-1-

MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài
Ở thời đại ngày nay giáo dục đứng trƣớc một thực trạng là thời gian học
có hạn nhƣng kiến thức nhận loại phát triển rất nhanh, từ đó một vấn đề hết
sức quan trọng đặt ra là làm thế nào để học sinh có thể tiếp nhận đầy đủ khối
lƣợng tri thức ngày càng tăng của nhân loại trong khi quỹ thời gian dành cho
dạy và học không thay đổi, để giải quyết vấn đề này thì nền giáo dục phải có
biến đổi sâu sắc cả mục đích, nội dung và phƣơng pháp dạy học.
Trong đó quan trọng nhất là đổi mới phƣơng pháp dạy và học. Định
hƣớng công cuộc đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện nay là chuyển từ cách
dạy “Thầy truyền thụ, trò tiếp thu” sang việc thầy tổ chức các hoạt động dạy
học để trò dành lấy kiến thức, tự xây dựng kiến thức cho mình, bồi dƣỡng
năng lực tự học, nâng cao chất lƣợng học tập của học sinh
Làm thế nào để nâng cao chất lƣợng học tập của học sinh? Ngoài năng
lực sƣ phạm của giáo viên còn đòi hỏi hệ thống tri thức cần truyền tải đến học
sinh, trong dạy học nói chung và DHVL nói riêng bài tập là một công cụ rất
quan trọng hổ trợ đắc lực cho việc củng cố tri thức, mở rộng kiến thức, rèn
luyện tính tự lực của học sinh và có thể giúp học sinh nắm vững và hiểu sâu
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



-3-

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung chƣơng “Dòng điện xoay chiều” Vật lí
12 ban cơ bản để xây xựng hệ thống bài tập theo LT PTBTVL
- Nghiên cứu thực trạng dạy học BT chƣơng “Dòng điện xoay chiều”
Vật lí 12 ban cơ bản
- Đề xuất phƣơng án xây dựng và sử dụng bài tập theo LT PTBTVL
- Thực nghiệm sƣ phạm
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
- Cơ sở lí luận của việc sử dụng BTVL trong vai trò nâng cao chất lƣợng
học tập của học sinh THPT
- Lý thuyết phát triển BTVL
6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Điều tra thực trạng dạy học BTVL chƣơng “Dòng điện xoay chiều”
Vật lí 12 ban cơ bản
- Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chƣơng “Dòng điện xoay chiều”
Vật lí 12 ban cơ bản theo lí thuyết PTBTVL
- Thực nghiệm sƣ phạm
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:


với những mục đích khác nhau :
- BTVL đƣợc sử dụng nhƣ các phƣơng tiện nghiên cứu tài liệu mới, khi
trang bị kiến thức mới cho học sinh, nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến
thức mới một cách sâu sắc và vững chắc.
- BTVL là phƣơg tiện rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo vận dụng
kiến thức, liên hệ lý thuyết và thực tiễn, học tập và đời sống
- BTVL là một phƣơng tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn
luyện tƣ duy, bồi dƣỡng phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh bởi
vì giải BTVL là hình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh. Trong quá
trình giải BTVL học sinh phải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng
những lập luận, thực hiện việc tính toán khi cần thiết phải tiến hành cả thí
nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại
lƣợng để kiểm tra các kết luận của mình. Trong những điều kiện đó tƣ duy
logic, tƣ duy sáng tạo của học sinh đƣợc nâng cao.
- BTVL là phƣơng tiện ôn tập và củng cố kiến thức một cách sinh động và
có hiệu quả.


