XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGIỆM PHẦN TỪ HỌC VẬT LÝ 11 NÂNG CAO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LỜI CAM ĐOAN LÊ BẢO TRUNG

Tôi xin cam đoan là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào khác.

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

Tác giả

THÔNG QUA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGIỆM PHẦN TỪ HỌC VẬT LÝ 11 NÂNG CAO

Lê Bảo Trung

Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số

: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN QUANG LẠC

Huế, Năm 2014 i

ii

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giáo hiệu, Phòng đào tạo Sau đại học,

Trang

Ban Chủ nhiệm, quý thầy cô giáo Khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Huế và quý

Trang phụ bìa ......................................................................................................... i

thầy cô trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập.

Lời cam đoan.........................................................................................................ii

Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy PGS.TS

Lời cảm ơn ...........................................................................................................iii

Nguyễn Quang Lạc đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện

Mục lục ................................................................................................................. 1

luận văn.

Danh mục chữ viết tắt............................................................................................ 4

Tác giả xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của Ban giám hiệu và

Danh mục các bảng, biểu, hình vẽ, sơ đồ ............................................................... 5

quý thầy cô trường THPT Minh Long, tỉnh Quảng Ngãi đã tạo mọi điều kiện thuận

MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 6

lợi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm.

1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 6

Tác giả cũng xin cảm ơn các anh chị học viên lớp LL&PPDH môn Vật lý

2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ................................................................................. 8

K21 đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt thời gian thực hiện luận

3. Mục tiêu đề tài ................................................................................................. 10

văn.

4. Giả thuyết khoa học ......................................................................................... 10 Cuối cùng, tác giả xin gởi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, động

viên trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu....................................................................................... 11 6. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 11 7. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 11

.

8. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 12 9. Đóng góp của luận văn .................................................................................... 12 10. Cấu trúc luận văn........................................................................................... 13 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM THEO HƯỚNG

PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ....................................................................................................... 14 1.1. Một số vấn đề về năng lực giải quyết vấn đề ................................................. 14 1.1.1. Năng lực giải quyết vấn đề......................................................................... 14 1.1.2. Các kĩ năng trong năng lực giải quyết vấn đề ............................................. 15 1.1.3. Những dấu hiệu của sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề ..................... 18 1.1.4. Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề ..................................................................................... 19 1.2. Một số vấn đề cơ bản về BTTN .................................................................... 24 1.2.1. Khái niệm BTTN ....................................................................................... 24 iii

1

1.2.2. Vị trí của BTTN trong hệ thống bài tập vật lý ............................................ 25

3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm .............................................................................. 65

1.2.3. Phân loại, các hình thức thể hiện và phương pháp giải BTTN .................... 26

3.3.2. Thực hiện giảng dạy .................................................................................. 65

1.2.3.1. Phân loại BTTN ...................................................................................... 26

3.3.3. Kiểm tra đánh giá ...................................................................................... 66

1.2.3.2. Các hình thức thể hiện BTTN ................................................................. 27

3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm....................................................................... 66

1.3. Nguyên tắc và quy trình xây dựng hệ thống BTTN ....................................... 31

3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học ................................................................... 66

1.3.1. Một số điểm cần chú ý khi xây dựng hệ thống BTTN ................................ 31

3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ..................................................... 67

1.3.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống BTTN ........................................................ 32

3.5. Kết luận chương 3 ........................................................................................ 71

1.3.3. Quy trình xây dựng hệ thống BTTN .......................................................... 35

KẾT LUẬN ........................................................................................................ 73

1.4.1. Đánh giá thực trạng.................................................................................... 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 76

1.4.2. Những thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng BTTN trong dạy học vật lý hiện nay ........................................................................................................ 38

PHỤ LỤC

1.5. Quy trình sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS ............................................................................................... 40 1.5.1. Khái quát về hình thức bài lên lớp ............................................................. 40 1.5.2. Quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề41 1.6. Kết luận chương 1 ........................................................................................ 44 Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BTTN TRONG DẠY HỌC PHẦN TỪ HỌC VẬT LÝ 11 NÂNG CAO THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ................................ 46 2.1. Xây dựng hệ thống BTTN phần Từ học Vật lý 11 nâng cao .......................... 46 2.1.1. Khái quát nội dung, cấu trúc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.................... 46 2.1.2. Hệ thống BTTN phần Từ học .................................................................... 51 2.2. Sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS để giảng dạy một số kiến thức phần Từ học Vật lý 11 nâng cao ........ 58 2.3. Kết luận chương 2 ........................................................................................ 63 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .......................................................... 64 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.......................................... 64 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................................. 64 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ................................................................ 64 3.2. Nội dung và tiến trình thực nghiệm sư phạm................................................. 65 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .............................................................. 65

2

3

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU, HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ Trang Bảng

Viết tắt

Viết đầy đủ

Bảng 3.1. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra ................................. 67

BTTN

Bài tập thí nghiệm

Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TNg .............................. 67

ĐC

Đối chứng

Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất lũy tích .......................................................... 68

GV

Giáo viên

HĐNT

Hoạt động nhận thức

HS

Học sinh

NC

Nam châm

QTDH

Quá trình dạy học

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thí nghiệm

TNg

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

Bảng 3.4. Bảng tổng hợp các tham số .................................................................. 70 Biểu đồ Biểu đồ 3.1. Phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg .......................................... 68 Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất............................................................................ 68 Biểu đồ 3.3. Phân phối tần suất lũy tích ............................................................... 69 Hình vẽ Hình 1.1. Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề .................................................................................................. 23 Hình 1.2. Quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề. .......................................................................................................... 43 Sơ đồ Sơ đồ 1.1. Sơ đồ quy trình dạy học đặt và giải quyết vấn đề ................................ 20 Sơ đồ 1.2. Sơ đồ phân loại hệ thống BTTN ......................................................... 26 Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc chương “Từ trường” .................................................... 50

4

5

MỞ ĐẦU

pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn…”[18]

1. Lý do chọn đề tài Con người đang bước vào những năm đầu của thế kỉ 21, ở giai đoạn mà

Theo đánh giá được ghi trong Chiến lược giáo dục 2011-2020 ban hành

cuộc cách mạng khoa học công nghệ đang phát triển một cách vượt bậc. Đi cùng

kèm theo quyết định số 711/QĐ/TTg ngày 13/06/2012 của Thủ tướng Chính phủ

với sự phát triển đó là lượng tri thức mới khổng lồ liên tục được bổ sung vào kho

thì sau hơn 20 năm đổi mới, mặc dù đã có những bước chuyển biến tích cực, song

tàng tri thức nhân loại. Với lượng tri thức đó con người ngày nay không thể nào

giáo dục và đào tạo nước ta vẫn đang bộc lộ nhiều hạn chế, bất cập. Một trong

nắm bắt hết được, do đó vấn đề không phải ở chỗ một người có thể nhớ được

những hạn chế đó là “Nội dung chương trình còn nặng về lý thuyết, phương pháp

lượng kiến thức bao nhiêu mà là người đó phải có những năng lực gì để có thể giải

dạy học còn lạc hậu, chưa chú trọng đến giáo dục kĩ năng sống, phát huy tính

quyết tốt hầu hết các yêu cầu vô cùng đa dạng trong cuộc sống hiện nay. Điều đó

sáng tạo, năng lực thực hành của HS…”[2]

tác động mạnh mẽ đến giáo dục đào tạo, đòi hỏi giáo dục đào tạo phải có sự đổi

Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, phần lớn kiến thức vật lý trong

mới sâu sắc, toàn diện để có thể đáp ứng xu thế phát triển mới. Đây vừa là cơ hội

chương trình trung học phổ thông (THPT) liên hệ chặt chẽ với các thí nghiệm

vừa là thách thức cho nền giáo dục Việt Nam.

(TN) và hầu như được rút ra từ thực nghiệm. Sự phong phú về kiến thức, sự đa

Yêu cầu thực tiễn như vậy đòi hỏi nền giáo dục Việt Nam phải thay đổi

dạng về hình thức thí nghiệm chính là những lợi thế lớn đối với tiến trình đổi mới

toàn diện và đồng bộ từ mục tiêu, nội dung đến phương pháp, phương tiện và hình

phương pháp dạy học bộ môn, để thực hiện tốt những yêu cầu về nội dung và

thức dạy học.

phương pháp giáo dục như Luật Giáo dục đã quy định.

Một trong những nội dung chính của mục tiêu giáo dục phổ thông hiện nay

Tuy nhiên, qua nhiều kênh thông tin khác nhau, có thế thấy việc dạy và học

là chú trọng phát triển các năng lực, phát huy tính tích cực, tự giác chủ động , sáng

vật lý ở một số trường THPT còn nhiều hạn chế, đó là việc đổi mới phương pháp

tạo ở học sinh (HS). Điều đó được khẳng định trong Chiến lược phát triển giáo dục

dạy học còn chậm, các hình thức dạy học theo lối “thông báo- tái hiện” vẫn còn

2001-2010, ban hành kèm theo quyết định số 201/2001/QĐ/TTg ngày 28/12/2001

tồn tại, sự đa dạng hóa các các loại bài tập sử dụng trong chương trình Vật lý phổ

của Thủ tướng Chính phủ: “Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện… tạo điều

thông còn là vấn đề đáng phải quan tâm, đặc biệt là các dạng bài tập thí nghiệm

kiện để phát triển năng lực của mỗi HS, năng cao năng lực tư duy, kĩ năng thực

(BTTN) còn khá ít ỏi và chưa được coi trọng trong dạy học vật lý. Điều này ảnh

hành, tăng tính thực tiễn, coi trọng kiến thức khoa học xã hội và nhân văn…”[1].

hưởng không nhỏ đến sự phát triển tư duy cũng như năng lực xử lý các vấn đề

Mục tiêu này cũng được tái khẳng định trong Chiến lược giáo dục 2011-2020, ban

được đặt ra trong học tập và cuộc sống.

hành kèm theo quyết định số 711/QĐ/TTg ngày 13/06/2012 của Thủ tướng Chính

Nguyên nhân của thực trạng trên là tính thiếu đồng bộ trong việc đổi mới

phủ “Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn

phương pháp dạy học và hình thức kiểm tra đánh giá. Các kì thi hầu như không đề

luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo và năng lực tự

cập đến các vấn đề về thí nghiệm, cũng như BTTN. Vì thế trong quá trình giảng

học của người học…”[2]

dạy nhiều giáo viên (GV) đã không chú ý đến việc rèn luyện các kĩ năng liên quan

Mục tiêu trên cũng được quy định tại điều 28 của Luật Giáo dục: “Phương

đến các vấn đề về thí nghiệm. Trong khi đó, việc rèn luyện các kĩ năng giải quyết

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

vấn đề về BTTN lại là bước đi rất cần thiết để hình thành ở HS năng lực giải quyết

của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương

6

7

vấn đề, phát triển được tư duy, sáng tạo- là hành trang quan trọng để HS bước vào

năng lực giải quyết vấn đề, xây dựng được quy trình dạy học giúp HS rèn luyện

cuộc sống muôn màu muôn vẻ.

các kĩ năng của năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính.

Thực tiễn dạy học cho thấy, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của

Trong luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu khai thác sử dụng bài tập thí nghiệm,

HS là hết sức quan trọng. Nó có tác dụng thiết thực để HS chủ động chiếm lĩnh

thí nghiệm vật lý trong dạy học phần Vật lý phân tử và Nhiệt học ở trường THPT”

kiến thức và vận dụng kiến thức đó vào thực tế, từ đó làm cho HS tự tin và tích

(2003), tác giả Nguyễn Đức Phước đã trình bày về vai trò của BTTN trong việc

cực hơn trong học tập. Dạy học không chỉ là việc truyền thụ hệ thống kiến thức cơ

tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, tác giả cũng đã sử dụng một số BTTN

bản mà điều quan trọng là xây dựng ở HS phương pháp suy nghĩ, phong cách làm

vào nội dung dạy học song lại chưa chú trọng đến xây dựng những định hướng cụ

việc, cách tiếp cận và giải quyết các vấn đề thực tiễn đặt ra. Đối với môn Vật lý,

thể giúp GV có thể sử dụng đề tài một cách hiệu quả.

việc đặt HS vào yêu cầu giải quyết các vấn đề về BTTN, giúp HS rèn luyện các kĩ

Tác giả Nguyễn Thanh Sơn với đề tài “Xây dựng và sử dụng bài tập thí

năng, thao tác tư duy so sánh, phân tích, suy luận, khái quát… đó là cơ sở để HS

nghiệm trong dạy học phần Điện từ Vật lý 11 THPT” (2009) cũng đề cập đến việc

lĩnh hội các kiến thức vật lý một cách sâu sắc, không máy móc, đồng thời biết vận

sử dụng BTTN nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. Tuy nhiên, do

dụng kiến thức vào thực tiễn hiệu quả.

mục tiêu ban đầu tác giả đặt ra chỉ là xây dựng một số BTTN và quy trình để giải

Căn cứ vào những chủ trương lớn của Đảng, Nhà nước và của Ngành Giáo

các BTTN đó theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS mà chưa đề

dục; nhận thức được tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học trong

cập đến hình thức thể hiện, nguyên tắc xây dựng và những định hướng về sử dụng

giai đoạn hiện nay và ý nghĩa của của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề

BTTN để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.

cho HS trong dạy học vật lý; đồng thời góp phần nâng cao hơn nữa chất lượng dạy

Với đề tài “Nghiên cứu sử dụng bài tập thí nghiệm theo hướng bồi dưỡng

học vật lý ở trường THPT, chúng tôi thực hiện nghiên cứu đề tài: “Phát triển

năng lực tư duy vật lý cho HS trong dạy học chương “Dòng điện không đổi” Vật

năng lực giải quyết vấn đề cho HS thông qua việc xây dựng và sử dụng hệ

lý 11 nâng cao THPT” (2009), tác giả Trịnh Thị Tấn cũng đã trình bày việc sử

thống bài tập thí nghiệm phần Từ học Vật lý 11 nâng cao”.

dụng BTTN theo hướng bồi dưỡng năng lực tư duy cho HS. Trong luận văn này,

2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu

tác giả đã đề xuất được một số biện pháp bồi dưỡng năng lực tư duy vật lý thông

Trong dạy học vật lý, BTTN có tác dụng tốt nhiều mặt: giáo dục, giáo

qua BTTN, song tác giả cũng chỉ mới tập trung khai thác các thí nghiệm trong

dưỡng, phát triển tư duy và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Đặc biệt, BTTN là phương

sách giáo khoa (SGK) mà chưa đưa ra quy trình xây dựng và sử dụng BTTN trong

tiện hữu hiệu làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn. Nhận thức được

dạy học vật lý.

