lựa chọn hệ thống bài tập, hướng dẫn giải và giải bài tập vật lý – chương lượng tử ánh sáng (chương

BOÄ

Ä GIAÙ

ÙO DUÏ

ÏC VAØ

Ø ÑAØ

ØO TAÏ

ÏO

TRÖÔØ

ØNG ÑAÏ

ÏI HOÏ

ÏC SÖ PHAÏ

ÏM THAØ

ØNH PHOÁ

Á HOÀ

À CHÍ MINH

KHOA VAÄ

ÄT LYÙ

Ù

UTaùc giaû luaän vaên:

Traàn Haø Thanh Mai

UÑeà taøi:

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP ÑAÏI HOÏC

Tha ønh phoá Ho à Chí Minh - 2011

MỤC LỤC

0TCHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU0T ............................................................................................. 7

0T1.1- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI0T ............................................................................................ 7

0T1.2- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU0T..................................................................................... 7

0T1.3- NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU0T ..................................................................................... 8

0T1.4- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU0T ............................................................................ 8

0TCHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ

PHỔ THÔNG0T ............................................................................................................ 9

0T2.1- MỤC ĐÍCH CỦA BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ0T ................................... 9

0T2.2- CÁCH SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ0T ................................................................... 10

0T2.3- PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ (Sơ đồ 1)0T............................................................ 10

0T2.3.1- Theo nội dung0T ...................................................................................................... 10

0T2.3.2- Theo phương thức0T ................................................................................................ 11

0T2.3.3- Theo yêu cầu nghiên cứu trong bài tập0T ................................................................. 11

0T2.3.4- Theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triển tư duy0T................................................ 12

0T2.3.5- Theo hình thức làm bài0T......................................................................................... 12

0T2.4- HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ0T ........................................... 14

0T2.4.1- Các cách hướng dẫn0T ............................................................................................. 14

0T2.4.2- Hoạt động giải bài tập vật lý0T................................................................................. 16

0T2.4.3- Các bước chung của việc giải một bài tập vật lý0T ................................................... 17

0T2.5- LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ0T ................. 20

0T2.5.1- Lựa chọn bài tập0T................................................................................................... 20

0T2.5.2- Sử dụng hệ thống bài tập0T ...................................................................................... 20

0T2.5.3- Nhiệm vụ, yêu cầu đối với người giáo viên trong giảng dạy bài tập0T...................... 21

0TCHƯƠNG 3: VẬN DỤNG0T ...................................................................................... 23

0T3.1. TÓM TẮT LÝ THUYẾT0T ........................................................................................ 23

0T3.1.1- Mục tiêu0T ............................................................................................................... 23

0T3.1.2- Cấu trúc chương trình0T .......................................................................................... 23

0T3.1.3- Tóm tắt lý thuyết0T .................................................................................................. 23

0T3.2- HỆ THỐNG BÀI TẬP0T ............................................................................................ 29

0T3.2.1- Bài tập định tính0T ................................................................................................... 29

0T3.2.2- Bài tập định lượng0T................................................................................................ 29

0T3.2.3- Bài tập thí nghiệm0T ................................................................................................ 33

0T3.2.4- Bài tập trắc nghiệm0T .............................................................................................. 33

0T3.3- HƯỚNG DẪN VÀ GIẢI0T ......................................................................................... 34

0T3.3.1- Bài tập định tính0T ................................................................................................... 34

0T3.3.2- Bài tập định lượng0T................................................................................................ 38

0T3.2.3- Bài tập thí nghiệm0T ................................................................................................ 90

0T3.2.4- Bài tập trắc nghiệm0T .............................................................................................. 93

0T4.4- BÀI TẬP THAM KHẢO0T ........................................................................................ 95

0T4.4.1- Bài tập định tính0T ................................................................................................... 95

0T4.4.3- Bài tập thí nghiệm0T .............................................................................................. 100

0T4.4.4- Bài tập trắc nghiệm0T ............................................................................................ 101

0TKẾT LUẬN0T............................................................................................................ 107

0TTÀI LIỆU THAM KHẢO0T .................................................................................... 108

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Quá trình dạy học là quá trình hoạt động của cả giáo viên và học sinh. Ta không thể coi

quá trình dạy học của giáo viên chỉ là sự trình diễn kiến thức, chỉ cần diễn đạt được chính

xác và đầy đủ những nội dung cần truyền đạt mà quan trọng là phải giúp học sinh hình

thành, rèn luyện và phát triển năng lực tự giải quyết vấn đề.