-6-

- 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

Kiểu hƣớng dẫn Algôrit có ƣu điểm là đảm bảo cho học sinh giải bài
toán đã cho một cách chắc chắn, nó giúp cho học sinh rèn luyện kỹ năng giải
toán có hiệu quả. Tuy nhiên nếu chỉ hƣớng dẫn cho học sinh luôn áp dụng
kiểu Algôrit thì học sinh giải toán chỉ đi theo đƣờng mòn có sẵn, do đó ít có
tác dụng rèn luyện khả năng tìm tòi, sáng tạo và tƣ duy bị hạn chế.
b. Hướng dẫn tìm tòi
Hƣớng dẫn tìm tòi là kiểu hƣớng dẫn mang tính chất gợi ý cho học
sinh suy nghĩ, tìm tòi, phát hiện cách giải quyết vấn đề. Ở đây, giáo viên
không phải chỉ dẫn cho học sinh chấp hành các hành động theo hƣớng đã có
để đi đến kết quả, mà là giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết,
tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt đƣợc kết quả.
Kiểu hƣớng dẫn tìm tòi đƣợc áp dụng khi cần giúp đở học sinh vƣợt
qua khó khăn để giải quyết bài toán, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu sự phát
triển tƣ duy cho học sinh, tạo điều kiện để học sinh tự tìm tòi cách giải quyết.
Ƣu điểm của kiểu hƣớng dẫn này là tránh đƣợc sự làm thay của giáo
viên cho học sinh trong việc giải bài tập. Nhƣng vì kiểu hƣớng dẫn này đòi
hỏi học sinh phải tự lực tìm tòi cách giải quyết chứ không phải chỉ chấp hành
các hành động theo mẩu đã đặt ra, nên không phải lúc nào cũng đảm bảo cho


-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

Dữ kiện a,b,c

Giả thuyết

Ẩn số x

Kết luận

- Bài tập phức hợp: BTPH là bài tập mà khi giải cần phải sử dụng từ 2 đơn vị
kiến thức cơ bản trở lên.
( BTPH là tổ hợp của các bài tập cơ bản. Thực chất việc giải bài tập tổng hợp
là việc nhận ra các BTCB trong BTPH đó)
- Phát triển bài tập vật lý:
Phát triển BTVL là biến đổi một BTCB thành các BTPH theo các phƣơng
án khác nhau.
b. Phương pháp phát triển BTVL [9]
Việc phát triển BTVL cần phải trải qua các hoạt động: chọn BTCB,
phân tích cấu trúc của BTCB, mô hình hóa BTCB theo các phƣơng pháp khác
nhau.
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 -



PA2. Phát triển giả thiết BTCB
Dữ kiện bài toán không liên hệ trực tiếp với ẩn số bằng phƣơng trình
biểu diễn kiến thức cơ bản mà liên hệ gián tiếp thông qua cái chƣa biết trung
gian a, b... nhờ phƣơng trình biểu diễn kiến thức cơ bản khác .
Phát triển giả thiết BTCB là thay giả thiết của bài toán đó bằng một số
BTCB khác buộc phải tìm các đại lƣợng trung gian là cái chƣa biết liên hệ dữ
kiện với ẩn số (cái phải tìm)
Sơ đồ mô hình họa:
KTCB a
Cái chưa biết a
fa(a1,a2,a)

)
Dự kiện b1,b2

KTCB b

KTCB
f(a,b,x)

Dự kiện a1,a2

Cái chưa biết b

fb(b1,b2,b)

)b
Cái cần phải tìm x



f1(X,x1)
KTCB x2

ẩn số x2

f1((Y,y1)

Mức độ phức tạp phụ thuộc vào số bài toán trung gian (số ẩn số bài toán trung
gian)
PA4. Đồng thời phát triển giả thiết và kết luận của BTCB (kết hợp PA2 và
PA3)
ax1,
ax2

a1,
a2

bx1,
bx2

Cái chưa
biết ax

Cái chưa
biết a

Cái chưa
biết bx


- 12 -

• Các gạch nối là những kiến thức cơ bản, chiều mũi tên là hƣớng phát
triển bài toán
PA5. Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị giả thiết kết luận
( kết hợp cả 4 PA trên)
1.2.2. Tại sao trong dạy học BTVL cần vận dụng lý thuyết phát triển bài
tập ? [ 9 ]
Vai trò của BTVL trong DHVL là hết sức quan trọng, việc sử dụng
chúng trong giờ học lại càng quan trọng trong việc nâng cao chất lƣợng của
học sinh.
Trong những giờ dạy BTVL việc thành công, hiệu quả của giờ dạy
không phải là chúng ta tìm ra đƣợc đáp số của bài toán. Không dừng lại ở đó
mà hãy nhìn nhận bài tập đó dƣới nhiều góc độ khác nhau, với những lời giải
khác nhau (nếu có), hãy xem xét lại ý nghĩa của các số liệu, đối chiếu chúng
với thực tế, rút ra những nhận xét bổ ích, chỉ ra đƣợc mấu chốt của từng lời
giải, đâu là cái mới, cái cũ…nói cách khác, chúng ta phải mổ xẻ bài tập vừa
chữa cũng nhƣ lời giải bài tập đó để tìm ra cái mới trong đó.
Mặt khác trong thực tế dạy học học sinh thƣờng gặp nhiều bài tập cùng
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