điều đó, trong những năm gần đây đã có không ít tác giả quan tâm đến việc nghiên

Tác giả Trần Văn Tuấn với đề tài “Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm

cứu, đưa BTTN vào bài học vật lý ở trường phổ thông theo nhiều hướng khác

chương “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10 nâng cao THPT” (2010) đã trình bày một số

nhau. Dưới đây là một số nghiên cứu tiêu biểu:

vấn đề về xây dựng và sử dụng BTTN. Tuy nhiên, cũng xuất phát từ mục tiêu ban

Trong luận án tiến sĩ “Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy học chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT theo hướng phát

đầu, tác giả mới chỉ tập trung vào loại bài tập dựa trên phương án thiết kế thí nghiệm mà chưa đi sâu vào việc khai thác các dạng BTTN có sự hỗ trợ của máy vi tính.

triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính” (2013), tác giả

Trong luận văn thạc sĩ “Phát triển tư duy HS thông qua việc xây dựng và sử

Lương Thị Lệ Hằng đã làm rõ được các kĩ năng cần rèn luyện cho HS để phát triển

dụng hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học chương “Động lực học chất

8

9

điểm” Vật lý 10 THPT” (2012), tác giả Trần Anh Tiến đã đề xuất được quy trình

học tập, nhờ đó góp phần hình thành cho các em năng lực giải quyết các vấn đề

xây dựng hệ thống BTTN theo hướng phát triển tư duy HS, tác giả cũng sử dụng

trong cuộc sống.

sự hỗ trợ của máy vi tính trong tiến trình xây dựng kiến thức dưới hình thức các

5. Nhiệm vụ nghiên cứu

video TN, TN mô phỏng... Tuy nhiên, hướng phát triển tư duy là khá chung chung,

Để đạt được mục tiêu đặt ra, chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:

thực tiễn yêu cầu cần hình thành những năng lực cụ thể hơn nữa. Mặt khác, các

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực giải

BTTN chủ yếu là các thí nghiệm được tiến hành trong phòng TN chưa có nhiều BTTN gắn với cuộc sống hằng ngày của HS, do đó còn hạn chế trong việc kích thích hứng thú, liên hệ thực tiễn ở HS.

quyết vấn đề cho HS trong dạy học vật lý ở trường THPT. - Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng bài tập vật lý nói chung và BTTN nói riêng trong dạy học vật lý ở trường THPT.

Cùng với các công trình nghiên cứu trên, còn có một số tài liệu liên quan đến BTTN dưới hình thức sách tham khảo như: “Thí nghiệm thực hành vật lý chọn

- Đánh giá thực trạng việc sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông hiện nay và nguyên nhân những thực trạng đó.

lọc” của Nguyễn Thượng Chung (1994), “Những bài tập hay về thí nghiệm vật lý”

- Phân tích đặc điểm nội dung, cấu trúc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.

của V.Langue (1998), “Bài tập thí nghiệm vật lý” của Nguyễn Thượng Chung

- Đề xuất quy trình xây dựng hệ thống BTTN vận dụng để xây dựng hệ

(2000)…Do có những mục đích khác nhau trong quá trình biên soạn sách nên các

thống BTTN thuộc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.

tác giả chỉ chú trọng tới việc giới thiệu các BTTN với lời giải kèm theo mà chưa

- Đề xuất quy trình sử dụng BTTN vào dạy học để phát triển năng lực giải

đề cập đến việc chỉ ra cách sử dụng các bài tập đó trong dạy học vật lý như thế nào

quyết vấn đề cho HS và vận dụng quy trình này vào giảng dạy một số kiến thức

cho hiệu quả.

thuộc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.

Như vậy, mặc dù có không ít tác giả đề cập đến BTTN trong dạy học vật lý

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) để kiểm chứng tính hiệu quả và

nhưng vẫn chưa có tác giả nào nghiên cứu BTTN theo hướng phát triển năng lực

tính khả thi của đề tài.

giải quyết vấn đề cho HS. Mặt khác, các tác giả cũng nghiên cứu về các BTTN nói

6. Đối tượng nghiên cứu

chung, chưa có tác giả nào khai thác các BTTN có nội dung thực tiễn gắn với cuộc

Hoạt động dạy học Vật lý 11 THPT, trong đó quan tâm đặc biệt đến dạy học

sống HS.

BTTN vật lý theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.

3. Mục tiêu đề tài

7. Phạm vi nghiên cứu

Đề xuất được quy trình xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN để giảng dạy phần Từ học Vật lý 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.

Do hạn chế về thời gian và khuôn khổ quy định cho một luận văn, nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu trong phạm vi: - Nội dung kiến thức phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.

- Dạy học bài tập vật lý ở phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.

4. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng quy trình xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN để giảng dạy phần Từ học Vật lý 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS thì sẽ giúp các em chủ động, linh hoạt trong giải quyết các vấn đề

- Điều tra thực trạng dạy học BTTN tại một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.

- Thực nghiệm (TNg) được tiến hành tại một số lớp thuộc trường THPT Minh Long, tỉnh Quảng Ngãi.

10

11

- Đề xuất được tiến trình dạy học một số bài thuộc phần Từ học theo hướng

8. Phương pháp nghiên cứu 8.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, Nhà nước về định hướng đổi mới

phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. 10. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn của chúng tôi gồm:

phương pháp dạy học.

- Nghiên cứu tài liệu và một số công trình khoa học đã công bố có liên

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học vật lý

quan đến các nội dung trong đề tài.

- Nghiên cứu nội dung, chương trình SGK, sách giáo viên và các tài liệu tham khảo liên quan đến nội dung phần Từ học Vật lý 11 nâng cao THPT.

Chương 2: Xây dựng và sử dụng BTTN trong dạy học phần Từ học Vật lý 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

8.2. Phương pháp điều tra thực tiễn - Điều tra bằng phiếu thăm dò về việc sử dụng BTTN trong hoạt động dạy học ở một số trường THPT tỉnh Quảng Ngãi.

- Điều tra việc dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề hiện nay ở một số trường THPT hiện nay.

8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Tiến hành TNg giảng dạy một số bài thuộc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao có sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. - Kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS. 8.4. Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày, so sánh kết quả TNSP và kiểm định giả thuyết thống kê kết quả học tập của hai nhóm đối chứng (ĐC) và TNg. 9. Đóng góp của luận văn - Góp phần hệ thống hóa cơ sở lí luận của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học vật lý thông qua BTTN. - Đề xuất được quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý.

- Xây dựng được hệ thống BTTN phần Từ học Vật lý 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.

12

13

NỘI DUNG Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG

 Năng lực thể hiện dưới hai dạng là năng lực chung và năng lực chuyên biệt;  Năng lực được hình thành và phát triển ở trong và ngoài nhà trường;  Năng lực được hình thành và cải thiện liên tục trong suốt cuộc đời con

BÀI TẬP THÍ NGHIỆM THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI

người vì sự phát triển năng lực thực chất là làm thay đổi cấu trúc nhận thức và

QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

hành động của cá nhân. Vì thế, năng lực có thể bị yếu hoặc mất đi nếu như nó không được sử dụng tích cực và thường xuyên.

1.1. Một số vấn đề về năng lực giải quyết vấn đề

 Phát triển năng lực cần dựa trên cơ sở phát triển các thành phần (kiến thức, kĩ năng, thái độ,…) trong đó phải được “thực hành”, huy động tổng hợp các

1.1.1. Năng lực giải quyết vấn đề

thành phần trong các tình huống.

a. Khái niệm năng lực Hiện nay đang có khá nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực. Trong từ

b. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề

điển Hán-Việt của tác giả Nguyễn Lân, năng lực được cho là “khả năng đảm nhận

Vấn đề là trạng thái mà ở đó có sự mâu thuẫn hay có khoảng cách giữa thực

cộng việc và thực hiện tốt công việc đó nhờ có phẩm chất đạo đức và trình độ

tế và mong muốn. Giải quyết vấn đề là một quá trình, trong đó người học xác định

chuyên môn”; theo quan niệm trong chương trình Giáo dục phổ thông của

được vấn đề cần giải quyết, lựa chọn được một giải pháp tối ưu để giải quyết một

Quebec- Canada, năng lực là “sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến

vấn đề mới lạ và đánh giá những gì xảy ra. Trong quá trình này, người học đòi hỏi

thức, kĩ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu

phải có các kĩ năng tư duy như phân tích, tổng hợp, phê phán, sáng tạo... nhằm tìm

quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định.”[14]

ra con đường mới để giải quyết những vấn đề mà trước đó chưa từng gặp. Vậy

Trong Kỷ yếu hội thảo quốc gia về khoa học giáo dục Việt Nam, tác giả

năng lực giải quyết vấn đề là năng lực xác định được mục tiêu của vấn đề, đề ra

Nguyễn Thị Minh Phương cho rằng năng lực là “khả năng hành động, đạt được

được các giải pháp để giải quyết vấn đề đó, chọn được giải pháp tối ưu trong các

thành công và chứng minh sự tiến bộ nhờ vào khả năng huy động và sử dụng hiệu

giải pháp đã đề ra để thực hiện, đánh giá được kết quả thu được, rút kinh nghiệm

quả nguồn lực tích hợp của cá nhân khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống.” Theo

khi xử lí vấn đề khác tương tự và đề xuất được vấn đề mới khi cần thiết.[11]

các nhà Tâm lý học: “Năng lực là sự kết hợp linh hoạt, độc đáo nhiều đặc điểm tâm

Hoạt động nhận thức (HĐNT) của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con

lí tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi giúp cá nhân tiếp thu dễ dàng, tập

người gặp phải mâu thuẫn giữa trình độ hiểu biết đang có và nhiệm vụ mới phải giải

dợt nhanh chóng và hoạt động hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó.” [14]

quyết một vấn đề mà bằng việc tái hiện những kiến thức, kĩ năng đã có không đủ để

Như vậy, có nhiều cách diễn đạt khác nhau, nhưng tất cả đều chung một

giải quyết. Để khắc phục được mâu thuẫn trên thì phải biết vận dụng tổng hợp kiến

nhận định: năng lực gắn với khả năng thực hiện, nghĩa là phải biết làm chứ không

thức và kĩ năng một cách linh hoạt để xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kĩ

dừng lại ở hiểu. Và hành động làm ở đây lại gắn với những yêu cầu cụ thể về kiến

năng mới. Như vậy, HĐNT của HS trong học tập thực chất là hoạt động giải quyết

thức, kĩ năng thái độ để đạt được kết quả.

vấn đề nhận thức.

