đã nắm vững.
Kiểu hƣớng dẫn Algôrit không đòi hỏi học sinh sự tìm tòi xác định các
hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi học sinh
chấp hành các hành động của giáo viên chỉ ra, cứ theo đó học sinh sẽ giải
đƣợc các bài tập đã cho. Kiểu hƣớng dẫn Algôrit đòi hỏi giáo viên phải phân




-8-

học sinh giải đƣợc bài toán một cách chắc chắn. Khó khăn của kiểu hƣớng
dẫn này chính là ở chỗ hƣớng dẫn của giáo viên làm sao không đƣa học sinh
đến chỗ thừa, sự hƣớng dẫn nhƣ vậy nhằm giúp học sinh trong việc định
hƣớng suy nghĩ vào phạm vi cần tìm tòi, chứ không phải ghi nhận tái tạo cái
có sẵn.
c) Định hướng khái quát chương trình hoá
Định hƣớng khái quát chƣơng trình hoá cũng là sự hƣớng dẫn mang tính
chất gợi ý cho học sinh tự tìm tòi cách giải quuyết, tức là giúp học sinh tìm
phƣơng hƣớng để tự lực xây dựng đƣợc angôrit giải bài tập hoặc giúp cho học
sinh ý thức đƣợc đƣờng lối khái quát của việc tìm tòi giải quyết một vấn đề
nào đó, để họ chƣơng trình hoá hoạt động của mình theo các bƣớc dự định
hợp lý. Sự định hƣớng chung ban đầu đòi hỏi quá trình tự lực tìm tòi, giải
quyết của học sinh. Nếu học sinh không đáp ứng đƣợc thì sự giúp đỡ tiếp của
giáo viên là sự phát triển định hƣớng khái quát ban đầu, cụ thể hoá thêm một
bƣớc bằng cách gợi ý thêm cho học sinh, để thu hẹp hơn phạm vi phải tìm tòi,
giải quyết cho vừa sức học sinh. Nếu học sinh vẫn không đủ khả năng tự lực
tìm tòi, giải quyết thì sự hƣớng dẫn của giáo viên chuyển dần thành hƣớng
dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành đƣợc yêu cầu của một
bƣớc, sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự lực tìm tòi giải quyết bƣớc tiếp theo,
nếu cần thì giáo viên lài giúp đỡ thêm. Cứ nhƣ vậy cho đến khi giải quyết
xong vấn đề.
Kiểu định hƣớng khái quát chƣơng trình hoá là sự vận dụng phối hợp hai
kiểu định hƣớng trên nhằm khai thác, phát huy đƣợc ƣu điểm của hai kiểu
định hƣớng trên: tạo cơ hội cho học sinh phát huy hành động tìm tòi sáng tạo
của mình, đồng thời vẫn đảm bảo cho học sinh đạt đƣợc tri thức cần dạy.
1.2. Lý thuyết phát triển bài tập Vật lí
1.2.1. Lý thuyết về phát triển bài tập Vật lí [9].

Chọn BTCB là hành động có tính quyết định cho việc củng cố kiến
thức, kỹ năng nào? Hành động này bao gồm việc:
+ Xác định mục tiêu: cần củng cố kiến thức cơ bản nào? Nội dung của
kiến thức đó, phƣơng trình liên hệ các đại lƣợng, công thức biểu diễn.
+ Chọn hoặc đặt đề bài tập
+ Xác định dữ kiện, ẩn số
+ Mô hình hoá đề bài và hƣớng giải.


- 10 -

Từ BTCB, có thể phát triển thành những BTPH muôn hình muôn vẻ
Về mặt lí luận có thể khái quát thành 5 PA phát triển bài tập nhƣ sau:
PA1: Hoán vị giả thiết và kết luận của bài tập cơ bản để đƣợc bài tập cơ bản
khác có độ khó tƣơng đƣơng
Sơ đồ mô hình hoá hành động phát triển BT theo PA1
BTCB cũ:

BTCB mới:

Giả thiết a,b,c

f(a,b,c,x)

Kết luận x ?

Giả thiết

Kết luận


f(a,b,x)

Dự kiện a1,a2

Cái chưa biết b

fb(b1,b2,b)

)b
Cái cần phải tìm x


- 11 -

Mức độ phức tạp phụ thuộc vào số bài toán trung gian (hay số cái
chƣa biết). Tuỳ thuộc vào đối tƣợng HS mà có thể tăng hoặc giảm số bài toán
trung gian.
PA3. Phát triển kết luận BTCB
Cái cần tìm (ẩn số) không liên hệ trực tiếp với dữ kiện bằng một kiến
thức cơ bản mà thông qua các ẩn số trung gian. Phát triển kết luận là thay kết
luận của bài toán cơ bản bằng một số bài toán cơ bản trung gian để tìm ẩn số
trung gian X, Y... liên kết dữ liệu a, b, c... và các ẩn số x1, y1...
Sơ đồ mô hình hoá phát triển kết luận
ẩn số trung
gian x

KTCB x
fx(a,b,x)

Dự kiện

bx2

Cái chưa
biết ax

Cái chưa
biết a

Cái chưa
biết bx

Cái chưa
biết b

Giả thiết
a, b, c

Cái chưa
biết cx
cx1,
cx2

Cái chưa
biết c
c1,
c2

ẩn số x1

f (a, b, c, x)

dạng tuy chúng có thể khác nhau về cách diễn đạt nhƣng lại dùng những công
thức, kiến thức giống nhau để lập luận và tìm ra lời giải. Nếu nhƣ 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 nhàm chán vì bài tập
lặp đi lặp lại cùng một dạng và không phát huy đƣợc các đối tƣợng học sinh
khá giỏi. chính vì vậy mà những bài tập cùng dạng hoặc sử dụng kiến thức
nhƣ nhau để giải thì nên chọn 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 học tập và tài liệu tham khảo học sinh thƣờng gặp các bài tập
phức tạp và để giải chúng học sinh phải chia thành các bài tập nhỏ để giải, đó