Rèn luyện năng lực tư duy và truyền thụ kiến thức là hai nhiệm vụ quan trọng của việc

dạy học ở trường phổ thông nói chung và môn vật lý nói riêng. Bên cạnh nội dung tri thức

cần truyền thụ đã được xác định trong chuẩn kiến thức, sách giáo khoa thì việc rèn luyện

năng lực tư duy cho học sinh là nhờ vào phương pháp dạy của giáo viên: cách đặt vấn đề,

chuyển mục, giải bài tập,...Để việc dạy và học đạt kết quả tốt thì giáo viên cần biết cách phát

huy tính tích cực của học sinh, biết lựa chọn phương thức tổ chức hoạt động, cách tác động

và điều kiện tác động phù hợp.

Bài tập vật lý là một công cụ hữu hiệu trong quá trình dạy học. Sử dụng bài tập hợp lý

sẽ có tác dụng củng cố, khắc sâu, mở rộng kiến thức; rèn luyện khả năng vận dụng sáng tạo,

phát triển tư duy của học sinh. Để đạt được những mục tiêu này thì giáo viên phải xây dựng

được một hệ thống bài tập đảm bảo yêu cầu từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, dưới

nhiều hình thức, nhiều phương thức, nhiều nội dung khác nhau, đồng thời phải có những

phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập phù hợp với trình độ của học sinh.

Chính vì những lý do này mà em xin chọn đề tài: “Lựa chọn hệ thống bài tập, hướng

dẫn giải và giải bài tập vật lý – chương Lượng Tử Ánh Sáng (chương trình lớp 12 nâng

cao)” cho luận văn tốt nghiệp của mình.

1.2- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Tóm tắt kiến thức và xác định hệ thống bài tập của chương Lượng tử ánh sáng (chương

trình lớp 12 nâng cao).

Đưa ra được tiến trình hướng dẫn hoạt động giải bài tập nhằm giúp đỡ học sinh nắm

vững và vận dụng tốt kiến thức.

1.3- NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu lý luận dạy học về bài tập vật lý.

Nghiên cứu chương trình vật lý trung học phổ thông, chuẩn kiến thức, kĩ năng, sách

giáo khoa để xác định nội dung kiến thức học sinh cần nắm vững và các kĩ năng giải bài tập

cơ bản mà học sinh cần được rèn luyện.

Soạn thảo hệ thống bài tập chương Lượng tử ánh sáng, phân tích vị trí, tác dụng của

từng bài tập và trình tự hướng dẫn học sinh giải bài tập.

Nghiên cứu sách bài tập và các tài liệu tham khảo khác.

1.4- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.4.1- Lý luận

Nghiên cứu sách về lý luận dạy học, phương pháp giảng dạy vật lý ở trường trung học

phổ thông.

1.4.2- Lý thuyết

Nghiên cứu sách giáo khoa, sách giáo viên, chuẩn kiến thức- kĩ năng, chương trình vật

lý trung học phổ thông hiện hành. Nghiên cứu sách bài tập và các tài liệu tham khảo,...

1.4.3- Vận dụng

Trao đổi với giáo viên hướng dẫn, các giáo viên đang giảng dạy ở trường Trung học

phổ thông An Phước về hệ thống bài tập, những sai lầm học sinh hay mắc phải và kinh

nghiệm giảng dạy của chương Lượng tử ánh sáng, tiếp thu những ý kiến xác đáng để luận

văn được tốt hơn.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP

VẬT LÝ PHỔ THÔNG

2.1- MỤC ĐÍCH CỦA BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

Trong thực tế dạy học, bài tập vật lý là một vấn đề được đặt ra, đòi hỏi phải giải quyết

bằng những suy lí logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở những định luật,

những phương pháp vật lý. Trong quá trình dạy học vật lý, bài tập có phần quan trọng đặc

biệt. Chúng được sử dụng theo những mục đích khác nhau.

- Bài tập vật lý có thể được sử dụng như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới khi

trang bị kiến thức mới cho học sinh, nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội được kiến thức

mới một cách sâu sắc, vững chắc.

- Bài tập vật lý là một phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng tự vận dụng kiến

thức, liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời sống, giải quyết các vấn đề đặt ra trong

đời sống hằng ngày.

