ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ THÚY NGA

XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
CHƯƠNG VII : LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG, VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM PHÁT HUY
TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý
(BỘ MÔN VẬT LÝ)
Mã số: 60 14 01 11

Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS. Bùi Văn Loát

HÀ NỘI - 2014


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường ĐHGD,
các thầy cô giáo, các cán bộ quản lý của Trường đã giảng dạy và tạo điều kiện
thuận lợi cho chúng tôi trong suốt quá trình học tập tại trường.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Bùi Văn Loát
đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, các thầy cô trong tổ vật lý
và các em học sinh lớp 12B1, 12B2 Trường THPT Gia Viễn A đã giúp đỡ tôi
trong quá trình hoàn thành luận văn.
Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã cố gắng rất nhiều song bản luận

1.2.3. Phân loại bài tập vật lý ....................................................................... 21
1.2.4. Phương pháp giải bài tập vật lý........................................................... 23
1.2.5. Lựa chọn và sử dụng bài tập vật lý. .................................................... 25
1.2.6. Định hướng giải bài tập vật lý............................................................. 26
1.3. Thực trạng sử dụng BTVL hiện nay tại trường THPT Gia Viễn A ........ 28
1.3.1. Đặc điểm tình hình của nhà trường:.................................................... 28
1.3.2. Thực trạng việc hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý hiện nay tại
trường THPT Gia Viễn A. ............................................................................ 28
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI
TẬP PHẦN LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH
CỰC CỦA HỌC SINH............................................................................... 29
ii


2.1. Vị trí và những kiến thức cơ bản chương "Lượng tử ánh sáng" ............. 29
2.1.1. Vị trí chương "Lượng tử ánh sáng"trong chương trình vật lý phổ
thông .....................................................................................................................
29 2.1.2. Những kiến thức cơ bản của chương "Lượng tử ánh sáng" .................
29 2.2. Mục tiêu dạy học chương "Lượng tử ánh sáng".....................................
33 2.2.1. Mục tiêu về kiến thức .........................................................................
33 2.2.2. Kỹ năng của học sinh khi học chương "Lượng tử ánh sáng"...............
33 2.3. Soạn thảo hệ thống bài tập chương " Lượng tử ánh sáng"......................
34 2.3.1. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập ................................................ 34
2.3.2. Quy tình xây dựng hệ thống bài tập .................................................... 35
2.3.3. Đề xuất hệ thống bài tập và phương pháp giải bài tập chương "Lượng tử
ánh sáng" nhằm phát huy tính tích cực của học sinh..................................... 37
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.............................................. 65
3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ...................................................... 68
3.2. Chúng tôi đã chọn đối tượng thực nghiệm theo yêu cầu như sau: .......... 68
3.3. Phương pháp thực nghiệm ..................................................................... 68

dựng củng cố kỹ năng kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn. Giải bài tập
Vật lý cũng là một biện pháp hữu hiệu để phát triển năng lực tư duy của học
sinh. Sau khi giải các bài tập Vật lý, học sinh hiểu sâu sắc hơn các khái niệm,
định luật Vật lý, vận dụng chúng vào những vấn đề thực tế trong cuộc sống.
Hiện nay, dạy học Vật lý trong trường phổ thông chưa phát huy được
hết vai trò của bài tập Vật lý trong thực hiện các nhiệm vụ dạy học. Dạy học
sinh giải bài tập Vật lý là một công việc khó khăn và ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ
của người giáo viên trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh. Có
nhiều nguyên nhân dẫn đến những hạn chế của khâu giải bài tập Vật lý ở
trường phổ thông.
Nghiên cứu thực tế việc giảng dạy bài tập vật lý ở các trường trung học
phổ thông cho thấy cách làm việc của thầy và trò xung quanh vấn đề hướng dẫn
học sinh giải bài tập vẫn còn dập khuôn theo các dạng bài và vận dụng công
thức toán học để giải các bài tập, còn hạn chế trong việc vận dụng kiến thức
vật lý và các phương pháp tư duy của vật lý để giải các bài tập đó dẫn tới chưa
phát huy được tính tích cực của học sinh.
Trong chương trình vật lý lớp 12, phần lượng tử ánh sáng có vai trò
quan trọng trong quá trình rèn luyện tư duy và nhất là để đáp ứng lượng kiến
thức cho các kì thi quốc gia quan trọng.
Từ những lý do trên tôi chọn đề tài "Xây dựng hệ thống và phương
pháp giải bài tập chương VII: Lượng tử ánh sáng, vật lý 12 Trung học
phổ thông nhằm phát huy tính tích cực của học sinh".

