Sử dụng phần mềm toán học mathematica trong việc dạy giải bài tập vật lý chương "dòng điện xoay chiều" sách giáo khoa vật lý 12 nâng cao.

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

------------------

NGUYỄN THỊ DIỆU LY

SỬ DỤNG PHẦN MỀM TOÁN HỌC

MATHEMATICA TRONG VIỆC DẠY GIẢI BÀI TẬP

VẬT LÝ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU”

SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 12 NÂNG CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ

HÀ NỘI - 2012

2

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Đổi mới phương pháp dạy học, ứng dụng công nghệ dạy học hiện đại theo

hướng chủ động, tích cực hóa hoạt động của học sinh là một trong những phương

hướng đã được xác định rõ, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học hiện nay. Điều này

đã được xác định trong nghị quyết trung ương 4 khoá VII, nghị quyết trung ương 2

khoá VIII, được thể chế trong luật giáo dục (2005). Luật giáo dục, điều 28.2, đã ghi

“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo

của học sinh; phù hợp với đặc điểm từng lớp học môn học; bồi dưỡng phương pháp

tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực

tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hướng thú và trách nhiệm học tập của

học sinh”.

Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học trong những năm gần đây

được đặc biệt chú trọng. Hiện nay, cả nước ta đã có nhiều công trình nghiên cứu việc

đổi mới phương pháp giáo dục theo quan điểm ứng dụng công nghệ thông tin và

truyền thông như phần mềm hỗ trợ bài giảng, minh hoạ trên lớp với máy chiếu; phần

mềm dạy học giúp học sinh học trên lớp và ở nhà; công nghệ kiểm tra, đánh giá bằng

trắc nghiệm trên máy vi tính; sử dụng mạng Internet, thiết bị đa phương tiện để dạy

học… Tuy nhiên, việc sử dụng công nghệ thông tin trong giảng bài tập vật lý với tư

cách là một phương pháp dạy học có tác dụng tích cực tới việc giáo dục và phát triển

tư duy của học sinh đồng thời là thước đo thực chất đúng đắn sự nắm vững kiến thức,

kỹ năng kỹ xảo vật lý của học sinh thì chưa có nhiều công trình nghiên cứu. Trong

khi đó, hiện nay trên thế giới đã có những phần mềm được sử dụng là một công cụ

mạnh trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như cũng như trong lĩnh vực giáo dục

đào tạo và mang tính thực tiễn cao. Với đặc thù môn học Vật Lý phổ thông là quan

sát, mô phỏng, giải thích hiện tượng, việc sử dụng một phần mềm công nghệ trong

giảng dạy bài tập sẽ giúp học sinh dễ dàng hiểu và vẫn dụng được, giúp giáo viên và

học sinh nâng cao chất lượng dạy và học. Mathematica là một trong những phần

mềm đó. Mathematica có những ưu thế trong việc mô phỏng các hiện tượng, đồ họa

đẹp, thân thiện và dễ sử dụng, có khả năng ứng dụng cao trong Vật Lý, hoàn toàn là một

lựa chọn thích hợp trong việc dạy bài tập Vật Lý phổ thông cho học sinh hiện nay.

3

Từ những lý do trên, với mong muốn sử dụng phần mềm Mathematica trong

dạy bài tập vật lý nhằm năng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường phổ thông trung

học phổ thông, tôi đã lựa chọn đề tài: Sử dụng phần mềm toán học Mathematica

trong việc dạy giải bài tập vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa

Vật Lý 12 nâng cao làm đề tài nghiên cứu.