- Bài tập vật lý là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện tư

duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu cho học sinh. Bởi vì giải bài tập là một hình thức

làm việc tự lực căn bản của học sinh. Trong khi giải bài tập, học sinh phải phân tích điều

kiện đề bài, tự xây dựng những lập luận, thực hiện việc tính toán, khi cần thiết phải làm thí

nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra

các kết luận của mình. Trong những điều kiện đó, tư duy logic, tư duy sáng tạo của học sinh

được phát triển, năng lực làm việc độc lập của học sinh được nâng cao.

- Bài tập là một phương tiện ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách sinh động và có

hiệu quả. Khi giải các bài toán đòi hỏi học sinh phải nhớ các định luật, công thức, kiến thức

đã học, có khi đòi hỏi vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học trong cả một

chương, một phần. Do đó, học sinh sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ vững chắc các kiểm tra đã học.

- Thông qua việc giải bài tập có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tinh

thần tự lập, tính cẩn thận, kiên trì, tinh thần vượt khó.

- Bài tập là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách

chính xác.

2.2- CÁCH SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ

- Dẫn dắt vào bài, đặt vấn đề đầu bài học mới.

- Luyện tập kĩ năng.

- Ôn tập, củng cố kiến thức.

- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế.

- Kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức.

2.3- PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ (Sơ đồ 1)

Người ta phân loại bài tập theo nhiều đặc điểm: theo nội dung, theo phương thức cho

điều kiện và phương thức giải, theo yêu cầu định tính hay định lượng của việc vấn đề cần

nghiên cứu, theo yêu cầu luyện tập kỹ năng hay phát triển tư duy sáng tạo của học sinh trong

quá trình học.

2.3.1- Theo nội dung

2.3.1.1- Theo các đề tài của tài liệu vật lý của chúng

Người ta phân biệt các bài tập về: cơ học, điện học, quang học,… Sự phân chia như

vậy cũng chỉ có tính chất quy ước. Bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết của một bài tập

thường không phải chỉ lấy từ một chương mà có thể lấy từ nhiều chương, nhiều phần khác

nhau cũa giáo trình vật lý.

2.3.1.2- Bài tập có nội dung trừu tượng và nội dung cụ thể

- Nét đặc trưng của những bài tập trừu tượng là trong điều kiện của bài tập bản chất vật

lý được nêu bật lên, những chi tiết không bản chất đã được bỏ bớt. Những bài tập này giúp

cho học sinh dễ dàng nhận ra cần sử dụng công thức, định luật hay kiến thức vật lý gì để

giải. Do đó những bài học trừu tượng đơn giản thường được dùng để học sinh tập dượt

những kiến thức vừa học.

- Những bài tập có nội dung cụ thể có tác dụng tập cho học sinh phân tích các hiện

tượng thực tế, cụ thể để làm rõ bản chất vật lý và do đó có thể vận dụng các kiến thức cần

thiết để giải.

2.3.1.3- Bài tập kĩ thuật tổng hợp

Các bài tập mà nội dung chứa đựng những tài liệu về kĩ thuật, về sản xuất nông công

nghiệp, về giao thông liên lạc được gọi là những bài tập có kĩ thuật tổng hợp.

2.3.1.4- Bài tập có nội dung lịch sử vật lý

Đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức có đặc điểm lịch sử: những dữ kiện về

các thí nghiệm vật lý cổ điển, về những phát minh, sáng chế hay những câu chuyện có tính

chất lịch sử.

2.3.1.5- Bài tập vui

Là những bài tập sử dụng các dữ kiện, hiện tượng kì lạ, vui. Việc giải các bài tập này sẽ

làm cho tiết học sinh động, nâng cao được hứng thú học tập của học sinh.

2.3.2- Theo phương thức

2.3.2.1- Bài tập bằng lời

Khi giải chỉ dùng lời để lập luận, giải thích rồi đi tới kết luận hay câu trả lời.

2.3.2.2- Bài tập tính toán

Khi giải phải thực hiện những phép tính với những chữ hoặc số và sử dụng những công

thức, phương trình trình biểu thị mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý.

2.3.2.3- Bài tập thí nghiệm

Khi giải phải sử dụng thí nghiệm để đi tới mục đích nào đó. Có thể sử dụng những bài

toán thí nghiệm có đặc điểm nghiên cứu thực nghiệm về một sự phụ thuộc nào đó. Trong

các bài tập dạng này, thí nghiệm thường được sử dụng như một trong những phương tiện

quan trọng nhằm thu nhập các số liệu cần thiết để kiểm tra, đánh giá sự phù hợp của những

kết quả lý thuyết với những kết quả thực nghiệm.