1


2. Mục đích nghiên cứu
- Xây dựng hệ thống bài tập vật lý phần "lượng tử ánh sáng" thuộc
chương trình vật lý lớp 12 THPT.
- Ðề xuất phương pháp giải bài tập phần "Lượng tử ánh sáng" thuộc

7. Câu hỏi nghiên cứu
Làm thế nào để soạn thảo hệ thống bài tập và tổ chức hoạt động dạy
học chương VII"Lượng tử ánh sáng" Vật lý 12 THPT để góp phần phát huy
tính tích cực của học sinh?
8. Giả thuyết nghiên cứu
Xây dựng một cách hệ thống và đổi mới phương pháp giải bài tập
chương "Lượng tử ánh sáng" thuộc chương trình vật lý lớp 12 THPT, sử dụng
vào tiết học. Bài tập phù hợp với nội dung kiến thức của bài học sẽ làm phát
huy tích tích cực của học sinh trong quá trình học tập.
9. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận
+ Nghiên cứu các tài liệu về Tâm lý học, Lý luận dạy học, các tài liệu
về phương pháp dạy học bộ môn Vật lý…
+Nghiên cứu cơ sở lý luận của BTVL.
+ Nghiên cứu SGK Vật lý 12 và các tài liệu khoa học đề cập đến vấn đề
"lượng tử ánh sáng"
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
+ Ðiều tra thực tiễn hoạt động dạy giải bài tập vật lý ở trường THPT
Gia Viễn A.
+ Thực nghiệm sư phạm
- Phương pháp thống kê toán để xử lý thông tin từ thực nghiệm sư
phạm

3


10. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn
dự kiến gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.

mà nhằm lĩnh hội những tri thức loài người đã tích luỹ được. Tuy nhiên, trong
học tập học sinh cũng "khám phá" ra những hiểu biết mới đối với bản thân dưới
sự tổ chức và hướng dẫn của GV.

5


Học sinh sẽ thông hiểu, ghi nhớ những gì đã nắm được qua hoạt động
nỗ lực của chính mình. Nhưng khi đạt tới một trình độ nhất định thì sự học tập
tích cực sẽ mang tính nghiên cứu khoa học và người học cũng có thể tạo ra
những tri thức mới cho khoa học.
1.1.1.3. Những dấu hiệu của tính tích cực học tập
Tính tích cực học tập biểu hiện ở những dấu hiệu như:
- Hăng hái trả lời các câu hỏi của giáo viên đặt ra, tích cực bổ sung các
câu trả lời của bạn.
- Thích phát biểu ý kiến của mình trước vấn đề nêu ra và có lập luận để
bảo vệ ý kiến đó.
- Hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề chưa đủ rõ
và đi sâu vào bản chất của sự kiện.
- Chủ động vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để nhận thức vấn đề mới,
tập trung chú ý vào vấn đề đang học.
- Kiên trì hoàn thành các bài tập, không nản chí trước những tình huống
khó khăn….
Tính tích cực học tập được sắp xếp theo những cấp độ từ thấp đến cao
như:
- Bắt chước: gắng sức là theo các mẫu hành động của thầy, của bạn….
Bắt chước thường được biểu hiện trong các tiết thực hành: học sinh bắt chước các
kĩ năng biểu diễn thí nghiệm của giáo viên và khi đạt được ở mức độ cao hơn thì
biến thành kỹ năng của mình.
- Tìm tòi: độc lập giải quyết vấn đề nêu ra, tìm kiếm những cách giải

-sáng tạo

ĐỘNG CƠ

HỨNG THÚ

TỰ GIÁC

SÁNG TẠO

TÍCH CỰC

ĐỘC LẬP

7


1.1.1.4. Những nguyên tắc sai phạm cần đảm bảo để nâng cao tính tích cực
nhận thức cho học sinh
Qua những cơ sở lý luận trên ta nhận thấy muốn nâng cao tính tích cực nhận
thức của học sinh cần dảm bảo những nguyên tắc sau:
- Việc dạy học phải được tiến hành ở mức độ gắng sức đối với HS. Cần
phải lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận thức tích cực, kích thích sự ham
hiểu biết của học sinh, có chú trọng đến năng lực và khả năng của học sinh sao
cho mỗi học sinh phải huy động hết mức trí lực của mình. Giáo viên không
nên làm cho hoạt động học tập trở nên khó khăn với học sinh bằng bài tập tình
huống khó mà phải tạo cho học sinh một chướng ngại nhận thức bằng những bài
tập sáng tạo và rèn luyện ý chí nhận thức.
- Việc nắm vững kiến thức lý thuyết phải chiếm ưu thế. Cần giúp học
sinh nắm vững một cách sâu sắc nội dung lý thuyết, đi sâu vào bản chất của