2. Lịch sử nghiên cứu

Trong những năm đã có nhiều người đã ứng dụng phần mềm toán học

Mathematica vào dạy giải bài tập vật lý phổ thông trung học ở các chương, các phần

chẳng hạn như: Sử dụng phần mềm toán học Mathematica trong việc giảng dạy bài

tập vật lý chương “Dao động cơ” - Lớp 12 trung học phổ thông (Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Hồng Nhung); Giảng dạy phần cơ học cho học sinh phổ thông chuyên vật

lý với sự hỗ trợ của phần mềm toán học Mathematica (Luận văn thạc sĩ Trần Thị

Nhàn); Sử dụng phần mềm toán học Mathematica hướng dẫn học sinh giải bài tập

phần “Chuyển động của các hạt mang điện trong điện từ trường” (Luận văn thạc sĩ

Lương Thị Thanh Nhàn)… Nhưng vẫn chưa có tác giả nào làm về đề tài mà tôi đã

chọn nghiên cứu.

3. Mục tiêu nghiên cứu

Vận dụng lý luận về dạy giải bài tập vật lý, soạn thảo hệ thống bài tập và tổ

chức hoạt động dạy học với hệ thống bài tập có sử dụng phần mềm toán học

Mathematica vào chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng

cao góp phần phát huy tính tích cực và tự chủ, bồi dưỡng năng lực sáng tạo của

học sinh.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các quan điểm dạy học hiện đại về dạy học, đặc biệt chú trọng

về cơ sở lý luận của việc dạy giải bài tập vật lý,

- Nghiên cứu tài liệu về phần mềm toán học Mathematica.

- Nghiên cứu nội dung và phân phối chương trình các kiến thức chương

“Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao và các tài liệu có liên

quan nhằm xác định được mức độ nội dung các kiến thức cơ bản và các kỹ năng học

sinh cần đạt được.

- Tìm hiều thực tế dạy học phần kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều”

sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao nhằm phát hiện những khó khăn của giáo viên và

4

học sinh, những sai lầm phổ biến của học sinh. Từ đó đề xuất một số nguyên nhân

của các khó khăn và nêu các biện pháp khắc phục.

- Soạn thảo hệ thống bài tập có sử dụng phần mềm toán học Mathematica để

giải và sử dụng hệ thống bài tập này vào việc tổ chức dạy học một số bài tập ở trong

chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao.

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học đã soạn thảo để đánh

giá hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng và việc đưa phần mềm toán học

Mathematica vào hướng dẫn hoạt động giải bài tập.

5. Phạm vi nghiên cứu

Sử dụng phần mềm toán học Mathematica trong việc dạy giải hệ thống bài tập

đã được lựa chọn khi dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật

Lý 12 nâng cao.

6. Mẫu khảo sát

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học môn vật lý chương “Dòng điện

xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao.

- Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm toán học Mathematica, ứng dụng vào dạy

giải bài tập vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao.

- Đối tượng khảo sát: học sinh lớp 12TN1, 12TN2, 12TN5, 12TN6 trường

THPT Việt Đức – Hoàn Kiếm, Hà Nội.

7. Câu hỏi nghiên cứu

Soạn thảo hệ thống bài tập và tổ chức hoạt động dạy học với hệ thống bài tập

có sử dụng phần mềm toán học Mathematica vào chương “Dòng điện xoay chiều”

sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao như thế nào thì góp phần phát huy tính tích cực

và tự chủ, bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh?

8. Giả thuyết nghiên cứu

Nếu học sinh có kiến thức về việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica

và kiến thức vật lý của chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12

nâng cao, giáo viên soạn thảo được hệ thống bài tập bám sát mục tiêu dạy học và tổ

chức hoạt động dạy học với hệ thống bài tập đó có sử dụng phần mềm toán học

Mathematica, một cách phù hợp thì góp phần phát huy tính tích cực và tự chủ, bồi

dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh.

5

9. Phƣơng pháp chứng minh luận điểm

- 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 SGK Vật lý 12 và các tài liệu khoa học đề cập đến vấn đề

“Dòng điện xoay chiều”

+ Nghiên cứu tài liệu về phần mềm toán học Mathematica.

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ Điều tra thực tiễn hoạt động dạy giải bài tập vật lý và việc ứng dụng công

nghệ thông tin trong dạy học vật lý ở một số trường THPT ở Hà Nội.

+ Thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp thống kê toán để xử lý thông tin từ thực nghiệm sư phạm

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. Cơ sở lý luận và thực tiễn của hoạt động dạy giải bài tập vật lý

phổ thông có sự hỗ trợ của phần mềm toán học Mathematica

Chương 2. Soạn thảo hệ thống bài tập và tổ chức hoạt động dạy học với hệ

thống bài tập có sử dụng phần mềm toán học Mathematica vào chương "Dòng điện

xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao nhằm phần phát huy tính tích cực và

tự chủ, bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh.

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

6

CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT ĐỘNG

DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ PHỔ THÔNG CÓ SỰ HỖ TRỢ CỦA

PHẦN MỀM TOÁN HỌC MATHEMATICA

1.1. Quan điểm hiện đại về dạy học

1.1.1. Quan điểm dạy học

Dạy và học là hai mặt của một quá trình thống nhất biện chứng – quá trình

dạy học. Tuy hai hoạt động dạy và học có cấu trúc khác nhau, nhưng lại có mối quan

hệ qua lại khăng khít với nhau, không thể tách rời.

Theo kiểu dạy học truyền thống cũ, điều quan tâm chủ yếu của giáo viên là sự

trình bày bài giảng của mình về các kiến thức cần dạy cho học sinh sao cho đảm bảo

được nội dung chính xác, sâu lắng, đầy đủ. Nghĩa là theo kiểu dạy học này, trung tâm

chú ý là nội dung kiến thức cần dạy. Dần dần người đã nhận rõ rằng nếu chỉ quan

tâm tới bản thân nội dung kiến thức thì dù có trình bày tốt đến đâu cũng vẫn chưa

phải là sự xác định một cách cụ thể học sinh cần đạt được những khả năng gì trong

hoặc sau khi học, và bằng cách nào đảm bảo cho học sinh đạt được những khả năng

đó. Đó là một nhược điểm cơ bản của kiểu dạy học cũ. Nó hạn chế chất lượng và

hiệu quả dạy học.

Trong mấy thập kỷ qua, để khắc phục nhược điểm của kiểu dạy học cũ, trên

thế giới đã hình thành quan niệm về kiểu dạy học mà trung tâm chú ý là những khả

năng, những hành vi mà người học cần thể hiện ra được, cần đạt được trong hoặc sau

khi học. Những khả năng này được xem là những kết quả mà sự dạy mang lại ở

người học.

a. Quan niệm về mục đích dạy học

Quan niệm truyền thống

(GV làm trung tâm)

Quan niệm hiện đại

(HS làm trung tâm)

Đào tạo trẻ em thành người lớn thông

qua những người lớn tuổi hơn, những

người hiểu biết, những hình mẫu. Lý luận

dạy học thiên về mệnh lệnh, uy quyền.

Xây dựng các chương trình đào tạo phù

hợp với chủ thể, nhằm hình thành các

năng lực chuyên môn, năng lực xã hội và

cá nhân, khả năng hành động. Lý luận

dạy học chú trọng năng lực tự chủ, khả

năng giao tiếp.

7

b. Quan niệm về nội dung dạy học

Quan niệm truyền thống

(GV làm trung tâm)

Quan niệm hiện đại

(HS làm trung tâm)

Các nhà chuyên môn xác định những nội

dung quan trọng, từ đó đề ra những yêu

cầu, tiêu chuẩn, những điều bắt buộc. Sự

lựa chọn nội dung thiên về định hướng

chuyên môn và là bắt buộc.

Người điều khiển quá trình dạy học đưa

ra những nội dung tiêu biểu, then chốt,

cũng như những vấn đề có ý nghĩa đối

với đời sống xã hội. Sự lựa chọn nội

dung mang tính liên môn và có sự thỏa

thuận của người học.

c. Quan niệm về phương pháp, phương tiện dạy học

Quan niệm truyền thống

(GV làm trung tâm)

Quan niệm hiện đại

(HS làm trung tâm)

Các phương pháp truyền thụ và thông

báo chiếm ưu thế, trong đó bao gồm định

hướng mục đích học tập và kiểm tra. Các

phương pháp nặng về định hướng hiệu

quả truyền đạt.