Năng lực có những đặc điểm sau:  Năng lực chỉ có thể quan sát được qua hoạt động của cá nhân ở các tình

1.1.2. Các kĩ năng trong năng lực giải quyết vấn đề Tiến trình giải quyết vấn đề của các nhà khoa học được diễn ra như sau [24], [30], [36]:

huống nhất định;

14

15

- Xác định rõ nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những điều kiện đã cho và những điều cần đạt tới;

HS chỉ có thể giải quyết được vấn đề đặt ra khi HS phát hiện được vấn đề cần giải quyết, xác định được mục tiêu của vấn đề và tìm ra được giải pháp để giải

- Tìm hiểu xem trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của loài người đã có cách giải quyết vấn đề đó hoặc vấn đề tương tự chưa; - Nếu đã có thì liệt kê tất cả những giải pháp đã có và lựa chọn một phương pháp thích hợp;

quyết vấn đề đó. Bên cạnh đó, HS còn phải biết phân tích hiện tượng, phối hợp với các HS khác và sáng tạo trong quá trình giải quyết vấn đề. Khi thu được kết quả, HS phải biết tổng hợp và đánh giá kết quả đó. Đồng thời, sau khi giải quyết được vấn đề đặt ra, HS phải đề xuất được vấn đề mới từ kết quả thu được. Vì vậy, để

- Nếu chưa có thì phải đề xuất giải pháp mới hay xây dựng kiến thức, phương tiện mới dùng làm công cụ để giải quyết vấn đề; - Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tiễn để đánh giá tính hiệu quả của chúng, từ đó bổ sung, hoàn thiện kiến thức đã xây dựng, giải pháp đã đề xuất.

phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS, GV cần rèn luyện cho HS các kĩ năng giải quyết vấn đề sau: - Kĩ năng phát hiện vấn đề cần giải quyết; - Kĩ năng xác định mục tiêu của việc giải quyết vấn đề; - Kĩ năng đề xuất các giải pháp thích hợp và thực hiện giải pháp tối ưu để

Để hình thành ở HS năng lực giải quyết vấn đề, GV có thể phỏng theo tiến trình giải quyết vấn đề của các nhà khoa học để tổ chức HĐNT cho HS. Tuy

giải quyết vấn đề; trong đó chú ý rèn luyện kĩ năng TN để giải quyết vấn đề bằng BTTN.

nhiên, để tổ chức thành công HĐNT cho HS, GV cần phải chú ý đến những điểm

- Kĩ năng phân tích hiện tượng khi giải quyết vấn đề;

khác nhau giữa nhà khoa học và HS khi giải quyết vấn đề. Khi chấp nhận giải

- Kĩ năng phối hợp với người khác để giải quyết vấn đề;

quyết một vấn đề, nhà khoa học đã có trình độ kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cần thiết,

- Kĩ năng đánh giá, tổng hợp, khái quát kết quả thu được;

còn HS thì chỉ bước đầu làm quen với việc giải quyết vấn đề khoa học. Những

- Kĩ năng đề xuất vấn đề mới.

kiến thức mà HS cần chiếm lĩnh là những kiến thức mà nhiều thế hệ các nhà khoa

Để rèn luyện các kĩ năng giải quyết vấn đề cho HS, GV phải tổ chức

học đã trải qua thời gian dài mới đạt được, còn HS thì chỉ được dành một khoảng

HĐNT sao cho HS có thể phát hiện được vấn đề mới cần giải quyết thông qua việc

thời gian ngắn để phát hiện ra kiến thức đó. Bên cạnh đó, nhà khoa học đã có trong

đề xuất vấn đề và sự định hướng của GV. Sau khi HS đã xác định được vấn đề cần

tay những phương tiện chuyên dùng đạt độ chính xác cao và những điều kiện thích

giải quyết, để HS có thể tự lực giải quyết được vấn đề đặt ra, GV phải hướng dẫn

hợp nhất để giải quyết vấn đề, còn HS thì chỉ có những phương tiện thô sơ của

cho HS cách thức chung đề giải quyết vấn đề đó. Trước hết, HS phải xác định

trường phổ thông với độ chính xác chưa cao, chỉ có điều kiện làm việc tập thể ở

được mục tiêu của việc giải quyết vấn đề. Kế tiếp, HS phải suy nghĩ làm thế nào

lớp hay ở phòng thực hành đôi khi không thể lặp đi lặp lại nhiều lần. HS không thể

để đạt được mục tiêu đó. HS phải tìm xem có bao nhiêu cách để giải quyết vấn đề

hoàn toàn tự lực xây dựng kiến thức khoa học được mà cần phải có sự giúp đỡ của

đó và chọn một giải pháp tối ưu để thực hiện nó. Trong các cách giải quyết trên,

GV. Sự giúp đỡ của GV không phải là giảng giải, cung cấp cho HS những kiến

HS phải kết hợp việc phân tích hiện tượng, phân tích vấn đề, sử dụng dữ kiện cung

thức có sẵn mà là tạo điều kiện cho HS có thể trải qua các giai đoạn chính của việc

cấp, suy luận, tổng hợp để tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra. Thông qua kết quả tìm

giải quyết vấn đề, đồng thời GV cũng phải khuyến khích, động viên HS kịp thời

ra được, GV phải hướng dẫn HS biết cách đánh giá nó đúng hay chưa đúng. Nếu

trong quá trình giải quyết vấn đề đặt ra.

kết quả HS tìm ra được chưa đúng thì GV phải hướng dẫn HS biết cách xử lí để thu được kết quả đúng cho vấn đề giải quyết. Đồng thời, thông qua kết quả HS tìm

16

17

ra được, GV cũng phải định hướng cho HS suy nghĩ để HS có thể đề xuất được

bản thân các câu hỏi thích hợp, xác đáng, rõ ràng khi bắt gặp tình huống có vấn đề.

vấn đề mới từ kết quả HS tìm ra. Bên cạnh đó, khi tổ chức HĐNT cho HS, GV

Biểu hiện cụ thể ở HS là tinh thần ham học hỏi, liên tục chủ động đưa ra các câu

cũng phải cho HS làm việc theo nhóm để rèn luyện cho HS kĩ năng phối hợp với

hỏi về vấn đề quan tâm.

người khác khi giải quyết vấn đề.

Hai là, có khả năng tự lực di chuyển các tri thức, kĩ năng sang một tình

Như vậy, quá trình giải quyết vấn đề của HS là quá trình hoạt động tự lực

huống mới. Trong quá trình học tập, HS đều phải giải quyết các vấn đề đòi hỏi sự

trong sự phối hợp với tập thể lớp và sự giúp đỡ, hướng dẫn của GV cùng với sự hỗ

liên kết các kiến thức đã học với nhau. Nếu HS có thể vận dụng linh hoạt trong các

trợ của phương tiện dạy học. Kết quả của quá trình giải quyết vấn đề là HS chiếm

tình huống mới thì chứng tỏ năng lực giải quyết vấn đề của HS đã phát triển.

lĩnh được kiến thức và phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của mình.

1.1.3. Những dấu hiệu của sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Ba là, có khả năng cân nhắc những cách tiếp cận khác nhau dưới những góc nhìn khác nhau, những giả thuyết và những chọn lựa khác nhau; không tuyệt đối

Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS trước hết là giúp HS nắm

hóa vấn đề, không cho rằng chỉ có duy nhất một con đường để tìm chân lý và giải

vững kiến thức, biết vận dụng linh hoạt kiến thức vào các các yêu cầu khác nhau

quyết vấn đề. Từ đó, có được lựa chọn phương án tối ưu nhất để giải quyết vấn đề

như giải bài tập, thực hành, giải quyết yêu cầu nào đó do chính các em bắt gặp

đặt ra.

Bốn là, có khả năng đánh giá kết quả đạt được sau khi giải quyết xong vấn

trong cuộc sống. Đối với HS, năng lực giải quyết vấn đề càng phát triển thì khả năng lĩnh hội

đề, nhận ra được ưu điểm, khuyết điểm của cách tiếp cận; cải tiến phương án giải

trị thức càng cao và đặc biệt khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt và hiệu

quyết vấn đề để đem lại hiệu quả cao hơn.

quả. Như vậy, sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS được diễn ra trong

1.1.4. Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo hướng phát triển

quá trình tiếp thu và vận dụng tri thức. Khi năng lực giải quyết vấn đề được phát

năng lực giải quyết vấn đề

triển sẽ tạo thói quen làm việc có mục đích (nhằm giải quyết vấn đề cụ thể nào đó)

Tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề là

và có phương pháp (do HS đã nắm được tiến trình chung để giải quyết vấn đề).

tổ chức các tình huống sao cho HS có thể tự lực giải quyết vấn đề đặt ra trong sự

Đây là cơ sở để HS có thể sáng tạo trong các tình huống đa dạng của cuộc sống.

cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ của GV. Để tích cực hóa HĐNT của HS, GV

Do đó, từ hoạt động dạy học trên lớp, thông qua hệ thống câu hỏi được gia công kĩ

phải sắp xếp các tình huống sao cho tình huống sau là sự tiếp nối các tình huống

càng, GV điều khiển hoạt động nhận thức cho HS để giải quyết các vấn đề học tập

trước bằng cách cung cấp thêm hoặc biến đổi các dữ liệu. Một tình huống thích

được đưa ra. Nếu HS tham gia giải quyết vấn đề tích cực, chủ động, thì họ sẽ lĩnh

hợp sẽ là tình huống giúp cho HS hành động sáng tạo và có kết quả. Theo các nhà

hội được kiến thức, đồng thời rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề cho bản thân.

khoa học, việc dạy học đặt và giải quyết vấn đề tuân theo quy trình sau [6], [8],

Trên cơ sở phân tích các đặc điểm của năng lực và các kĩ năng của năng lực

[16], [23]:

giải quyết vấn đề, chúng tôi đưa ra các dấu hiệu để đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề như sau: Một là, có khả năng phát hiện các vấn đề cần giải quyết. Khả năng phát hiện vấn đề của HS thường không tốt do tâm lý ỷ lại, chờ đợi sự gợi mở của GV. Do đó, để có khả năng này, HS cần tư duy độc lập và nhạy bén; luôn đặt ra cho

18

19

theo tiến trình gồm 6 bước đó là: đề xuất và phát biểu vấn đề  giải quyết vấn đề Tạo tình huống có vấn đề Giai đoạn 1 Đặt vấn đề, xây dựng bài toán nhận thức

(suy đoán, thực hiện giải pháp)  kiểm tra, xác nhận kết quả giải pháp  rút ra kết luận (kiến thức mới)  đánh giá, vận dụng kiến thức  đề xuất vấn đề mới. [20]

Phát triển và nhận dạng vấn đề nảy sinh

Bước 1: Đề xuất và phát biểu vấn đề Trong bước này, GV tạo ra cho HS tình huống có vấn đề, tạo động cơ hứng

Phát biểu vấn để cần giải quyết

thú học tập cho HS. Đồng thời, GV cũng định hướng cho HS phát hiện và phát biểu được vấn đề cần giải quyết. Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng phát

Đề xuất các giả thuyết Giai đoạn 2 Giải quyết vấn đề đặt ra

hiện vấn đề cần giải quyết.

Bước 2: Giải quyết vấn đề: suy đoán giải pháp, thực hiện giải pháp.

Lập kế hoạch giải quyết vấn đề

Để HS có thể tự lực giải quyết được vấn đề đặt ra, GV hướng dẫn cho HS cách thức chung để giải quyết vấn đề đó.

Thực hiện kế hoạch

Trước hết, HS phải lập được kế hoạch giải quyết vấn đề. Để lập kế hoạch HS cần thực hiện các thao tác sau:  Xác định được mục tiêu của việc giải quyết vấn đề.

Thảo luận kết quả và đánh giá Giai đoạn 3

Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu

 Suy đoán các giải pháp để đạt được mục tiêu đã xác định: để giải quyết vấn đề đặt ra, cần suy đoán điểm xuất phát cho phép đi tìm lời giải, chọn hoặc đề xuất các mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm; hoặc phỏng đoán các

Kết luận Phát biểu kết luận Để xuất vấn đề mới

biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.

Tiếp đến, GV định hướng cho HS thực hiện giải pháp đã đã đề ra. Việc thực hiện giải pháp thường được tiến hành theo hai hướng chính:

Sơ đồ 1.1. Sơ đồ quy trình dạy học đặt và giải quyết vấn đề Việc xác nhận tính hợp thức của kiến thức được xác lập có thể được thực

 Khảo sát lý thuyết: vận hành mô hình rút ra kết luận logic về cái cần tìm.  Khảo sát thực nghiệm: thiết kế phương án TN, tiến hành TN, thu nhận các dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về cái cần tìm.

hiện theo hai giải pháp [13],[22]:  Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác lập hoặc hệ quả của nó với kết quả thực nghiệm, với kết quả quan sát thực tiễn;  Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác lập với những kiến thức đã có

Trong bước này, GV yêu cầu HS phối hợp nhau để xác định được mục tiêu vấn đề và đưa ra giải pháp để giải quyết vấn đề trên. Bên cạnh đó, để định hướng HS giải quyết được vấn đề đặt ra, GV phải bố trí nhiều tình huống nối tiếp nhau để HS suy nghĩ, tìm kiếm câu trả lời. Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng xác

hoặc giữa hệ quả giữa chúng.

Dựa vào quy trình dạy học đặt và giải quyết vấn đề ở trên, việc tổ chức các

định mục tiêu của việc giải quyết vấn đề, kĩ năng phân tích hiện tượng và kĩ năng

HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề được thực hiện

đề xuất giải pháp thích hợp khi giải quyết vấn đề. Đồng thời, qua các hoạt động

20

21

đó, GV cũng rèn luyện cho HS kĩ năng phối hợp với người khác (kĩ năng làm việc

Bước 6: Đề xuất vấn đề mới

nhóm) để giải quyết vấn đề.

Trong bước này, GV hướng dẫn cho HS mở rộng giới hạn vấn đề vừa tìm

Bước 3: Thảo luận và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề

hiểu, từ đó phát hiện ra các vấn đề mới. Điều này giúp HS rèn luyện kĩ năng liên

Trong bước này, GV yêu cầu HS tổng hợp lại kết quả giải quyết vấn được

tục phát hiện các vấn đề mới dựa trên cơ sở các vấn đề cũ đã được giải quyết.

thực hiện bởi các giải pháp do họ đưa ra. Cụ thể, GV cần hướng dẫn HS: xem xét, đánh giá khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng

Qua sáu bước trên, tiến trình tổ chức các HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề được thể hiện bằng Hình 1.1.

chúng để giải thích hoặc tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp của lý thuyết (nhờ suy luận lý thuyết- mô hình hệ quả logic) và kết luận thu được từ các dữ liệu thực nghiệm (mô hình xác nhận). Sự đánh giá này sẽ dẫn tới hai hướng:  Khi có sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm  chấp nhận giải pháp và kết quả thu được.  Khi không có sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm  tiến hành xem xét lại giải pháp đã đề ra, bổ sung, sửa đổi, thậm chí là dùng giải pháp khác đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất pháp hoặc thay đổi phương án thực nghiệm. Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng tổng hợp, phân tích kết quả thu được; kỹ năng tư duy trong tình huống mới.

Bước 4: Kết luận kiến thức Sau khi HS đã thảo luận và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề, nếu giải pháp đã được đánh giá là phù hợp, kết quả suy luận lý thuyết phù hợp với kết quả kiểm chứng bằng thực nghiệm thì kết quả giải quyết vấn đề ở trên được hợp thức hóa và đi đến kết luận kiến thức. Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng khái quát hóa kiến thức.