học chú trọng đến việc phát huy tính tích cực, chủ động của HS, coi học sinh
là chủ thể nhằm nâng cao chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy học.
Nguyên tắc này đã được nghiên cứu, phát triển mạnh mẽ trên thế giới và
được xác định là một trong những phương hướng cải cách giáo dục phổ thông
Việt Nam. Những tư tưởng, quan điểm, những tiếp cận mới thể hiện nguyên
tắc trên đã được chúng ta nghiên cứu, áp dụng trong dạy học các môn học và
được coi là phương pháp dạy học tích cực.
Những quan điểm, những tiếp cận mới dùng làm cơ sở cho việc đổi
mới phương pháp dạy học vật lý:
a. Dạy học lấy học sinh làm trung tâm
Đây là một quan điểm được đánh giá là tích cực vì hướng dạy học chú
trọng đến người học để tìm ra những phương pháp dạy học có hiệu quả. Quan
điểm này đã chú trọng các vấn đề:
- Về mục tiêu dạy học: Chuẩn bị cho HS thích ứng với đời sống, xã hội.
Tôn trọng nhu cầu, hứng thú, khả năng và lợi ích của HS.
- Về nội dung: Chú trọng bồi dưỡng, rèn luyện kĩ năng thực hành, vận

9


dụng kiến thức, năng lực giải quyết vấn đề học tập và thực tiễn, hướng vào sự
chuẩn bị thiết thực cho HS hoà nhập với xã hội.
- Về phương pháp: Coi trọng rèn luyện cho HS phương pháp tự học, tự
khám phá và giải quyết vấn đề, phát huy sự tìm tòi tư duy độc lập sáng tạo của
HS thông qua các hoạt động học tập. Trong các phương pháp học thì cốt lõi là
phương pháp tự học. Học sinh chủ động tham gia các hoạt động học tập. Giáo
viên là người tổ chức, điều khiển, động viên, huy động tối đa vốn hiểu biết, kinh
nghiệm của từng HS trong việc tiếp thu kiến thức và xây dựng bài học.
- Về hình thức tổ chức: Không khí lớp học thân mật tự chủ, bố trí lớp
học linh hoạt phù hợp với hoạt động học tập, đặc điểm của từng tiết học.

Theo định hướng hoạt động hoá người học các nhà nghiên cứu đã đề
xuất:
- Học sinh phải được hoạt động nhiều hơn và trở thành chủ thể hoạt
động đặc biệt là hoạt động tư duy.
- Các phương pháp dạy học vật lý phải thể hiện phương pháp nhận thức
khoa học vật lý như: thực nghiệm vật lý, phân tích lý thuyết, dự đoán lý
thuyết, mô hình hoá… và tận dụng khai thác nét đặc thù của môn vật lý để tạo ra các
hình thức hoạt động đa dạng phong phú của học sinh trong giờ học.
- Chú trọng dạy học sinh phương pháp tự học, phương pháp tự nghiên
cứu trong quá trình học tập.
Nét đặc trưng cơ bản của định hướng hoạt động hoá người học là sự học
tập tự giác và sáng tạo của học sinh. Để học sinh học tập tích cực, tự giác cần
làm cho học sinh biết biến nhu cầu của xã hội thành nhu cầu nội tại của bản
thân mình. Để có tư duy sáng tạo thì phải tập luyện hoạt động sáng tạo thông
qua học tập. Như vậy ngay trong bài học đầu tiên của môn học phải đặt học
sinh vào vị trí của người nghiên cứu, người khám phá, chiếm lĩnh tri thức mới
và coi việc xây dựng phong cách " học tập sáng tạo" là cốt lõi của việc đổi mới
phương pháp dạy học.