Giờ học là sự phối hợp hoạt động của

người dạy và người học trong việc lập kế

hoạch thực hiện và đánh giá. Dạy học

theo hướng giải quyết vấn đề định hướng

hành động chiếm ưu thế.

d. Quan niệm về đánh giá

Quan niệm truyền thống

(GV làm trung tâm)

Quan niệm hiện đại

(HS làm trung tâm)

Kết quả học tập được đo và dự báo với

nhiều phương pháp khác nhau.

Không phải chỉ kết quả học tập mà chính

quá trình học tập mới là đối tượng đánh

giá chủ yếu.

Dạy học và đánh giá là hai thành phần

khác nhau của quá trình dạy học.

Học sinh được tham gia vào quá trình

đánh giá.

Chú trọng khả năng tái hiện tri thức

chính xác.

Chú trọng việc ứng dụng tri thức trong

các tình huống hành động.

Quá trình dạy học là quá trình hoạt động của giáo viên và của học sinh trong

sự tương tác thống nhất biện chứng của ba thành phần trong hệ dạy học bao gồm:

Giáo viên – Học sinh – Phương tiện hoạt động dạy học.

Mỗi hoạt động diễn ra theo các pha: định hướng, chấp hành và kiểm tra. Cơ sở

định hướng của hành động có tầm quan trọng đặc biệt với chất lượng hiệu quả của

hành động. Giáo viên có vai trò quan trọng trong việc giúp đỡ cho sự hình thành cơ

sở định huớng khái quát hành động của học sinh. Cơ sở định hướng bao gồm những

8

nội dung cơ bản nhất, cần thiết nhất cho sự thành công của hành động chủ thể. Hoạt

động dạy của giáo viên phải có tác dụng chỉ đạo hoạt động học của học sinh phù hợp

với con đường biện chứng của sự hình thành, phát triển và hoàn thiện của hành động.

Theo quan điểm xã hội – tâm lý, học là hoạt động của tác nhân chiếm lĩnh

kinh nghiệm xã hội lịch sử biến thành năng lực thể chất và năng lực tinh thần của cá

nhân, hình thành và phát triển nhân cách của cá nhân.

Sự học là quá trình hình thành và phát triển của các dạng thức hành động xác

định là sự thích ứng của chủ thể với tình huống qua đó chủ thể chiếm lĩnh kinh

nghiệm xã hội lịch sử biến thành năng lực thể chất và năng lực tinh thần của cá nhân,

hình thành và phát triển nhân cách cá nhân. Mỗi tri thức mới học được, có chất lượng

phải là kết quả của sự thích ứng của người học là hoạt động xây dựng nên tri thức

mới với tính cách là phương tiện tối ưu giải quyết tình huống.

Dạy học là dạy hành động (hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận

dụng tri thức) và do đó trong dạy học, giáo viên cần tổ chức các tình huống học tập

đòi hỏi sự thích ứng của học sinh để qua đó học sinh chiếm lĩnh được tri thức đồng

thời phát triển trí tuệ và nhân cách toàn diện của mình.

Trong sự vận hành của hệ tương tác dạy học gồm: Người dạy (giáo viên) –

Người học (học sinh) – Tư liệu hoạt động dạy học (môi trường) thì giáo viên là

người ổ chức, kiểm tra, định hướng hành động của học sinh theo một chiến lược hợp

lý sao cho học sinh tự chủ chiếm lĩnh, xây dựng tri thức của mình và do đó đồng thời

năng lực trí tuệ và nhân cách toàn diện của học sinh từng bước phát triển. Có thể mô

tả sự tương tác dạy học bằng sơ đồ như hình sau:

Sơ đồ 1.1: Sự tương tác dạy học

Giáo viên Học sinh

Tư liệu

Hoạt động dạy học

(Môi trường)