- 13 -

là các BTCB. Nói một cách khác việc giải BTPH thực chất là học sinh phải
giải các BTCB, tuy vậy việc học sinh phát hiện ra BTCB là vấn đề khó khăn
vì các em sẽ không biết mình sẽ gặp những BTCB nào? Thế thì chúng ta hãy
xuất phát từ BTCB và biến nó thành BTPH. Nếu làm đƣợc nhƣ vậy thì khi
gặp BTPH, các bài tập cùng dạng với bài tập vừa chữa học sinh sẽ dễ dàng
tìm ra lời giải. Nói nhƣ vậy thông qua BTCB học sinh nắm đƣợc BTPH,
thông qua lời giải BTCB học sinh có lời giải BTPH.
Phát triển BTCB thành BTPH làm cho học sinh không chỉ nắm đƣợc
một bài tập mà thông qua đó nắm đƣợc nhiều bài nữa, học sinh không những
nắm kiến thức một cách chắc chắn và sâu sắc mà còn làm tăng sự hứng thú
học tập, năng lực làm việc độc lập của học sinh. Vì ở đây học sinh vừa cố
gắng hoàn thành nhiệm vụ của giáo viên giao cho, các em có thể vừa đặt ra
nhiệm vụ cho mình bằng cách tự đặt ra các đề bài tập, lúc này giáo viên chỉ
đóng vai trò 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 nhiều thời gian cho công việc này. Chúng ta nên phân bố thời

bằng ngôn ngữ nói. Học sinh tự đặt đề bài và giải. Điều này có tác dụng tốt
trong việc học sinh nắm vững kiến thức cơ bản và bồi dƣỡng năng lực diễn
đạt bằng ngôn ngữ nói cho học sinh.
6, Giáo viên phát triển BTCB theo hƣớng phát triển giả thiết hoặc phát triển
kết luận, giáo viên có thể phân tích: nếu trong BTCB không cho a mà cho các
dữ kiện a1, a2 , a3 (a1, a2 , a3, a liên hệ với nhau bằng KTCB mà học sinh đã
học). Các em có giải đƣợc không?
Từ đó em hãy đặt lại đề bài tập đã cho. Các em học sinh khá có thể
tham gia xây dựng bài tập mới
7, Giáo viên hƣớng dẫn phát triển bài tập theo cách phát triển đồng thời giả
thiết và kết luận hoặc phát triển kết luận và hoán vị chúng


- 15 -

Ở giai đoạn này, tính tự lực của học sinh đã đƣợc nâng lên về chất: học
sinh vừa là ngƣời đặt vấn đề vừa là ngƣời giải quyết vấn đề.
1.3. Thực trạng chung của việc sử dụng bài tập ở trường THPT nói chung,
bài tập nói riêng chương “ Dòng điện xoay chiều ” lớp 12 chương trình cơ
bản.
Thông qua thực tế giảng dạy, tìm hiểu và dự giờ của giáo viên chúng tôi
rút ra đƣợc một số nhận xét về việc dạy học bài tập vật lý nhƣ sau:
a. Về phía giáo viên
- Nhận thức về vai trò tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học của một số
giáo viên chƣa đƣợc đầy đủ, hợp lý, đa số chỉ thiên về vai trò kiểm tra, đánh
giá kiến thức của học sinh thông qua việc giải bài tập vật lý.
- Đa số giáo viên chƣa thực sự dày công nghiên cứu việc định hƣớng phát
triển tƣ duy cho học sinh trong giải bài tập vật lý. Hầu hết các giáo viên đều
áp đặt học sinh suy nghĩ và giải bài tập theo cách của mình mà không hƣớng
dẫn học sinh độc lập suy nghĩ tìm kiếm lời giải, chƣa có thái độ khách quan

- Phát triển BTVL vừa thực hiện tốt chức năng giáo dƣỡng (ôn tập, củng
cố, hệ thống hoá kiến thức) vừa góp phần phát triển năng lực tƣ duy lôgic, tƣ
duy biện chứng, tƣ duy sáng tạo, năng lực diễn đạt bằng ngôn ngữ nói, viết
cho học sinh. Việc yêu cầu học sinh tự đặt các đề bài tập để phát triển BTVL
(sáng tạo các bài tập mới trên cơ sở BTCB) là biện pháp biến học sinh từ thụ
động giải bài tập thành chủ động giải bài tập và hệ thống hoá bài tập, tức là
biến học thành tự học, hạn chế dần việc học sinh đến các lớp học thêm, lò
luyện thi vừa tốn công sức tiền của vừa không phát huy năng lực tự học của
học sinh.
- Nghiên cứu và hệ thống hóa các phƣơng án phát triển bài tập Vật lí, quy
trình phát triển bài tập trong dạy học Vật lí.
- Điều tra thực trạng dạy học Vật lí và việc sử dụng bài tập Vật lí ở trƣờng
phổ thông trên địa bàn tỉnh Bình phƣớc.


- 17 -

Trong chƣơng 2 chúng tôi sẽ vận dụng các phƣơng án và quy trình phát
triển bài tập để xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập cho chƣơng “Dòng điện
xoay chiều” Vật lí 12 cơ bản


- 18 -

Chương 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “DÒNG
ĐIỆN XOAY CHIỀU ” VẬT LÍ LỚP 12 CHƢƠNG TRÌNH CƠ BẢN THEO
LTPTBTVL
2.1. Mục tiêu dạy học của chương “Dòng điện xoay chiều ” lớp 12 chương
trình cơ bản