- 14 -

1.2.4. Quy trình xây dựng hệ thống BTVL ( phát triển bài tập vật lí ) trong
dạy học BTVL.[ 9 ]
1, Giáo viên xác định hệ thống bài tập cơ bản của chƣơng
- Xác định nội nung kiến thức cơ bản của chƣơng
- Các phƣơng trình biểu diễn
- Lựa chọn BTCB
- Mô hình hóa bài tập
2, Học sinh giải BTCB (tập dƣợt để hiểu rõ và ghi nhớ kiến thức cơ bản)
3, Giáo viên khái quát hoá phƣơng pháp giải BTCB và phân tích bài tập
Các dữ kiện a, b, c... liên hệ với x bằng phƣơng trình kiến thức cơ bản
f(a, b, c, x) = f . Nắm đƣợc phƣơng trình này sẽ giải quyết đƣợc hàng loạt các
bài tập khác.
4, Giáo viên phát triển bài toán theo PA1 để đƣợc BTCB có độ khó tƣơng
đƣơng.
5, Giáo viên yêu cầu học sinh phát triển bài tập theo PA1 (làm theo mẫu)
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

b. Về phía học sinh


- 16 -

- Việc học sinh học BTVL ở trên lớp, ở trƣờng trung học phổ thông cũng
nhƣ các lớp luyện thi học sinh rất thụ động, chỉ có một số các em học khá và
say mê học Vật lí thì chịu khó tìm tòi, đọc thêm tài liệu tham khảo còn phần
nhiều các em chờ giáo viên hoặc bạn giải rồi chép vào vở
- Các lớp ôn luyện thi thì chủ yếu là các em chép bài và rất ít khi phát biểu
- Nhiều học sinh giải BTVL chỉ áp dụng công thức rồi suy ra kết quả mà
không hiểu đƣợc bản chất Vật lí.
- Các em chƣa bao giờ tự đặt ra bài toán cho mình kể cả các học sinh khá .
Thực trạng trên đòi hỏi mỗi giáo viên cần phải tự xây dựng đƣợc cho
mình hệ thống BTCB theo từng chƣơng và phát triển nó thành các BTPH, từ
đó sử dụng hệ thống bài tập này một cách hợp lí để nâng cao chất lƣợng học
tập của học sinh.
1.4. Kết luận chương 1
Trong chƣơng 1, chúng tôi đã nghiên cứu và đạt đƣợc các kết quả sau:
- 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.

- Nêu đƣợc những đặc điểm của đoạn mạch RLC nối tiếp khi xảy ra hiện
tƣợng cộng hƣởng điện.
Kĩ năng:
- Vẽ đƣợc giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Giải đƣợc các bài tập đối với đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Giải thích đƣợc nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều và
máy biến áp.
- Tiến hành đƣợc thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp.


- 19 -


- 20 -

2.3. Xây dựng hệ thống bài tập cơ bản trong chương “ Dòng điện xoay
chiều”
2.3.1. BTCB Loại 1: Tính toán các đại lượng trong đoạn mạch chỉ chứa R
hoặc L hoặc C, đoạn mạch RLC nối tiếp.
I=
Cho U, R, L, C, 

U
Z

Tìm I hoặc ZL, ZC, Z,

Trƣớc hết ta phải xác định cấu trúc mạch điện gồm những phần tử nào
(đoạn mạch chỉ chứa R, L, C hay chứa RL, RC, hay RLC ). Sau đó áp dụng
công thức đã học tính toán (đoạn mạch khuyết phần tử nào trong 3 phần tử

ZC 200
-4
100. .10
2
1
U 200
.100 = 100  ; I = =
= 2A
ZL 100


BTCB 1.2: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp: R = 100, L =
C=

1
.10-4 F. đặt vào điện áp u = 200 2cos100t (v)
2
a, Tính tổng trở Z

Lời giải tóm tắt :

b, Tính cƣờng độ hiệu dụng qua mạch

1
H,



- 21 -


u = U0cos(t + u )