Định hướng

Liên hệ ngược

Liên hệ

ngược

Thích ứng

Tổ chức Cung cấp tư liệu

tạo tình huống

9

Hành động của giáo viên với tư liệu hoạt động dạy học là tổ chức tư liệu và

qua đó cung cấp tư liệu, tạo tình huống cho hoạt động của học sinh. Tác động của

giáo viên tới học sinh là sự định hướng củah giáo viên đối với hoạt động học sinh với

tư liệu, định hướng của giáo viên với sự tương tác trao đổi giữa học sinh với nhau và

qua đó định hướng cả sự cung cấp những thông tin liên hệ ngược từ phía học sinh

cho giáo viên.

Hành động học của học sinh với tư liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của

học sinh với tình huống học tập, đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri

thức cho mình. Tương tác trực tiếp của học sinh với nhau và giữa học sinh với giáo

viên là sự trao đổi, tranh luận giữa các cá nhân và nhờ đó học sinh tranh thủ sự hỗ trợ

từ phía giáo viên và tập thể học sinh.

1.1.2. Phương pháp dạy học tích cực

1.1.2.1. Dạy học tăng cường phát huy tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo

thông qua tổ chức thực hiện các hoạt động học tập của học sinh.

Dạy học thay vì lấy “Dạy” làm trung tâm sang lấy “Học” làm trung tâm.

Trong phương pháp tổ chức, 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, chưa có

chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được GV sắp đặt.

1.1.2.2. Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp và phát huy năng lực tự

học của học sinh.

PPDH tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho HS không chỉ là

một biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học.

Trong xã hội hiện đại đang biến đổi nhanh, với sự bùng nổ thông tin khoa học,

kỹ thuật, công nghệ phát triển như vũ bão thì không thể nhồi nhét vào đầu óc HS

khối lượng kiến thức ngày càng nhiều.

Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học. Nếu rèn luyện

cho HS có được phương pháp, kỹ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng

ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập sẽ được nhân

lên gấp bội.

1.1.2.3. Dạy học phân hóa kết hợp với hợp tác

Trong một lớp học trình độ kiến thức, tư duy của HS thường không thể đồng

đều, vì vậy khi áp dụng PPDH tích cực buộc phải chấp nhận sự phân hóa về cường

10

độ, mức độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập, nhất là khi bài học được thiết kế

thành một chuỗi hoạt động độc lập. Áp dụng PPDH tích cực ở trình độ càng cao thì

sự phân hóa này càng lớn.

Tuy nhiên, trong học tập, không phải mọi tri thức, kĩ năng, thái độ đều được

hình thành bằng những hoạt động độc lập cá nhân. Lớp học là môi trường giao tiếp

thầy – trò, trò – trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường

chiếm lĩnh nội dung học tập.

Bảng 1.1 So sánh phương pháp dạy học tích cực và phương pháp dạy học thụ động

Dạy học thụ động Dạy học tích cực

1. Tập trung vào hoạt động của giáo viên Tập trung vào hoạt động của học sinh

2. Giáo viên thuyết trình là chính. Giáo viên thiết kế tổ chức, định hướng

các hoạt động của học sinh.

3. Học sinh lắng nghe lời giản của giáo

viên, ghi chép và học thuộc.

Học sinh chủ động, tích cực tham gia

hoạt động học tập

4. Giáo viên cố gắng truyền đạt hết những

kiên thức và kinh nghiệm của mình để

hoàn thành bài giảng.

Giáo viên huy động vốn kiến thức và kinh

nghiệm sống của học sinh để xây dựng

kiến thức.

5. Giao tiếp Thầy – Trò nổi lên hàng đầu Quan hệ Thầy – Trò, Trò – Trò, hợp tác

với bạn.

6. Học sinh trả lời theo sách giáo khoa và

theo vở ghi.

Khuyến khích học sinh nêu những ý kiến

cá nhân về vấn đề đang học

7. Giáo viên cho ví dụ mẫu rồi yêu cầu học

sinh làm những trường hợp tương tự.