Bước 5: Đánh giá và vận dụng kiến thức trong giới hạn vấn đề vừa giải Hình 1.1. Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển

quyết Trong bước này, GV yêu cầu HS hệ thống lại kiến thức vừa học và trình bày trước lớp. Qua bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng tổng hợp.

năng lực giải quyết vấn đề Trong quá trình tổ chức HĐNT theo hướng phát triển năng lực giải quyết

Tiếp đó, GV cho HS vận dụng kiến thức để giải bài tập hoặc giải thích các

vấn đề, GV cần linh hoạt trong việc tổ chức các tình huống có vấn đề thích hợp.

hiện tượng liên quan đến kiến thức vừa học. Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ

Bởi vì tình huống thích hợp là tình huống có thể định hướng cho HS hành động

năng phân tích và tổng hợp khi vận dụng kiến thức.

tìm tòi. Có thể có nhiều tình huống thích hợp khác nhau định hướng cho một hành

22

23

động tìm tòi. Các tình huống này có thể có các mức độ khác nhau, phù hợp với

tính chất định lượng còn cần có BTTN có tính chất định tính, yêu cầu HS vận

từng đối tượng.

dụng các định luật vật lý để giải thích các hiện tượng, giúp HS khắc sâu bản chất

Trong quá trình hợp tác giữa GV và HS, điều cần thiết nhất là phải đảm bảo bầu không khí dân chủ và thuận lợi cho HS bày tỏ ý kiến của mình. Đó chính là

vật lý trong các hiện tượng diễn ra ở BTTN. 1.2.2. Vị trí của BTTN trong hệ thống bài tập vật lý

việc tạo ra các điều kiện tâm lí để HS sáng tạo khi giải quyết vấn đề. Bên cạnh đó,

Trong dạy học, bài tập giữ vai trò rất quan trọng. Nó là phương tiện giúp

trong lớp học cần thể hiện sự tôn trọng giữa GV và HS, giữa HS với nhau và đặc

GV hoàn thành các chức năng giáo dưỡng, giáo dục và phát triển tư duy của HS.

biệt GV phải làm cho HS tin tưởng vào năng lực của mình.

Việc giải bài tập giúp các em nắm kiến thức một cách sâu sắc và bền vững; giúp

Như vậy, nếu GV tổ chức thích hợp HĐNT cho HS thì HS sẽ từng bước giải quyết vấn đề đặt ra, qua đó các kĩ năng giải quyết vấn đề của HS sẽ được hình thành và năng lực giải quyết vấn đề của HS được phát triển qua các HĐNT đó.

HS rèn luyện kĩ năng, hình thành kĩ xảo, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn; giúp HS làm việc với tinh thần tự lực cao, đồng thời phát triển tư duy sáng tạo của HS. Vì tầm quan trọng của bài tập đối với quá trình dạy học (QTDH) nên trong

1.2. Một số vấn đề cơ bản về BTTN

thực tế đã có nhiều hệ thống bài tập vật lý được biên soạn dưới nhiều hình thức đa

1.2.1. Khái niệm BTTN

dạng phong phú và không ngừng được hoàn thiện. Việc phân loại hệ thống bài tập

Khi nói về BTTN, đã có nhiều ý kiến khác nhau. Tác giả Nguyễn Đức Thâm cho rằng: “Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm TN để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập” [ 21].

Theo Nguyễn Thượng Chung thì: “Bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi HS phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực nghiệm, các kĩ năng hoạt động trí óc và chân tay, vốn hiểu biết về vật lý, kĩ thuật và thực tế

đa dạng như vậy là rất khó khăn và cũng chỉ mang tính tương đối. Tuy nhiên, có thể hình dung hệ thống bải tập vật lý được phân loại theo một số cách sau [9], [34]:  Dựa theo phân môn của vật lý có bài tập cơ học, bài tập nhiệt học, bài tập điện học, bài tập quang học và bài tập về phản ứng hạt nhân;  Dựa vào phương tiện giải có bài tập định tính, bài tập tính toán, BTTN, bài tập đồ thị;

đời sống...để tự mình xây dựng phương án, lựa chọn phương tiện, xác định các

 Dựa theo mức độ khó có bài tập cơ bản, bài tập nâng cao;

điều kiện thích hợp, tự mình thực hiện TN theo quy trình, qui tắc để thu thập và xử

 Dựa theo đặc điểm của hoạt động nhận thức có bài tập tái hiện, bài tập

lí các kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối ưu bài toán cụ thể được đặt ra” [7].

sáng tạo;  Dựa theo các bước của tiến trình dạy học có bài tập để mở bài, bài tập

Như vậy một cách chung nhất, có thể hiểu: BTTN là loại bài tập đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đơn lẻ hay kiến thức tổng hợp và kĩ năng thực hành để

vận dụng khi xây dựng kiến thức mới, bài tập củng cố hệ thống hóa kiến thức, bài tập về nhà, bài tập kiểm tra...

đưa ra các lời giải thích dựa trên kết quả TN hoặc đưa ra các phương án để thực

Từ các cách phân loại bài tập vật lý nêu trên, có thể thấy vị trí và tầm quan

hiện TN kiểm tra hoặc tiến hành các TN để tìm những số liệu cần thiết cho việc

trọng của BTTN trong hệ thống bài tập vật lý. Sơ đồ 1.2 cho ta cách nhìn tổng quát

giải bài tập. Những TN này thường đơn giản, có thể làm ở nhà hoặc ở phòng TN,

hơn về vị trí của BTTN.

với các dụng cụ đơn giản dễ tìm hoặc HS tự làm được.

Sơ đồ cho thấy BTTN có trong tất cả các phân môn của Vật lý học như cơ

Cũng cần lưu ý rằng trong các BTTN thì TN chỉ cho số liệu để giải bài tập,

học, nhiệt học, điện học, quang học, ...Với mỗi phân môn BTTN có thể phân theo

chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế. Do đó, ngoài BTTN có

nhiều mức độ khó khác nhau, đồng thời cũng có thể sắp xếp chúng theo đặc điểm

24

25

của hoạt động nhận thức dưới dạng bài tập tái hiện và sáng tạo. Một điểm đáng

đặc trưng đối với HS là: làm TN theo chỉ dẫn; quan sát theo mục tiêu đã chỉ sẵn;

chú ý là BTTN có thể được xây dựng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học,

mô tả hiện tượng, giải thích hiện tượng...

theo đó có thể sử dụng chúng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học.

 BTTN nâng cao là loại bài tập mà khi giải, HS phải vận dụng nhiều đơn vị kiến thức, một số thao tác tư duy và suy luận logic nhất định mới có thể giải được.

Loại bài tập này thường có các yêu cầu đặc trưng đối với HS là: làm TN với dụng cụ cho sẵn hoặc tùy ý, đo đạc, tính toán định lượng, nhận xét, giải thích kết quả TN...  BTTN sáng tạo là loại bài tập mà khi giải, HS có thể phải vận dụng những kinh nghiệm thực tiễn, những đơn vị kiến thức (các khái niệm, quy tắc, định luật...), một số thao tác tư duy và suy luận logic nhất định mà tự lực tìm ra phương án để có thể giải quyết được những yêu cầu đặt ra. Loại bài tập này thường có các yêu cầu đặc trưng đối với HS là: thiết kế phương án TN theo mục đích TN cho trước với dụng cụ cho sẵn hoặc tùy ý; làm TN tìm quy luật hoặc đo đạc, giải thích...

1.2.3.2. Các hình thức thể hiện BTTN BTTN có thể được thể hiện dưới nhiều hình thức truyền tải thông tin khác nhau. Dưới đây là một số hình thức có thể được sử dụng trong các trường phổ thông hiện nay: Thể hiện BTTN qua mô tả TN bằng lời kèm theo câu hỏi Thể hiện BTTN qua mô tả TN bằng lời thực chất là cách dùng lời nói để

Sơ đồ 1.2. Sơ đồ phân loại hệ thống BTTN 1.2.3. Phân loại, các hình thức thể hiện và phương pháp giải BTTN

truyền đạt thông tin đến HS. Hình thức này được sử dụng khi thông tin cùa bài tập (hoặc các TN) hoàn toàn có thể mô tả một cách ngắn gọn, súc tích, dễ hiểu, dễ hình dung. Qua việc mô tả đó HS có thể hiểu và thu nhận đầy đủ những thông tin

1.2.3.1. Phân loại BTTN Hiện nay, hệ thống bài tập vật lý được phân loại rất đa dạng và phong phú.

Việc phân loại hệ thống bài tập phụ thuộc vào những yêu cầu và mục tiêu nhất định, vì vậy sự phân loại hệ thống bài tập nào cũng chỉ mang tính chất tương đối. Ở đây, có thể phân loại BTTN theo mức độ khó đối với HS, gồm: BTTN đơn giản, BTTN nâng cao, BTTN sáng tạo.  BTTN đơn giản là loại bài tập mà khi giải, HS chỉ cần vận dụng một đơn vị kiến thức (một định luật, một định lí, một quy tắc...), một số thao tác tư duy và suy luận logic đơn giản là có thể giải được. Loại bài tập này thường có các yêu cầu

về các dữ kiện và yêu cầu của bài tập.

Hình thức này thường gặp ở dạng bài tập cho biết trước kết quả của TN phần yêu cầu chủ yếu là giải thích kết quả TN hoặc đối với những bài chỉ cho mục đích hoặc dụng cụ TN và chỉ yêu cầu HS đề xuất phương án TN. Thể hiện BTTN qua video clip TN hoặc các TN mô phỏng Thể hiện BTTN qua các video clip TN thực chất là cách dùng đoạn video clip TN (phim TN thực, TN mô phỏng...) nào đó để truyền tải nội dung các điều kiện ban đầu đến HS, còn yêu cầu đặt ra của bài tập được truyền đạt thông qua lời nói của GV.

26

27

Hình thức thể hiện này đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại như máy

 Xây dựng lập luận: Tìm quy luật liên hệ các đại lượng phải tìm và các đại

vi tính, đèn chiếu (projector) và một số phần mềm mô phỏng. Cách thể hiện này có

lượng đã cho, viết ra các công thức tương ứng; lập các phương trình dưới dạng

hiệu quả tốt trong dạy học khi hạn chế về thời gian làm TN hoặc đối với những

tổng quát hoặc lắp ráp các TN cần thiết cho việc giải toán (bài toán thí nghiệm).

hiện tượng có thời gian xảy ra rất nhanh hoặc rất chậm...

 Biện luận: Phân tích lời giải hoặc đáp số, đánh giá ảnh hưởng của các số

Thể hiện BTTN bằng TN thực

gần đúng trong điều kiện của bài toán; thảo luận, tìm kiếm cách giải khác, lựa

Thể hiện BTTN bằng TN thực thực chất là thông qua việc thực hiện một

chọn cách giải hợp lí...

TN nào đó (có thể do HS hoặc GV thực hiện), HS sẽ thu nhận được những thông tin về điều kiện ban đầu của bài tập.

Căn cứ vào phương pháp chung khi giải một bài tập vật lý và đặc điểm của BTTN, có thể vạch ra một dàn bài chung cho việc giải một BTTN, gồm những

Hình thức này được sử dụng khi yêu cầu của bài tập gắn liền với kết quả của TN.

bước chính sau: Bước 1: Tìm hiểu đề bài

Như vậy, trong dạy học, tùy theo mục đích và yêu cầu của phát triển tư duy

Đối với bất kì loại bài tập vật lý nào, việc tìm biểu đề bài là bước quan

HS, với cùng một nội dung TN, GV có thể có các hình thức thể hiện khác nhau.

trọng nhất. Trong mỗi hình thức thể hiện của BTTN đều có thể chứa đựng những

1.2.3.3. Phương pháp giải BTTN

yếu tố của hình thức thể hiện khác, do đó khi tìm hiểu đề bài cần phân biệt rõ từng

Mỗi loại bài tập vật lý điều có những đặc điểm riêng của nó. BTTN VL có

hình thức thể hiện và tập trung vào những thuật ngữ quan trọng để xác định mục

đặc điểm nghiên cứu TNg về mối liên hệ phụ thuộc nào đó. Quá trình giải bài toán

đích, yêu cầu của nội dung bài tập. Nếu như là BTTN bằng lời cần tập trung vào

chính là quá trình làm rõ những điều kiện mà trong đó mối liên hệ phụ thuộc cần

những từ ngữ mô tả diễn biến và kết quả của hiện tượng hay những dụng cụ TN

nghiên cứu có thể xảy ra; xác định phương án TN cho phép thu thập những thông

cho sẵn. Nếu là BTTN thể hiện bằng video clip hoặc TN thực cần tập trung vào

tin cần thiết cho việc khảo sát về sự liên hệ phụ thuộc đó; nắm vững những dụng cụ

quan sát diễn biến hiện tượng xảy ra...

đo lường cần sử dụng; lắp ráp các dụng cụ; tiến hành TN và ghi lại các kết quả quan sát, đo được; xử lí kết quả và kết luận về sự liên hệ phụ thuộc cần nghiên cứu.

BTTN là một phần củạ bài tập vật lý, cho nên việc giải BTTN cũng tuân theo những bước chung của việc giải một bài tập vật lý. Khi giải một bài tập vật lý ta thường trải qua các bước chung [17], [21], đó là:

Sau khi đọc kĩ đề bài, cần phân biệt đâu là dữ kiện đã cho và đâu là cái cần tìm. Trong trường hợp cần thiết có thể tóm tắt ngắn gọn các dữ kiện và yêu cầu bằng sơ đồ các kí hiệu.