2.3.2.4- Bài tập đồ thị

Là những bài tập mà đồ thị được sử dụng vào một mục đích nào đó. Đòi hỏi học sinh

phải hiểu ý nghĩa của đồ thị và kết hợp vận dụng các kiến thức liên quan.

 Sự phân chia thành các dạng bài tập bằng lời, tính toán, thí nghiệm, đồ thị như trên

là có tính chất quy ước. Vì thông thường ta không chỉ sử dụng riêng một phương thức nào.

Chẳng hạn khi làm bài tập thí nghiệm cần phải lập luận bằng lời cũng như trong nhiều

trường hợp khác khi làm bài tập tính toán cần phải vẽ đồ thị.

2.3.3- Theo yêu cầu nghiên cứu trong bài tập

2.3.3.1- Bài tập định tính (Bài tập câu hỏi, Bài tập logic)

Đòi hỏi xác lập mối quan hệ phụ thuộc về bản chất giữa các đại lượng vật lý. Giúp học

sinh nắm vững bản chất của vấn đề. Nó có tác dụng rèn luyện tư duy logic và tập cho học

sinh biết phân tích bản chất vật lý của hiện tượng.

2.3.3.2- Bài tập định lượng

Đòi hỏi xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các đại lượng phải tìm và nhận

được trả lời dưới dạng công thức hay một con số. Có thể chia bài tập định lượng ra làm hai

dạng:

- Bài tập tập dượt (Bài tập cơ bản): Có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm

cho học sinh hiểu rõ ý nghĩa của các định luật, công thức và các thói quen cần thiết để giải

các bài tập phức tạp hơn.

- Bài tập tính toán tổng hợp: Là bài tập mà khi giải cần vận dụng nhiều khái niệm, định

luật, công thức. Tác dụng của loại bài tập này là giúp học sinh mở rộng kiến thức, thấy được

mối liên hệ của các kiến thức vật lý trong chương trình.

 Thường cho học sinh giải các bài tập định tính trước rồi sau đó mới đến các bài tập

định lượng phức tạp. Thực tế ở các trường trung học phổ thông hiện nay rất ít sử dụng các

bài tập định tính, sách giáo khoa chủ yếu chỉ có các câu hỏi yêu cầu tái hiện lại kiến thức.

2.3.4- Theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triển tư duy

2.3.4.1- Bài tập luyện tập

Dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụng những kiến thức xác định để giải từng loại bài

tập theo một mẫu xác định. Ở đây không đòi hỏi tư duy sáng tạo của học sinh mà chủ yếu là

luyện tập để nắm vững cách giải đối với một loại bài xác định đã được chỉ dẫn.

2.3.4.2- Bài tập sáng tạo

- Bài tập nghiên cứu: Yêu cầu học sinh phải giải thích hiện tượng chưa biết trên cơ sở

mô hình trừu tượng thích hợp rút ra từ lý thuyết vật lý.

- Bài tập thiết kế: Đòi hỏi thu được hiệu quả thực tế phù hợp với mô hình trừu tượng

(định luật, công thức, đồ thị,…) đã cho.

 Sự khác nhau giữa bài tập sáng tạo và luyện tập là điều kiện cho trong bài tập sáng

tạo che giấu cách giải, còn điều kiện cho trong bài tập luyện tập đã mang tính chất nhắc bảo

cách giải.

2.3.5- Theo hình thức làm bài

2.3.5.1- Bài tập tự luận

Yêu cầu học sinh phải giải thích, trình bày cách giải theo trình tự cụ thể.

2.3.5.2- Bài tập trắc nghiệm khách quan

Bài tập cho câu hỏi và nhiều đáp án, các đáp án có thể đúng, gần đúng hoặc sai hoàn

toàn. Nhiệm vụ của học sinh là tìm ra đáp án đúng nhất. Bài tập loại này được chia ra làm

nhiều loại:

- Trắc nghiệm Đúng – Sai: Câu hỏi dưới dạng phát biểu, câu trả lời là một trong hai lựa

chọn đúng hoặc sai.

- Trắc nghiệm nhiều lựa chọn: Câu hỏi có thể là định tính hay định lượng, có 4 hoặc 5

đáp án.

- Trắc nghiệm điền khuyết: Yêu cầu học sinh điền từ, ngữ đúng để hoàn thiện nội dung

bị bỏ trống.

- Trắc nghiệm ghép: Nội dung được chia làm hai phần, yêu cầu học sinh ghép lại cho

phù hợp.

Hình 2.1- Sơ đồ Phân loại các dạng bài tập