Học sinh tự xác định vấn đề và giải quyết

vấn đề.

8. Không phát huy được tính tích cực học

tập của học sinh tham gia xây dựng bài.

Khuyến khích học sinh nêu thắc mắc

trong khi nghe giảng

9. Học sinh lệ thuộc hoàn toàn vào TLGK

và sự thuyết trình của giáo viên.

Học sinh làm bài tập có sáng tạo.

10. Giáo viên độc quyền đánh giá và cho

điểm cố định, đánh giá theo sự ghi nhớ

thông tin có sẵn.

Giáo viên khuyến khích học sinh nhận

xét, bổ sung câu trả lời của bạn.

1.2. Những vấn đề lý luận về dạy giải bài tập vật lý

1.2.1. Khái niệm bài tập vật lí

Trong dạy học vật lí, bài tập vật lí có một ý nghĩa vô cùng quan trọng trong

việc củng cố, đào sâu, mở rộng, hoàn thiện kiến thức về mặt lý thuyết và rèn luyện

11

cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, góp phần vào việc giáo dục

tổng hợp và hướng nghiệp. Hoạt động giải bài tập vật lí không những là một trong

những cách thức để học sinh vận dụng kiến thức cũ mà còn có thể giúp cho học sinh

tự lực phát hiện ra kiến thức mới, qua đó tạo cơ sở cho tính tự lực, tích cực trong học

tập của học sinh. Bài tập vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi phải giải

quyết, bằng những suy lý lôgic, phép toán và thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm,

các thuyết, các định luật và các phương pháp vật lí.

Theo nghĩa rộng, bài tập vật lí được hiểu là vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài

liệu giáo khoa chính là bài tập đối với học sinh. Sự tư duy, tìm tòi, giải quyết vấn đề

gặp phải đó là học sinh đã giải bài bài tập.

1.2.2. Tác dụng của BTVL trong hoạt động dạy học vật lí

Mục tiêu của dạy học vật lí ở trường phổ thông là phải đảm bảo trang bị đầy

đủ cho học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản, hiện đại, làm cho học sinh có thể

vận dụng những kiến thức đó để giải quyết nhiệm vụ học tập. Để đạt được những

nhiệm vụ trên đồi hỏi học sinh phải được rèn luyện một cách thường xuyên, kết hợp

nhiều phương pháp. Bài tập vật lí là một trong những phương pháp được vận dụng có

hiệu quả trong dạy học vật lí. Nó có một tầm quan trọng đặc biệt góp phần vào việc

hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở phổ thông. Tùy thuộc vào những tình huống cụ

thể, bài tập vật lí được sử dụng theo các mục đích khác nhau [31].

- Bài tập vật lí có thể được sử dụng như là phương tiện nghiện cứu tài liệu

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

kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc

- Bài tập vật lí là một phương tiện để học sinh rèn luyện khả năng vận dụng

kiến thức, liên hệ học tập với thực tế.

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

luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh.

Bởi vì, giải bài tập vật lí là một hình thức làm việc tự lực căn bản của học

sinh. Trong quá trình làm bài tập, học sinh phải phân tích điều kiện đầu bài, tự xây

dựng những lập luận, thực hiện các tính toán, khi cần thiết phải tiến hành các thí

nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc theo một hàm số nào đó giữa

các đại lượng, kiểm tra các kết luận của mình. Trong những điều kiện đó tư duy

lôgic, tư duy sáng tạo của học sinh được phát triển, năng lực tự làm việc của học sinh

được nâng cao.