Bước 2: Phân tích nội dung bài tập để làm rõ ý nghĩa vật lý của những hiện tượng mô tả trong bài tập

 Tìm hiểu đề bài: Xác định rõ các điều kiện và làm rõ ý nghĩa các thuật

Nghiên cứu các dữ kiện cho trong đầu bài để xác định hiện tuợng nào, quá

ngữ, các cụm từ quan trọng; ghi vắn tắt các điều kiện, có thể sử dụng các kí hiệu,

trình vật lý nào sẽ xảy ra trong TN. Từ đó xác định những kiến thức (quy tắc, định

vẽ hình hoặc sơ đồ nếu cần thiết.

luật, định lí, công thức...) sẽ được sử dụng để giải bài tập. Nhìn chung trong các

 Phân tích hiện tượng: Phân tích nội dung bài tập với mục đích làm rõ bản

BTTN, ta thường gặp các bài toán có các yêu cầu cơ bản, đó là: quan sát và giải

chất vật lý của các hiện tượng được mô tả trong bài, gợi lại trong đầu của HS những

thích hiện tượng; đề xuất phương án TN; thực hiện TN để lấy số liệu cho việc tính

khái niệm, định luật có liên quan, cần thiết cho việc giải bài tập.

toán và giải thích.

28

29

Đối với BTTN yêu cầu quan sát và giải thích hiện tượng, là những bài tập

Từ các phương án đã đề ra, lựa chọn phương án tối ưu phù hợp với điều

không đòi hỏi phải đo đạc, tính toán về mặt định lượng. Do đó, khi phân tích nội

kiện của TN (dụng cụ, thời gian thực hiện...), thiết kế sơ đồ TN, lựa chọn dụng cụ

dung của bài tập phải sử dụng các phép suy luận logic trên cơ sở các định luật, các

đo thích hợp.

khái niệm và quan sát trong TN. Có thể phân tích nội dung của bài tập loại này thông qua việc trả lời các câu hỏi sau: Đại lượng nào bài tập đã cho? Đại lượng nào cần phải tìm? Cần phải sử dụng kiến thức nào đã học?

Tiến hành bố trí các dụng cụ sẽ làm TN một cách có trật tự, xác định các bước TN, lập bảng ghi những đại lượng cần đo.

Bước 4: Tiến hành TN, ghi kết quả quan sát hay đo được

Đối với BTTN đề xuất phương án TN, là những bài tập đòi hỏi HS phải đề

Khi tiến hành TN cần lưu ý đến thao tác sử dụng các dụng cụ đo lường

xuất phương án TN theo mục đích mà đề bài yêu cầu với những dụng cụ cho sẵn

(cách đọc giá trị, điều chỉnh vị trí số không của kim chỉ thị, quy tắc lắp rắp, trình

hoặc tùy ý. Do đó, khi phân tích nội dung của bài tập này HS phải thực hiện các

tự làm việc với chúng).

phép suy luận logic để liên kết yêu cầu của bài toán với những dữ kiện đã cho

Tìm phạm vi xác định của các đại luợng vật lý cần đo, lắp ráp TN theo sơ

bằng tri thức vật lý đã có. Có thể phân tích nội dung của bài tập loại này thông qua

đồ. Tiến hành đo các đại lượng, ghi kết quả, xác định sai số.

việc trả lời các câu hỏi sau: Các đại luợng cần đo có liên quan như thế nào? Cần

Bước 5: Xử lí kết quả, rút ra kết luận và giải thích

phải sử dụng kiến thức nào đã học? Làm thế nào để đo được?...

Thay giá trị thu được của các đại lượng vật lý vào công thức cần kiểm tra,

Đối với BTTN đòi hỏi phải thực hiện TN để lấy số liệu cho việc tính toán.

khảo sát và tính toán. Khi xử lí kết quả của phép đo cần lưu ý đến quy tắc làm tròn

Đây thường là những bài tập có yêu cầu khá tổng hợp (xây dựng phương án TN,

cũng như các cấp chính xác của dụng cụ đo. Từ đó đánh giá mức độ chính xác của

thực hiện TN, giải thích kết quả TN..). Do đó, khi phân tích nội dung của bài tập

việc nghiên cứu, so sánh kết quả TN và kết quả lí thuyết, nếu cần vẽ đồ thị và ghi

này phải kết hợp các bước phân tích như đã nêu đối với BTTN quan sát và giải

các điểm thực nghiệm.

thích hiện tượng và BTTN đề xuất phương án TN. Cần lưu ý rằng trong trường hợp phải tiến hành TN mới có thể giải quyết

Từ kết quả thu được rút ra kết luận, nhận xét, ứng dụng của kết quả đó trong thực tế. Đôi khi nhờ việc đối chiếu với thực tế mà HS có thể phát hiện những

được bài tập, cần phân tích đặc điểm và cách thức sử dụng các dụng cụ, thiết bị đã

sai lầm trong khi thực hiện TN.

cho được sử dụng trong TN. Ngoài ra, nếu như trong TN phải thực hiện lấy số liệu

1.3. Nguyên tắc và quy trình xây dựng hệ thống BTTN

tính toán từ TN thì phài tìm hiểu rõ đặc điểm về sai số của dụng cụ - đây là một yếu

1.3.1. Một số điểm cần chú ý khi xây dựng hệ thống BTTN

tố quan trọng ảnh hưởng đến tính chính xác của phép đo trong khi tiến hành TN. Bước 3: Xây dựng phương án TN (đối với những bài tập chưa cho phương án TN)

BTTN là một phần trong hệ thống bài tập vật lý, nên khi xây dựng các BTTN phải đáp ứng những yêu cầu chung của hệ thống bài tập vật lý [15], đó là:  Bảo đảm tính hệ thống: Các bài tập phải có quan hệ chặt chẽ với nhau và

Trong bước này, ta phải vận dụng tổng hợp nhiều đơn vị kiến thức và những hiểu biết từ thực tế, xác định sự phụ thuộc cần kiểm tra, khảo sát, đề ra các phương án khả dĩ.

gắn chặt với mục đích, yêu cầu của giờ lên lớp, phục vụ nội dung mỗi bước của QTDH.  Góp phần tăng cường tư duy tích cực, sáng tạo.  Góp phần tăng cường rèn luyện năng lực thực hành của HS.

30

31

 Bảo đảm tính đa dạng để phục vụ các yêu cầu về nội dung và ở các bước

BTTN phải diễn đạt rõ ràng, súc tích các yêu cầu đặt ra, ngôn ngữ chính xác, uyển chuyển, phản ảnh được sự vận động của hiện tượng, quá trình vật lý.

của QTDH.  Số lượng bài tập được đưa ra hợp lý, phù hợp với logic của bài học và nội dung chương trình để các em có điều kiện học tập tập trung.

Ngoài ra do BTTN có những đặc điểm và cách thể hiện khá đặc biệt nên việc xây dựng các BTTN phải thỏa mãn một số yêu cầu khác nữa. Cụ thể là:

Khi xây dựng hệ thống BTTN vật lý cho một chương (một phần), cần phải tuân thủ một số nguyên tắc cơ bản, đó là: Hệ thống BTTN góp phần thực hiện mục tiêu môn học BTTN vật lý là một trong những phương tiện để tổ chức các hoạt động

Về nội dung

nhận thức của HS trong QTDH nhằm hình thành, khắc sâu, vận dụng và phát triển

Mỗi BTTN có thể chứa đựng một hay nhiều đơn vị kiến thức khác nhau của

hệ thống kiến thức lí thuyết, hình thành và rèn luyện các kĩ năng thực hành cơ bản

bài học, hay nói cách khác chúng phải thể hiện mối liên hệ chặt chẽ giữa các đơn

cho HS. Những kiến thức và kĩ năng này thực sự cần thiết cho HS khi bước vào

vị kiến thức khác nhau trong bài học. Nội dung của BTTN phải gần gũi, gắn liền

cuộc sống. Vì vậy các BTTN vật lý phải phù hợp với nội dung dạy học, phải bám

với một vấn đề cụ thể nào đó trong thực tế cuộc sống.

sát mục tiêu dạy học và có tác dụng đáng kể, thiết thực trong việc hoàn thành mục

Về hình thức cung cấp thông tin Đối với những BTTN được diễn đạt bằng lời, ngôn ngữ sử dụng phải đảm bảo tính chính xác về mặt ngữ pháp và nội dung khoa học. Từ ngữ được diễn đạt

tiêu môn học.

Hệ thống BTTN đảm bảo tính vừa sức và phát huy được tính tích cực nhận thức của HS

phải có tính phổ thông, các hiện tượng mô tả phải sử dụng thuật ngữ vật lý phổ biến.

BTTN phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, đầu

Đối với những BTTN được thể hiện qua các video clip, chúng phải tập

tiên là những bài tập vận dụng theo mẫu đơn giản, sau đó là những bài tập vận

trung vào những hiện tượng, quá trình vật lý cần hỏi và phải kèm theo nội dung kiến thức bằng lời để HS tập trung vào những dữ kiện quan trọng thông qua các

dụng phức tạp hơn (nâng cao), cuối cùng là những bài tập đòi hỏi sáng tạo.

Với mức độ đơn giản, HS chỉ cần vận dụng một kiến thức cơ bản đã biết và một số thao tác tư duy đơn giản hoặc một suy luận logic để giải quyết những vấn đề

đoạn video.

đặt ra trong các tình huống quen thuộc với các thiết bị TN đơn giản và dễ sử dụng.

Về mức độ khó Các BTTN phải đảm bảo mức độ khó tăng dần phù hợp với chuẩn kiến thức

Với mức độ nâng cao, HS phải vận dụng cùng lúc nhiều đơn vị kiến thức

kỹ năng của chương trình. Ngoài ra, nếu những bài tập phải tiến hành TN thì

liên quan và nhiều thao tác tư duy để giải BTTN hoặc một vài phép suy luận logic.

những TN này phải đơn giản có thể làm ở nhà hoặc ở phòng TN với những dụng

Với mức độ sáng tạo, đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đã biết để giải

cụ đơn giản dễ tìm hoặc tự làm được.

quyết những vấn đề đặt ra trong các tình huống mới. Các em phải sử dụng kết hợp

1.3.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống BTTN

các thao tác tư duy và những suy luận logic để giải bài tập. Điều này sẽ giúp các

Trong dạy học vật lý, để có một hệ thống BTTN tốt thì mỗi BTTN phải

em rèn luyện được các kĩ năng cơ bản như thu thập, xử lí và vận dụng thông tin

được biên soạn và thỏa mãn được những yêu cầu nhất định. Trong đó mỗi bài tập

cũng như tự kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của mình, đồng thời phát triển

phải có một nhiệm vụ và vị trí nhất định trong bài học, phải chứa đựng kiến thức

năng lực tư duy sáng tạo.

cơ bản, đảm bảo được tính chính xác, khoa học. Nội dung của BTTN phải chứa

Khi xây dựng hệ thống BTTN, không nên dàn trải, ôm đồm quá nhiều, cần

đựng một mâu thuẫn vừa sức và hứng thú đối với các em. Hình thức thể hiện

chọn những BTTN điển hình, với độ khó khác nhau, mỗi nhóm BTTN tiêu biểu

32

33

cho một dạng BTTN cụ thể, khi giải được một nhóm BTTN trong hệ thống thì HS

huy được vai trò của nó trong việc tổ chức dạy học và rèn luyện các kĩ năng cụ thể

sẽ nắm được cách giải một dạng BTTN của hệ thống đó. Như vậy, HS có thể vận

cho HS.

dụng để giải những BTTN cùng dạng ở mức cao hơn, qua đó góp phần hình thành, phát triển HS khả năng tìm tòi, tự phát hiện, tự giải quyết nhiều loại BTTN khác.

BTTN đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng

Hệ thống BTTN định hướng HS thực hiện các thao tác tư duy và phương pháp suy luận logic Trong mỗi BTTN, khi phân tích nội dung bài tập, HS phải thực hiện các thao

Trong tự nhiên, mọi sự vật hiện tượng, quá trình không tồn tại dưới dạng

tác tư duy và các suy luận logic để làm rõ bản chất vật lý của những hiện tượng

biệt lập đơn lẻ mà tồn tại trong một hệ thống, trong mối quan hệ mật thiết với

được mô tả trong đề bài tìm mối liên hệ giữa dữ kiện đã cho và yêu cầu cần tìm.

nhau, tạo thành một chỉnh thể thống nhất có cấu trúc nhất định. Khi xây dựng hệ

Trên cơ sở đó, HS xây dựng các phương án và cảc bước tiến hành TN. Kết quả TN

thống bài tập, mỗi bài tập trong một hệ thống phải ứng với một đơn vị kiến thức và

có thể là những quan sát định tính của các hiện tượng vật lý hoặc các số liệu định

một kĩ năng nhất định vì một bài tập không thể dàn trải mọi kĩ năng. Toàn bộ hệ

lượng của các đại lượng vật lý, nhờ đó HS rút ra được kết luận. Như vậy, trong quá

thống gồm nhiều BTTN sẽ góp phần hoàn thiện một nhóm kiến thức và hình thành

trình giải các BTTN này, HS được rèn luyện kĩ năng vận dụng các thao tác tư duy

một hệ thống kĩ năng đồng bộ, cơ bản cho người học trong QTDH vật lý.

và PP suy luận logic để giải quyết vấn đề của bài toán vật lý, nhờ đó tư duy vật lý

Hệ thống BTTN phải được xây dựng một cách đa dạng, phong phú, phản ánh được tính đa dạng, phức tạp của thế giới khách quan. Sự đa dạng của hệ thống

của HS được phát triển.