11


Biện pháp hoạt động hoá người học áp dụng trong dạy học vật lý là:
- Khai thác nét đặc thù môn vật lý tạo ra các hình thức hoạt động đa
dạng, phong phú của học sinh trong giờ học như:
+ Tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý, các phương tiện trực quan (mô
hình, tranh vẽ…), phương tiện kĩ thuật trong dạy học vật lý (máy chiếu, máy tính, các
phần mềm dạy học…).
+ Trong giờ học cần sử dụng phối hợp nhiều hình thức hoạt động phong
phú của học sinh như: thí nghiệm, dự đoán lý thuyết, mô hình hoá, giải thích,

dụng của công nghệ thông tin.
1.1.3. Phương pháp dạy học tích cực
1.1.3.1. Khái niệm phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực là khái niệm nói tới những phương pháp
dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học.
Vì vậy phương pháp dạy học tích cực thực chất là các phương pháp dạy
học hướng tới việc giúp học sinh học tập chủ động, tích cực, sáng tạo chống lại
thói quen học tập thụ động.
Phương pháp dạy học tích cực chú trọng đến hoạt động học và vai trò
của người học trong quá trình dạy học theo các quan điểm, tiếp cận mới về
hoạt động dạy học như: "Lấy người học là trung tâm", "Hoạt động hoá người
học"...
1.1.3.2. Đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực có những dấu hiệu đặc trưng cơ bản
như:
- Dạy học có chú trọng đến việc tổ chức, chỉ đạo để người học trở thành
chủ thể hoạt động, tự khám phá những kiến thức mà mình chưa biết. Trong giờ
học học sinh được tổ chức, động viên tham gia vào các hoạt động học tập qua
đó vừa nắm được kiến thức, kĩ năng mới vừa nắm được phương pháp nhận
thức, học tập. Trong phương pháp dạy học tích cực việc tổ chức để học
sinh học được tri thức, kĩ năng, phương pháp học tập luôn gắn quyện vào nhau
theo quá trình học kiến thức- hoạt động đến biết hoạt động và muốn hoạt

13


động, qua đó mà phát triển nhân cách người lao động tự chủ, năng động và
sáng tạo. Người học - đối tượng của hoạt động "dạy" đồng thời là chủ thể của hoạt
động "học"- được cuốn hút vào các hoạt động học tập do GV tổ chức và chỉ đạo
thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ.

được với các phương tiện hiện đại trong xã hội phát triển.
- Dạy học có sử dụng các phương pháp kiểm tra đánh giá đa dạng,
khách quan, tạo điều kiện để học sinh được tham gia tích cực vào hoạt động
tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau. Nội dung, phương pháp, hình thức kiểm tra
đánh giá phải đa dạng, phong phú với sự trợ giúp của các thiết bị kỹ thuật,
máy tính và phần mềm kiểm tra để đảm bảo tính khách quan, phản ánh trung thực
tình trạng kiến thức của học sinh và quá trình đào tạo. Sự thay đổi khâu
đánh giá sẽ có tác dụng mạnh mẽ là động lực để đổi mới phương pháp dạy học
theo hướng dạy học tích cực.
1.1.3.3. Sự đổi mới phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực
Sự đổi mới phương pháp dạy học vật lý theo hướng dạy học tích cực
được dựa trên cơ sở quan niệm về tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh
và dạy học hướng vào học sinh. Dạy học tích cực áp dụng trong dạy học vật lý
được đặt ra do yêu cầu đổi mới mục tiêu giáo dục, đổi mới nội dung môn học và
được tiến hành đồng bộ với đổi mới kiểm tra - đánh giá kết quả học tập của
học sinh.
Như vậy đổi mới phương pháp dạy học có quan hệ mật thiết với việc đổi
mới mục tiêu, nội dung dạy học và cách thức tổ chức dạy học nhằm phát huy
tối đa tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.
a. Đổi mới hoạt động dạy của giáo viên
Hoạt động dạy học vật lý không chỉ là quá trình truyền thụ kiến thức,
thông báo thông tin mà chủ yếu là quá trình giáo viên thiết kế, tổ chức, điều
khiển các hoạt động học tập của học sinh để đạt được các mục tiêu cụ thể ở
mỗi bài học.
Như vậy hoạt động cụ thể của giáo viên sẽ là:
- Thiết kế giáo án (kế hoạch giờ dạy) gồm các hoạt động của học sinh
theo những mục tiêu cụ thể của mỗi bài học mà học sinh cần đạt được.
15