12

- Bài tập vật lí là một phương tiện để củng cố, ôn tập kiến thức đã học một

cách sinh động và hiệu quả

Khi giải các bài tập, đòi hỏi học sinh phải nhớ lại các công thức, định luật,

kiến thức đã học, cũng có khi bài tập đòi hỏi sự vận dụng kiến tổng hợp của cả một

chương hay một phần của chương trình. Do vậy, học sinh sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ

tốt hơn các kiến thức đã học và không thụ động tiếp thu các kiến thức mới. Mặt khác,

thông qua đó giáo viên có thể đánh giá chính xác về mức độ nhận thức của học sinh,

đồng thời phát hiện được những “lỗ hổng” về mặt kiến thức của học sinh. Từ đó, giáo

viên có những điều chỉnh kịp thời trong phương pháp giảng dạy cũng như việc kiểm tra

đánh giá, điều chỉnh lượng kiến thức sao cho phù hợp với từng đối tượng học sinh.

- Thông qua việc giải bài tập vật lí có thể rèn luyện cho học sinh những đức

tính tốt như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, sự kiên trì cũng như tinh thần vượt khó.

- Bài tập vật lí là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của học

sinh một cách chính xác.

Việc giải bài tập vật lí đôi khi không phải là một việc đơn giản và nhẹ nhàng

đối với học sinh. Việc giải bài tập vật lí đòi hỏi học sinh phải nỗ lực vượt qua những

khó khăn đặt ra và để làm được điều đó yêu cầu học sinh phải ghi nhớ các kiến thức

đã học và vận dụng trong những tình huống cụ thể. Nhưng việc giải bài tập vật lí

thành công cũng luôn đem đến cho học sinh sự say mê, niềm phấn khởi và tăng thêm

sự yêu thích của học sinh đối với bộ môn vật lí.

1.2.3. Sử dụng bài tập vật lý trong dạy học vật lý

1.2.3.1. Những yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lý

a. Cần dự tính kế hoạch về việc sử dụng BTVL trong dạy học, với từng đề tài,

từng tiết học

Xác định mục đích sử dụng bài tập, các mục đích có thể là:

- Dùng bài tập làm xuất hiện vấn đề trong các tiết nghiên cứu tài liệu mới.

- Dùng bài tập hình thành kiến thức mới.

- Dùng bài tập để củng cố, bổ sung, hoàn thiện những kiến thức lý thuyết đã học.

- Lựa chọn bài tập điển hình nhằm hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức đã

học để giải, từ đó hình thành phương pháp giải chung cho mỗi loại bài tập đó.

- Dùng bài tập để kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh.

13

- Sắp xếp các bài tập đã chọn thành một hệ thống, định rõ kế hoạch và mục

đích sử dụng trong tiến trình dạy học

- Kế hoạch sử dụng BTVL trong dạy học [20]

STT bài

trong SGK

Nội dung

tiết học

Ra bài tập và giải ngay

tại lớp Ra về nhà

các bài tập

Giải ở lớp

các bài tập

đã ra về nhà Hình thành

kiến thức mới Củng cố

…… ………… …… …… …… ……

b. Dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức để giải quyết về đặt ra, rèn cho

học sinh kỹ năng giải những bài toán cơ bản

c. Coi trọng việc phát triển tư duy

1.2.3.2. Phân loại bài tập vật lý

Có nhiều cách phân loại BTVL dựa trên cơ sở khác nhau. Trong nghiên cứu

của mình, chúng tôi phân loại bài tập vật lí theo nội dung; theo yêu cầu phát triển tư

duy; theo phương thức cho điều kiện của bài toán hay theo phương thức giải.

Trên cơ sở đó, chúng tôi có bảng phân loại bài tập vật lí (xem hình 1.1) [18].

14

Bài tập vật lý Phân loại theo nội dung Phân loại theo yêu cầu phát triển tư duy Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Bài tập có nội dung lịch sử BT có nội dung cụ thể hoặc trừu tượng Đề tài vật lý Kỹ thuật tổng hợp Bài tập luyện tập Bài tập sáng tạo Bài tập định tính Bài tập định lượng Bài tập thí nghiệm Bài tập đồ thị Trắc nghiệm khách quan

Cơ Nhiệt Điện Quang

SƠ ĐỒ PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ

Hình 1.1. Sơ đồ phân loại bài tập Vật Lý