Các BTTN phải đảm bảo tính khả thi và phát huy được tính sáng tạo ở HS

BTTN thể hiện ở việc lựa chọn những bài tập có mức độ khó khăn và phức tạp

Các sự kiện trong BTTN vật lý thường là những hiện tượng rất gần gũi với

khác nhau, chứa đựng những kiểu phương pháp giải quyết vấn đề khác nhau, điều

đời sống, các dụng cụ thực hiện TN đơn giản, dễ tìm, dễ sử dụng. Vì vậy, trong

này sẽ giúp việc rèn luyện các thao tác tư duy và suy luận logic hiệu quả đồng thời

quá trình xây dựng BTTN cần tập trung vào việc khai thác vốn hiểu biết, vốn kinh

giúp các em hiểu tri thức vật lý sâu sắc và vận dụng tri thức vật lý một cách cụ thể

nghiệm về thực tiễn cuộc sống của HS; xây dựng những bài tập có mức độ khó

hơn. Đối với cùng một TN vật lý, có thể có những cách hỏi và truyền đạt thông tin

khăn và phức tạp khác nhau, chứa đựng những kiểu phương pháp giải quyết vấn

khác nhau, vì thế khi xây dựng BTTN cần căn cứ vào đối tượng HS để thể hiện

đề khác nhau, phát huy được tính sáng tạo của HS.

các BTTN dưới nhiều hình thức khác nhau.

1.3.3. Quy trình xây dựng hệ thống BTTN

Hệ thống BTTN phù hợp với QTDH

Đối với hệ thống BTTN của một chương, cần đảm bảo sao cho hệ thống bài

Việc xây dựng hệ thống BTTN nào cũng phải xuất phát từ những yêu cầu

tập ấy phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học, đảm bảo tính hệ thống, đa dạng

của việc đổi mới trong giáo dục, gắn với những thực tiễn dạy học để góp phần giải

vê nội dung, hình thức và mức độ, đảm bảo tính vừa sức và phát triển tư duy của

quyết những hạn chế, nâng cao hiệu quả của việc rèn luyện các kĩ năng vận dụng

HS. Việc xây dựng hệ thống BTTN cho một chương (hay một phần) có thể thực

tri thức vào thực hành cho HS.

hiện theo quy trình gồm 5 bước như sau:

Trong mỗi giờ học VL, ứng với các giai đoạn dạy học khác nhau luôn có

Bước 1: Nghiên cứu nội dung chương trình và chuẩn kiến thức, kĩ năng

những đặc điểm riêng về việc tổ chức, sử dụng các phương pháp và hình thức dạy

Xác định những đơn vị kiến thức, kĩ năng cần làm rõ trong mỗi bài học có

học. Vì thế, hệ thống BTTN phải phù hợp với các giai đoạn của QTDH mới phát

trong chương, trên cơ sở đó xây dựng sơ đồ cấu trúc của chương và mối liên hệ giữa các đơn vị kiến thức với nhau.

34

35

Bước 2: Xác định cấu trúc của hệ thống bài tập và phân loại bài tập

đảm bảo được nội dung đầy đủ, chưa chú trọng đến những kĩ năng, hành vi mà HS

Phân tích nội dung theo các yêu cầu về kiến thức, kĩ năng cần có trong mỗi

thể hiện ra trong khi học vật lý hoặc đạt được sau khi học vật lý.

loại bài tập, chỉ rõ những kiến thức và kĩ năng nào cần sử dụng hoặc làm rõ trong

HS rất ít khi được trực tiếp làm TN mà chỉ được quan sát qua các TN biểu

mỗi bài tập, từ đó xác định số lượng bài tập và sắp xếp chúng theo thứ tự của các

diễn của một số ít GV. Do đó, việc tiếp cận với các TN thực hành và rèn luyện các

loại bài tập (đơn giản, nâng cao, sáng tạo) trên cơ sở cấu trúc của các đơn vị kiến

thao tác là rất hạn chế.

thức của bài, của chương.

Hầu hết GV chỉ sử dụng bài tập định tính hoặc bài tập tính toán mà rất ít sử

Bước 3: Thu thập và lựa chọn số liệu

dụng BTTN. Các em HS chỉ được làm một số rất ít TN thực hành theo quy định

Các tư liệu thu thập có thể được lấy từ nhiều nhiều kênh thông tin khác

của chương trình học.

nhau: SGK, sách bài tập, báo khoa học, trên hệ thống internet...số lượng tư liệu thu thập được càng nhiều và càng đa dạng thì việc biên soạn BTTN càng nhanh

Hầu hết các bài kiểm tra, đánh giá HS của các trường THPT đều không sử dụng BTTN.

chóng có chất lượng và đạt hiệu quả cao. Trên cơ sở tư liệu thu thập được, lựa chọn những tư liệu phù hợp với yêu cầu về kiến thức, kĩ năng và phân loại theo

Những tồn tại nêu trên có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau.

Tuy nhiên có thể kể đến một số nguyên nhân cơ bản, đó là:

các hình thức cần thể hiện.

Nội dung chương trình nặng về lí thuyết, kiến thức phải nghiên cứu trong

Bước 4: Tiến hành soạn thảo

một tiết học quá nhiều nên GV không còn thời gian để làm các TN khi dạy học.

Trong bước này, GV tiến hành soạn thảo từng bài tập và xây dựng các

Trong một tiết học với thời lượng 45 phút, nội dung kiến thức tương đối nhiều, do

phương án giải bài tập, sau đó tổ hợp lại thành một hệ thống bài tập.

đó không đủ thời gian để GV có thể vừa giúp HS hiểu được kiến thức bài học, vừa

Bước 5: Thực hiện kiểm tra và hoàn thiện hệ thống BTTN

tổ chức các hoạt động như quan sát hiện tượng TN xảy ra, thiết kế phương án, tiến

Đối với các bài tập phải làm TN, cần phải tiến hành các TN trước để dự báo

hành làm TN, xử lý số liệu...

những khó khăn và tính thực tế của kết quả TN. Sau đó, rà soát lại hệ thống các

Mặc dù cơ sở vật chất và thiết bị trường học đã có đầu tư nhất định nhưng

BTTN để đảm bảo sự cân đối về số lượng và mức độ khó giữa các bài tập.

nhìn chung các trường THPT vẫn thiếu so với yêu cầu đổi mới của Ngành Giáo dục

1.4. Thực trạng về vấn đề sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông hiện nay

như các phòng chức năng dùng cho dạy học vật lý chưa được chú trọng, đặc biệt các thiết bị TN được trang bị chưa đảm bảo yêu cầu về độ chính xác, chắc chắn...

Việc kiểm tra và thi cử chủ yếu theo hình thức trắc nghiệm cũng là một trở

1.4.1. Đánh giá thực trạng Qua trao đổi trực tiếp với GV và việc khảo sát tại một số trường THPT trên

ngại lớn trong việc đưa BTTN vào kiểm tra, đánh giá. Bởi lẽ BTTN có tác dụng

địa bàn tỉnh Quảng Ngãi về vấn đề sử dụng BTTN trong dạy học vật lý trường phổ

quan trọng trong việc rèn luyện các thao tư duy và kĩ năng thực hành nên không

thông nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS, có thể rút ra một số nhận

thể ra đề kiểm tra theo hình thức đưa ra các phương án lựa chọn để đánh giá HS.

định sau:

Nhiều GV có tâm lí ngại làm TN vì vất vả và mất nhiều thời gian. Mặt

Trong các giờ học vật lý, GV rất ít sử dụng TN. Điều quan tâm chủ yếu của

khác, do khả năng sử dụng các thiết bị TN của GV còn hạn chế nên nhiều GV vẫn

GV là sự trình bày giảng giải của mình về các kiến thức cần dạy cho HS, sao cho

quen dạy theo lối cũ, ngại tìm tòi, ngại khai thác và sử dụng BTTN trong dạy học vật lý.

36

37

Quá trình đổi mới phương pháp dạy học ở các trường THPT vẫn còn diễn

Với sự phát triển của hệ thống thông tin điện tử, GV có thể tìm kiếm, lựa

ra rất chậm, các phương pháp dạy học tích cực chưa được quan tâm đúng mức,

chọn và sử dụng BTTN dưới nhiều hình thức khác nhau trong dạy học, nhờ đó có

chưa đáp ứng được mục đích và yêu cầu của việc đổi mới giáo dục phổ thông. GV

thể dễ dàng truyền đạt kiến thức đến HS, góp phần vào việc tích cực hóa hoạt động

chưa chú trọng hình thành và bồi dưỡng cho HS thói quen thu thập, xử lý, truyền

HS phát triển năng lực HS.

đạt thông tin, vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

1.4.2. Những thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng BTTN trong dạy học vật

Cơ sở vật chất của các trường ngày càng được nâng cấp, trang thiết bị dạy học cũng đã được đầu tư mạnh mẽ. Để việc đổi mới phương pháp dạy học có hiệu quả, cơ sở vật chất và trang

lý hiện nay Trong mọi lĩnh vực, việc xác định những thuận lợi và khó khăn khi thực

thiết bị dạy học phải được đầu tư đúng mức. Do đó, nhiều phòng học bộ môn đã

hiện một vấn đề nào đó phải được xây dựng xuất phát từ tình hình thực tế và

được xây dựng, nhiều phương tiện dạy học và các thiết bị TN được bổ sung. Điều

chúng chỉ có ý nghĩa trong một giai đoạn nhất định. Qua khảo sát một số mặt liên

đó đã tác động mạnh đến PPDH và việc đầu tư chất lượng cho mỗi tiết dạy của GV.

quan đến QTDH của năm học 2013-2014, chúng tôi nhận thấy có một số thuận lợi

1.4.2.2. Những khó khăn

và khó khăn của việc sử dụng BTTN trong dạy học vật lý, cụ thể là:

Bên cạnh những thuận lợi đã nêu trên, việc sử dụng các BTTN trong dạy học VL ở trường phổ thông hiện nay cũng gặp nhiều khó khăn cần khắc phục:

1.4.2.1. Những thuận lợi Trong năm học 2013-2014 Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành “Hướng

Thứ nhất, việc đầu tư cho mỗi tiết dạy học có sử dụng TN nói chung và

dẫn thực hiện điều chỉnh nội dung dạy học môn Vật lý cấp THPT”. Theo đó, đã

BTTN nói riêng đòi hỏi mất rất nhiều thời gian từ khâu soạn giáo án đến các khâu

điều chỉnh nội dung dạy học theo hướng cắt giảm các nội dung quá khó, trùng lặp,

chuẩn thị đồ dùng TN, làm các TN, xử lí số liệu... Trong khi đó GV ngoài những

chưa thật sự cần thiết đối với HS; thay vào đó, chú trọng đến các nội dung phù hợp

giờ dạy theo quy định (17 tiết/tuần) vào các giờ chính khóa, GV còn làm thêm nhiều

với chuẩn kiến thức kĩ năng và mục tiêu giáo dục, phù hợp với thời lượng dạy học

nhiệm vụ kiêm nhiệm khác nữa (hoạt động ngoài giờ lên lớp, hoạt động hướng

và điều kiện thực tế các nhà trường. Đây chính là yếu tố để tạo ra những thuận lợi

nghiệp cho HS..). Chính điều này, khiến cho nhiều GV không đủ thời gian đầu tư

bước đầu đối với GV trong việc xây dựng kế hoạch dạy học một cách hợp lí.

cho các bài dạy học, dẫn đến việc sử dụng các bài TN trong dạy học không nhiều.

Thông qua các đợt tập huấn về sử dụng các phần mềm dạy học, cách sử

Thứ hai, hiện nay các BTTN không được đưa vào trong kiểm tra đánh giá kết

dụng các thiết bị TN và các phương tiện dạy học hiện đại, GV được trang bị cơ

quả học tập HS, cùng với đó là tâm lí "thi gì - học ấy" đã ảnh hưởng đến thái độ của

bản nhũng kiến thức, kĩ năng về cách tổ chức dạy học với sự hỗ trợ của các

cả người dạy và người học đối với việc sử dụng TN trong dạy và học vật lý.

phương tiện dạy học hiện đại.

Thứ ba, đa số HS còn yếu về kĩ năng thực hành TN, đặc biệt là kĩ năng thiết

Trong nhiều năm qua, cùng với việc đổi mới về PP dạy học, các đợt tập

kế phương án TN và kĩ năng sử dụng các thiết bị TN, một số HS có tâm lí ngại

huấn về đổi mới PP và sử dụng TN đã được các Sở Giáo dục triển khai vào dịp hè,

làm TN. Điều này sẽ gây khó khăn cho HS khi giải các BTTN. Nhiều trường

nhờ đó nhiều GV đã tổ chức được các giờ dạy học theo tinh thần đổi mới với việc

THPT chưa có phòng TN chuyên biệt và chưa có cán bộ chuyên trách TN nên HS

sử dụng các hình thức TN khác nhau.

ít có cơ hội làm TN ở phòng TN của nhà trường.

Các tài liệu hướng dẫn về sử dụng TN được phổ biến rộng rãi đến GV và HS.

Thứ tư, khả năng sử dụng máy vi tính và nhiều phương tiện dạy học khác (máy chiếu đa vật thể, bảng tương tác thông minh...) hỗ trợ trong dạy học của một

38

39

bộ phận GV còn hạn chế. Do đó, chưa khai thác hết chức năng của phương tiện

Dưới đây, chúng tôi đề cập đến hình thức phổ quát nhất của bài lên lớp

dạy học, dẫn đến việc sử dụng các BTTN trong dạy học không đa dạng, không

trong các trường phổ thông hiện nay là bài nghiên cứu kiến thức mới. Trong đó,

mang lại hiệu quả cao.