kiến, tham gia thảo luận nhóm rút ra kết luận và báo cáo kết quả hoạt động
của cá nhân hoặc nhóm của mình....
- Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã có để giải thích hiện tượng vật lý xảy ra
trong đời sống, sản xuất và giải các dạng bài tập vật lý.
- Tự đánh giá và đánh giá việc nắm kiến thức của bản thân, của bạn, của
nhóm.
Như vậy sự đổi mới phương pháp dạy học vật lý là cần phải làm cho
học sinh được hoạt động nhiều hơn, tư duy một cách tích cực chủ động hơn
trong việc chiếm lĩnh kiến thức và kỹ năng. Học sinh phải luôn có ý thức và
biết cách vận dụng kiến thức vật lý vào thực tế đời sống. Thông qua các hoạt
động điều khiển của giáo viên, học sinh không chỉ nắm được các tri thức, kỹ
năng mà còn nắm được kỹ năng hoạt động tìm tòi, phát hiện vấn đề học tập và kỹ
năng hoạt động tích cực để giải quyết vấn đề một cách linh hoạt và sáng tạo.
Cùng với sự đổi mới hoạt động dạy, hoạt động học thì cũng cần có sự
đổi mới hình thức tổ chức dạy học.
c. Đổi mới hình thức tổ chức dạy học và sử dụng phương tiện dạy học
Theo yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học thì hình thức tổ chức dạy
học cũng cần thay đổi cho phù hợp với các phương pháp dạy học được sử
dụng trong bài học. Hình thức tổ chức lớp học phải đa dạng phong phú cho phù
hợp với việc tìm tòi của cá nhân, hoạt động nhóm và cả lớp. Địa điểm học
của HS không chỉ diễn ra trên lớp mà còn thực hiện ở phòng bộ môn, phòng
học đa phương tiện, ở ngoài trường học…HS thu nhận thông tin qua nhiều
kênh khác nhau như SGK, băng, đĩa, mạng internet…
Khi lựa chọn các hình thức tổ chức lớp học giáo viên cần chú ý tạo ra
môi trường học tập đảm bảo được mối liên hệ tương tác giữa hoạt động của
giáo viên, hoạt động của học sinh và nhằm đảm bảo cho học sinh tiến hành các
hoạt động học tập có hiệu quả, chất lượng cao.


18


- Đàm thoại tìm tòi : Trong số các PP dùng lời thì đàm thoại tìm tòi là
một PPDHTC. Trong đàm thoại tìm tòi, GV là người tổ chức sự tìm tòi, còn
HS là người tự lực phát hiện kiến thức mới.
- Dạy học nêu và giải quyết vấn đề: Dạy học nêu và giải quyết vấn đề
giúp cho HS không chỉ nắm được tri thức mới mà còn nắm được cả phương
pháp chiếm lĩnh tri thức đó, phát triển tư duy tích cực, sáng tạo, được chuẩn bị một
năng lực thích ứng với đời sống xã hội: phát hiện kịp thời và giải quyết.
1.2. Bài tập vật lý
1.2.1. Khái niệm bài tập vật lý
Trong thực tế dạy học, người ta gọi một vấn đề hay một câu hỏi được
giải đáp nhờ các lập luận logic, suy luận toán học hay thực nghiệm vật lý trên
cơ sở các định luật và các phương pháp của vật lý học là bài toán vật lý. Bài
toán vật lý hay đơn giản gọi là các bài tập vật lý là một phần hữu cơ của quá
trình dạy học vật lý vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái
niệm vật lý, phát triển tư duy vật lý và thói quen vận dụng kiến thức vật lý vào
thực tiễn.
1.2.2. Vai trò của bài tập trong dạy học vật lý
a. Bài tập giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm được cái chung,
cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng. Trong các
bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào
những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm được những
biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế, phát hiện ngày càng nhiều những hiện
tượng thuộc ngoại diện của các khái niệm hoặc chịu sự chi phối của các định luật
hay thuộc phạm vi ứng dụng của chúng. Quá trình nhận thức các khác niệm,
định luật vật lý không kết thúc ở việc xây dựng nội hàm của các khái niệm, định
luật vật lý mà còn tiếp tục ở việc vận dụng vào thực tế. Ngoài những ứng dụng

được nên tư duy của học sinh được phát triển, năng lực làm việc tự lực của học
sinh được nâng cao.
20