U0
Z

i = I0cos(t +i )

BTCB 2.1: Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều có
dạng u = 200cos100t(V). Viết biểu thức cƣờng độ dòng điện tức thời trong
mạch trong các trƣờng hợp sau :
a, Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R = 100 
b, Đoạn mạch chỉ chứa cuộn thuần cảm L =
c, Đoạn mạch chỉ chứa tụ có C =

1
H


1
. 10-4 F.
2

Lời giải tóm tắt :
Biểu thức i = I0cos(100t + i )
a, I0 =

U0 200
=
= 2A ;
R 100



) (A)
2

1
= 200
1
-4
100. .10
2


- 22 -

i = u +



=

2
2

i = cos(100t +


) (A)
2


2.3.3.BTCB Loại 3: Tính toán các đại lượng khi có cộng hưởng điện trong
đoạn mạch RLC mắc nối tiếp.
Mạch xoay chiều
R,L,C

2 =

1
LC

Tìm  hoặc C hoặc
R hoặc L hoặc 

…1
BTCB 3: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp R=40, L=
H, C thay đổi .Đặt
2
hiệu điện thế xoay chiều u =200 2cos(100t)(V) điều chỉnh tụ C để xãy ra
hiện tƣợng cộng hƣởng điện, xác định giá trị C khi đó ?
Lời giải tóm tắt :
Điều kiện để xãy ra HTCHĐ 2 =

1
1
1
2
 C=
= .10-4 F
2 =
LC

C

 = 2 .f = 2000 Hz
1
5
= 10 ; ZL = L. = 10-3.2000 = 10
50

2000. .10-6


U2 1002
Nhận thấy: ZL= ZC  xãy ra HTCHĐ  P =
=
= 333,3W; cos = 1
R
30
1
1
BTCB 4.2: Mạch điện RLC nối tiếp R = 100, L = H, C =
F. Đặt hiệu

2000
điện thế xoay chiều u =200 2cos(100t)(V) vào mạch điện, xác định công
suất tiêu thụ và hệ số công suất của mạch điện.
Lời giải tóm tắt : Tổng trở Z = R2 + ( ZL- ZC)2 = 1002 + 1002 =100 2;
I=

U
200

đoạn mạch u =60 2cos(100t) (V), các điện áp hiệu dụng UPN = UNQ = 60V.
Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu?
C

L

R

P

Q

N
A.

3
2

;

B.

1
;
3

C.

2
;

Ux ,Ix , Nx

Ở BTCB ta có thể cho U1, N2, N1 tìm U2, hoặc cho I1, N1, N2 tìm I2 hoặc cho
I1, U1, U2 tìm I2 ( học sinh ghi nhớ công thức)
BTCB 5.1:
U1, N1, N2

U2

Cuộn dây sơ cấp của máy biến áp lý tƣởng có 150 vòng, cuộn dây thứ cấp
có 15000 vòn, điện áp đƣa vào máy biến áp là 220 V . Hỏi
a, Đó là máy tăng áp hay hạ áp ?
b, Điện áp lấy ra ở cuộn thứ cấp là bao nhiêu?
Lời giải tóm tắt :
a, Từ công thức :

U2 N2
=
do N2 > N1  U2 > U1 là máy tăng áp
U1 N1


- 25 -

b, Áp dụng công thức:

U2 N2
N
15000
=

BTCB 5.3: Một máy biến áp lý tƣởng cuộn sơ cấp I1 = 1A, mắc vào cuộn sơ
cấp mạng điện xoay chiều 220V-50Hz khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai
đầu cuộn thứ cấp để hở là 110V. Cƣờng độ dòng điện trong cuộn sơ cấp là.
Tóm tắt:
Cho U1, U2, I1

U2 I1
=
U1 I2

Tìm I2

Lời giải tóm tắt :
Áp dụng công thức :
2.3.6. BTCB Loại 6:

U2 I1
U
220
=
 I2 = I1. 1 = 1.
= 2A
U1 I2
U2
110

Tính tần số dòng điện do máy phát điện tạo ra
f = n.p
Cho n, p