BTTN được sử dụng ở các giai đoạn khác nhau của tiến trình tổ chức HĐNT theo

1.5. Quy trình sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải

hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

quyết vấn đề của HS

1.5.2. Quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề

1.5.1. Khái quát về hình thức bài lên lớp

1.5.2.1. Sử dụng BTTN trong giai đoạn phát hiện vấn đề (đưa HS vào tình

Bài lên lớp (còn gọi là bài học) là hình thức cơ bản của QTDH vật lý ở

huống có vấn đề, tạo động cơ hứng thú, nhu cầu tìm tòi kiến thức mới)

trường phổ thông hiện nay. Theo hình thức này, trong một khoảng thời gian xác

Trước khi nghiên cứu kiến thức mới, để định hướng tư duy cho HS, GV

định (tiết học), tại một địa điểm xác định (lớp học) với một số lượng HS cố định

thường định hướng (đề xuất) vấn đề nghiên cứu. Có nhiều cách thức để đưa HS

có cùng trình độ phát triển, GV tổ chức hoạt động nhận thức cho cả lớp, có chú ý

vào vấn đề nghiên cứu, tạo động cơ và hứng thú học tập cho HS, trong đó sử dụng

tới đặc điểm riêng của từng HS, làm cho tất cả HS đều nắm vững những kiến thức,

các BTTN là một phương tiện có hiệu quả. Trong giai đoạn đề xuất vấn đề nghiên

kĩ năng cơ bản, đồng thời qua đó mà phát triển được năng lực nhận thức và hình

cứu, để sử dụng BTTN có thể đáp ứng yêu cầu tạo tình huống học tập, các BTTN

thành quan điểm đạo đức, thái độ ứng xử [22].

phải tạo ra tình huống bất ngờ, gây sự ngạc nhiên cho HS. Các BTTN này cần đơn

Như vậy, bài lên lớp có những đặc trưng riêng mà các hình thức tổ chức dạy học khác không có. Đó là:

giản để có thể tiến hành ngay trên lớp hoặc giao cho HS thực hiện trước ở nhà. Kết quả của TN thường mâu thuẫn với kiến thức đã biết, với kinh nghiệm sẵn có hoặc

- GV làm việc với một số HS cố định, có cùng một trình độ phát triển (tương đối đồng đều) tạo thành một tổ chức toàn vẹn.

- Sự thống nhất, phối hợp hoạt động giữa GV và HS, trong đó GV giữ vai trò tổ chức, chỉ đạo, còn HS là chủ thể hoạt động nhận thức nhằm đạt đươc mục tiêu chung của dạy học là kiến thức, kĩ năng và thái độ của HS. - Mỗi bài lên lớp có một mục tiêu chung cho cả lớp theo chương trình môn học, đồng thời có sự phân hoá cho những HS yếu hay giỏi về một số mặt nào đó.

Thực tiễn dạy học cho thấy, trong mỗi bài lên lớp đều phải thực hiện nhiều

trái ngược với sự mong đợi của HS. Từ đó tạo ra nhu cầu và hứng thú tìm tòi kiến thức mới của HS, làm cho HS tích cực, chủ động, sáng tạo trong việc tìm tòi giải quyết vấn đề. Tùy vào đối tượng HS, GV có thể lựa chọn các BTTN ở các mức độ khác nhau: - Mức độ 1 : GV thực hiện TN có hiện tượng diễn ra như trong cuộc sống hằng ngày để HS phát hiện ra các tính chất hay mối quan hệ cần nghiên cứu.

- Mức độ 2 : GV thực hiện TN tạo ra một tình huống mới lạ, gây sự ngạc nhiên cho HS, từ đó yêu cầu HS nêu ra một vấn đề hay một câu hỏi cần giải đáp.

mục tiêu dạy học, chúng hỗ trợ lẫn nhau làm cho QTDH đạt kết quả cao và toàn

- Mức độ 3 : HS thực hiện một BTTN theo phương án và dụng cụ đã cho,

diện. Căn cứ vào những mục tiêu dạy học khác nhau, đã có nhiều cách phân loại

yêu cầu HS mô tả diễn biến hiện tượng và nhận xét, từ đó nêu ra vấn đề cần

hình thức bài lên lớp như [22]: bài nghiên cứu thức mới; bài luyện tập củng cố

nghiên cứu.

kiến thức; bài thực hành TN; bài ôn tập hệ thống hóa kiến thức; bài kiểm tra đánh

1.5.2.2. Sử dụng BTTN trong giai đoạn giải quyết vấn đề

giá kiến thức kĩ năng. Trong mỗi kiểu lên lớp đó đều phải thực hiện nhiều mục

Trong chương trình vật lý THPT hầu hết các kiến thức mới của mỗi bài học

tiêu dạy học để phục vụ cho mục tiêu chính của bài, vì vậy mỗi kiểu bài lên lớp

đều được rút ra từ kết quả của TN, việc sử dụng BTTN hợp lí sẽ tạo ra một hướng

đều có mối quan hệ hữu cơ với lẫn nhau.

mới, tránh được sự nhàm chán cho HS. Hơn nữa, các hiện tượng xảy ra khi tiến

40

41

hành TN để kiểm chứng lời giải lí thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập cũng mang tính thực tiễn. Thông qua quan sát và xử lý thông tin thu nhận được từ TN, HS thực hiện các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa và các phương pháp suy luận như qui nạp, diễn dịch. Từ đó, HS rút ra kết luận, nhận xét và vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Như vậy, HĐNT của HS sẽ được tích cực và tư duy vật lý của các em phát triển hơn. Dựa vào những thông tin thu nhận thông qua việc giải BTTN, HS có thể dự đoán về tính chất của các sự vật, về nguyên nhân của hiện tượng, về mối quan hệ định tính hoặc định lượng giữa các sự vật hiện tượng. Trong trường hợp này, GV có thể lựa chọn một số biện pháp sau:

- Mức độ 1 : Sử dụng những BTTN với phương án và dụng cụ TN có sẵn có thể tiến hành nhanh tại lớp.

- Mức độ 2: Sử dụng những BTTN với phương án cho sẵn, dụng cụ TN đơn giản dễ thao tác, yêu cầu HS thực hiện theo các nhóm.

- Mức độ 3: Sử dụng những BTTN, cho sẵn dụng cụ TN, yêu cầu HS đề xuất phương án TN. - Mức độ 4: Sử dụng những BTTN chỉ cho mục đích TN, yêu cầu HS đề xuất phương án và thực hiện TN, viết báo cáo.

Từ các cơ sở trên, chúng tôi đưa ra quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề được thể hiện trong Hình 1.2 sau:

- Dùng các BTTN đơn giản, thực hiện nhanh; thường là những bài tập cho phương án TN, dụng cụ TN, GV tiến hành TN cho HS quan sát.

- Dùng các BTTN cho nhiều phương án TN, yêu cầu HS lựa chọn và tiến hành thực hiện theo nhóm.

- Dùng các BTTN chỉ cho mục đích TN, yêu cầu nêu phương án TN, GV và HS cùng thực hiện TN. 1.5.2.3. Sử dụng BTTN vào giai đoạn củng cố và vận dụng kiến thức Đây chính là giai đoạn HS vận dụng kiến thức đã học để giải các bài tập vật lý và giải thích các hiện tượng trong tự nhiên, kĩ thuật cũng như trong thực tế cuộc sống. BTTN được sử dụng trong giai đoạn này sẽ phát huy tốt vai trò của nó trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của HS. Để củng cố kiến thức cho HS, GV có thể sử dụng những BTTN đơn giản có nội dung thể hiện một cách nguyên dạng hay đã thay đổi một ít về nội dung kiến thức, kĩ năng các bài đã học giúp HS nhớ lại quá trình, cấu trúc đã học; hoặc các BTTN tương tự những TN đã sử dụng trong bài học, HS có thể vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết bài toán theo mẫu hoặc những BTTN tổng hợp có tính sáng tạo đòi hỏi HS phái có tư duy sáng tạo để giải quyết vấn đề trong tình huống mới từ các kiến thức đã có. Tuỳ theo đối tượng HS, GV có thể vận dụng các mức

Hình 1.2. Quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề

độ sau:

42

43

xuất và phát biểu vấn đề xuất phát từ các tình huống nêu trong BTTN  giải

1.6. Kết luận chương 1 1. HĐNT của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con người gặp phải mâu

quyết vấn đề (suy đoán, thực hiện giải pháp)dưới hình thức giải quyết các BTTN

thuẫn giữa trình độ hiểu biết đang có và nhiệm vụ mới phải giải quyết một vấn đề

 kiểm tra, xác nhận kết quả giải pháp  rút ra kết luận (kiến thức mới)  củng

mà bằng việc tái hiện những kiến thức, kĩ năng đã có không đủ để giải quyết. Để

cố, vận dụng kiến thức thông qua việc giải các BTTN đề xuất vấn đề mới.

khắc phục được mâu thuẫn trên thì phải biết vận dụng tổng hợp kiến thức và kĩ năng một cách linh hoạt để xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kĩ năng mới. Như vậy, HĐNT của HS trong học tập thực chất là hoạt động giải quyết vấn đề nhận thức.

5. Thông qua việc khảo sát thực tế về QTDH ở một số trường phổ thông hiện nay, chúng tôi nhận thấy rằng: Thứ nhất, hiện nay vẫn còn ít GV sử dụng TN nói chung và BTTN nói riêng trong dạy học VL. HS ít khi được trực tiếp làm TN hoặc quan sát GV làm

2. Để HS có thể tự giải quyết được vấn đề đặt ra, GV phải rèn luyện cho HS các kĩ năng giải quyết vấn đề. Vì vậy. HS cần được rèn luyện các kĩ năng sau:

TN trên lớp.

Thứ hai, nhiều GV chỉ sử dụng bài tập định tính hoặc bài tập tính toán mà ít

- Kĩ năng phát hiện vấn đề cần giải quyết;

khi sử dụng BTTN. Có thể nêu một số nguyên nhân của thực trạng trên như:

- Kĩ năng xác định mục tiêu của việc giải quyết vấn đề;

chương trình học còn nặng về lý thuyết; thiết bị TN còn thiếu, chưa đồng bộ, độ

- Kĩ năng đề xuất các giải pháp thích hợp và thực hiện giải pháp tối ưu để

bền thấp; hình thức kiểm tra trắc nghiệm không phù hợp để đưa BTTN vào nên

giải quyết vấn đề; trong đó chú ý rèn luyện kỹ năng thí nghiệm để giải quyết vấn đề bằng BTTN.

nhiều GV không chú trọng; HS còn thiếu kĩ năng thực hành;…

Thứ ba, ngoài những hạn chế, việc sử dụng BTTN trong dạy học có nhiều

- Kĩ năng phân tích hiện tượng khi giải quyết vấn đề;

thuận lợi và ưu điểm: nội dung dạy học liên tục được điều chỉnh theo hướng cắt

- Kĩ năng phối hợp với người khác để giải quyết vấn đề;

giảm các nội dung không cần thiết đã tạo ra thời lượng cho việc đưa vào sử dụng

- Kĩ năng đánh giá, tổng hợp, khái quát kết quả thu được;

BTTN; thường xuyên có các đợt tập huấn cho GV về kĩ năng sử dụng TN và các

- Kĩ năng đề xuất vấn đề mới .

phương tiện dạy học hiện đại; tài liệu BTTN và hướng dẫn sử dụng TN ngày càng

3. BTTN có trong tất cả các phân môn của VL học như cơ học, nhiệt học,

phổ biến; cơ sở vật chất ngày càng được cải thiện.

điện học, quang học ...Với mỗi phân môn, BTTN có thể phân theo nhiều mức độ

Từ những vấn đề trên, chúng tôi nhận thấy việc phát triển năng lực giải

khó khác nhau, đồng thời cũng có thể sắp xếp chúng theo đặc điểm của HĐNT

quyết vấn đề cho HS thông qua BTTN trong dạy học vật lý là việc làm cần thiết.

dưới dạng bài tập tái hiện và sáng tạo. Một điểm đáng chú ý là BTTN có thể được

Trên cơ sở phân tích cơ sở lí luận và thực tiễn; đưa ra được quy trình sử dụng

xây dựng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học, theo đó có thể sử dụng

BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề, chúng tôi sẽ đưa vào vận

chúng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học. Mặt khác, việc giải BTTN giúp

dụng trong việc dạy một số kiến thức cụ thể để xem xét tính khả thi của đề tài.

rèn luyện các thao tác tư duy cũng như các kỹ năng giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. Như vậy,sử dụng BTTN một cách khôn khéo, hợp lí có thể giúp HS rèn luyện và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

4. Việc tổ chức HĐNT cho HS dưới sự hỗ trợ của BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề được thực hiện theo tiến trình gồm sáu bước: đề

44

45

Chương 2

có từ trường trong đó có lực từ tác dụng. Nhờ chúng mà con người đã phát hiện ra

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BTTN

từ trường của Trái Đất. Tuy nhiên khái niệm lực từ và từ trường cùng các đại

TRONG DẠY HỌC PHẦN TỪ HỌC VẬT LÝ 11 NÂNG CAO

lượng đặc trưng cho từ trường phức tạp hơn rất nhiều so với khái niệm điện trường

THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

và các đại lượng đặc trưng cho điện trường. Vì vậy mà chương trình và SGK Vật lý 11 THPT nghiên cứu điện trường trước từ trường. Khi nghiên cứu từ trường, HS

2.1. Xây dựng hệ thống BTTN phần Từ học Vật lý 11 nâng cao

đã nắm vững những kiến thức cơ bản về điện trường nên rất thuận lợi trong việc

2.1.1. Khái quát nội dung, cấu trúc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao

tiếp nhận những kiến thức cơ bản về từ trường.

Có thể nói, những hiện tượng cơ bản được đề cập trong phần này đã được

a. Khái quát nội dung Trong những năm gần đây, chương trình và SGK phổ thông nói chung,

nghiên cứu ở lớp 9. Tuy nhiên, do trình độ nhận thức của HS còn thấp nên các

chương trình và SGK Vật lý 11 nói riêng đã được biên soạn lại theo chương trình

hiện tượng đó chỉ được khảo sát một cách định tính, sơ lược và có tính chất giới

phân ban và đưa vào giảng dạy nhằm nâng cao chất lựợng dạy học, đáp ứng yêu

thiệu mà không khảo sát định lượng và không đi sâu giải thích bản chất của hiện

cầu đổi mới của Ngành Giáo dục nước nhà.

tượng. Phần Từ học lớp 11 phổ thông nghiên cứu các hiện tượng này cả về mặt

Trong giới hạn nghiên cứu của luận văn, chúng tôi chỉ nghiên cứu phần Từ học gồm 2 chương: chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” thuộc Vật lý 11 nâng cao. Nội dung của hai chương này có ba nhóm kiến thức cơ bản: Từ trường, lực từ và cảm ứng điện từ [33].

định tính và định lượng, đồng thời đi sâu giải thích rõ bản chất vật lý các hiện tượng [33].

Các hiện tượng và các khái niệm về từ trường có một số đặc điểm tương tự với các hiện tượng và các khái niệm về điện trường và trường hấp dẫn mà HS đã

Nhóm thứ nhất là Từ trường bao gồm các vấn đề: Khái niệm từ trường,

được học từ trước. Vì vậy, có thể coi đây là một thuận lợi rất lớn khi dạy học phần

khái niệm cảm ứng từ, khái niệm đường sức từ (mô tả từ trường bằng phương

này. Trong dạy học, GV có thể so sánh với điện trường hay trường hấp dẫn để

pháp hình học), khái niệm từ trường đều, từ trường của một số dòng điện có dạng

hình thành khái niệm từ trường, đường sức từ hay lực từ.

đơn giản.

Ở lớp 9, HS đã được học khái quát về từ trường. Do đó, trong dạy học phần

Nhóm thứ hai là Lực từ bao gồm các vấn đề: Lực từ tác dụng lên một đoạn

này GV có thể kết hợp cho HS ôn tập những kiến thức đã học có liên quan và sử

dây dẫn mang dòng điện, lực từ tác dụng lên một khung dây dẫn mang dòng điện

dụng chúng để nghiên cứu sâu hơn các hiện tượng, các khái niệm cũng như hình

(mômen ngẫu lực từ), lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động (lực Lo-ren-

thành các kiến thức mới.

xơ) và ứng dụng của lực từ.

Các hiện tượng về từ trường và cảm ứng điện từ được ứng dụng nhiều trong

Nhóm thứ ba là Cảm ứng điện từ bao gồm các vấn đề: Hiện tượng cảm ứng

kĩ thuật và đời sống, rất gần gũi với HS. Vì vậy, khi dạy học GV rất dễ dàng liên

điện từ, khái niệm từ thông, khái niệm suất điện động cảm ứng, định luật Len-xơ

hệ với thực tiễn cuộc sống. Nhờ đó mà bài dạy trở nên sinh động và hiệu quả dạy

và hiện tượng tự cảm.

học được nâng cao.

Xét về mặt lịch sử thì các lực từ và từ trường đã được các nhà khoa học

Các TN trong phần này hầu hết dễ thiết kế, dễ tiến hành và dễ hiểu đối với

phát hiện và sử dụng từ rất sớm, sớm hơn cả các lực điện. Đó là vì trong thiên

HS. Do đó, khi dạy học GV và HS có thể tiến hành nhiều TN trên lớp, ở nhà hay ở

nhiên có sẵn các nam châm (NC) tự nhiên và trong không gian xung quanh chúng

phòng TN. Đặc biệt, GV có thể giao các TN cho HS với hình thức là các BTTN.

46

47

Điều này giúp HS phát huy cao độ tính tự giác, tự lực và năng lực sáng tạo trong

tượng cảm ứng điện từ. Sau đó xét hiện tượng cảm ứng điện từ trong từng trường

học tập, góp phần đáng kể nâng cao hiệu quả dạy học. Cả hai bộ SGK đều sử dụng

hợp cụ thể: hiện tượng cảm ứng điện từ suất hiện trong đoạn dây dẫn chuyển động,

nhiều TN để khảo sát phần Từ học, ngoài các TN có tính bắt buộc trong SGK, GV

dòng điện Fu-cô, hiện tượng tự cảm. Cuối cùng là xét đến năng lượng từ trường.

có thể giao thêm cho HS một số TN khác liên quan đến từ trường và cảm ứng điện từ dưới hình thức là BTTN.

Trên đây là những đặc điểm chính của phần Từ học Vật lý 11 THPT. GV cần quan tâm đến những đặc điểm này trong dạy học để tìm ra những giải pháp

Bản chất của từ trường phức tạp hơn điện trường rất nhiều. Điện trường do

thích hợp và tối ưu, nhằm nâng cao hiệu quả dạy học.

các hạt mang điện đứng yên tạo ra, còn từ trường là do các hạt mang điện chuyển

b. Cấu trúc

động tạo ra. Từ trường gắn liền với dòng điện, là một thuộc tính của dòng điện.

Phần Từ học gồm 2 chương:

Đặc biệt, sự biến đổi của điện trường cũng tạo từ trường. Vì vậy, việc dạy cho HS

 Chương “Từ trường” bao gồm 9 bài:

hiểu rõ bản chất của từ trường sẽ gặp khó khăn hơn so với bản chất điện trường.

Bài 1: Từ trường

Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương

Bài 2: Phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

diện tác dụng lực của điện trường. Tương tự như vậy, cảm ứng từ là đại lượng đặc

Bài 3: Cảm ứng từ. Định luật Am-pe

trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực của từ trường. Tuy nhiên, việc

Bài 4: Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản

hình thành khái niệm véc tơ cảm ứng từ gặp khó khăn hơn so với việc hình thành

Bài 5: Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song. Định nghĩa đơn vị ampe

khái niệm véc tơ cường độ điện trường. Bởi vì phương của véc tơ cường độ điện

Bài 6: Lực Lo-ren-xơ

trường trùng với phương của lực tĩnh điện tác dụng lên hạt mang điện đặt trong

Bài 7: Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường

điện trường, còn véctơ cảm ứng từ thì có phương vuông góc với phương của lực

Bài 8: Sự từ hóa các chất. Sắt từ

từ. Đây là điểm khác biệt rất lớn giữa điện trường và từ trường. Vì vậy, có thể coi

Bài 9: Từ trường Trái Đất

việc hình thành khái niệm véc tơ cảm ứng từ là một khó khăn lớn trong dạy học phần này. Bởi vì để xác định hướng của véc tơ cảm ứng từ ta chỉ có thể dùng NC thử nằm cân bằng trong từ trường, hướng của kim NC thử sẽ xác định hướng của từ trường. Nhưng khó có thể giải thích được vì sao hướng của NC thử lại trùng với hướng của véc tơ cảm ứng từ [4].

Xuất phát từ những khó khăn đó, cả hai bộ SGK phân ban hiện hành đã chọn phương án tối ưu là tiến hành khảo sát hai đại lượng này đan xen nhau.

Trước hết SGK khảo sát định tính về lực từ. Sau đó mới khảo sát về độ lớn, phương và chiều của lực từ gắn liền với việc khảo sát cảm ứng từ.

Phần Cảm ứng điện từ mở đầu bằng suy luận hai chiều: dòng điện sinh ra từ trường, vậy từ trường có thể tạo ra dòng điện không? Dựa trên giả thuyết đó, chúng ta đi tới tiến hành các thí nghiệm kiểm chứng và đi đến khái niệm về hiện

48

49

Bài 5: Năng lượng từ trường Điểm đặt, phương, chiều

Sự từ hóa các chất sắt từ

Từ trường

nối tiếp nhau, bài trước là cơ sở để học bài tiếp theo.

Từ trường Trái Đất

Cảm ứng từ

Độ lớn

Nội dung từng bài trong chương này có cấu trúc theo chuỗi logic liên hoàn

2.1.2. Hệ thống BTTN phần Từ học Trên cơ sở nghiên cứu chương trình, SGK Vật lý 11 THPT và các tài liệu tham khảo. Đồng thời dựa vào các nguyên tắc xây dựng BTTN vật lý và quy trình

Đường từ

Cảm ứng từ dòng điện thẳng

sức

Từ trường đều

Cảm ứng từ dòng điện tròn

Cảm ứng từ dòng điện trong ống dây

xây dựng hệ thống BTTN đã nêu ở các phần trước, chúng tôi đã xây dựng và tuyển chọn được hệ thống BTTN phần Từ học Vật lý 11 khá phong phú.

2.1.2.1. Hệ thống BTTN chương Từ trường Bài 1: Hãy đề xuất và thực hiện một TN để phát hiện xem một thanh kim loại có phải là NC không?

Phương chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện

Bài 2: Có hai thanh kim loại luôn hút nhau bất kể đưa đầu nào của chúng lại gần nhau. Có thể kết luận được rằng một trong hai thanh này không phải là NC không? Vì sao?

Bài 3: Nêu các cách khác nhau để xác định tên cực của một thanh NC thẳng

Độ lớn của lực từ. Định luật Ampere

khi màu sơn đánh dấu các cực bị bong tróc hết.

Bài 4: Hãy nêu cách đánh dấu cực từ của các NC thường dùng trong phòng TN (NC thẳng, NC chữ U, kim NC).

Lực tương tác giữa hai dòng điện song song

Lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện

Lực Lorentz

Mô men ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây

Bài 5: Một HS phát biểu rằng: trên thanh NC, chỗ hút sắt mạnh nhất là ở phần giữa của NC. Theo em, phát biểu như thế có đúng không? Tại sao?

Động cơ điện một chiều Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc chương “Từ trường”  Chương “Cảm ứng điện từ” gồm 5 bài: Bài 1: Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng Bài 2: Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động

phận chính của la bàn có tác dụng chỉ hướng và giải thích tại sao? ( hình 2.1) Bài 7: Nêu một phương án để phân loại các mẩu nhỏ kim loại là sắt hay đồng khi chúng được sơn màu hoàn toàn giống nhau.

Bài 8: Có hai thanh kim loại AB và CD giống hệt nhau và được sơn cùng màu, một thanh là NC còn một thanh bằng sắt. Không dùng bất kì vật nào khác, hãy phân biệt thanh nào là NC.

Bài 3: Dòng điện Fu-cô Bài 4: Hiện tượng tự cảm

50

Hình 2.1

Bài 6: Hãy tìm hiểu cấu tạo của la bàn và cho biết bộ

51

Bài 9: Cho hai vật hình dạng NC chữ U giống nhau, biết rằng trong đó có

Bài 18: Hãy xác định cực của nguồn điện một chiều đã bị mất dấu cực bằng

một NC vẫn còn từ tính và một NC đã mất hết từ tính. Không sử dụng thêm bất cứ

các dụng cụ sau: Nguồn điện một chiều không biết dấu cực, một ống dây dẫn, một

dụng cụ nào, hãy xác định rõ vật nào là NC vẫn còn từ tính.

chiếc la bàn hoặc kim NC và giá đỡ kim NC.

Bài 10: Nêu phương án dùng một NC để: a. Phát hiện trong đoạn dây dẫn có dòng điện hay không. b. Chứng tỏ xung quanh Trái Đất có từ trường.

Bài 19: Bằng TN chứng tỏ: sắt là chất sắt từ mềm và thép là chất sắt từ cứng.

Dụng cụ: một ống dây, một đèn LED hoặc một điện kế, kẹp cá sấu, nguồn

Bài 11: Một HS cho rằng, trong TN phát hiện từ trường của dòng điện, dây

điện một chiều 6-24V, một kim chỉ thị có gắn lá tôn phía dưới, một số lá sắt mỏng

dẫn AB nên được bố trí song song với kim NC. Theo em phương án này có hợp lí

ghép cách điện với nhau tạo thành lõi sắt, dây dẫn mềm, một số lưỡi dao lam bẻ

không? Vì sao?

đôi ghép cách điện để tạo lõi thép.

Bài 12: Có một số pin để lâu ngày và một đoạn dây dẫn. Nếu không có bóng

Bài 20: Hãy tiến hành TN sau đây: Đưa một NC chữ U lại gần các đinh sắt

đèn pin để thử, hãy nêu một phương án đơn giản để kiểm tra được pin còn điện hay

để nó hút các đinh sắt. Cầm NC giơ lên cao, các đinh sắt vẫn không bị rơi. Đưa

không?

một thanh sắt đồng thời chạm vào hai nhánh của NC. Hãy dự đoán hiện tượng xảy

Bài 13: Một HS phát biểu như sau: Đường sức từ là những đường cong mà ở bên ngoài thanh NC, nó có chiều đi từ cực nam đến cực bắc. Theo em phát biểu như thế có đúng không? Nếu sai hãy phát biểu lại cho đúng.

Bài 14: Khảo sát độ lớn cảm ứng từ trong khoảng giữa hai cực từ của NC chữ U. Chứng tỏ rằng lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường tỉ lệ với cường độ dòng điện trong dây dẫn và độ dài dây dẫn.

Bài 15: Hãy lập phương án và tiến hành TN để chứng tỏ một thanh sắt chỉ nhiễm từ khi nhiệt độ của nó nhỏ hơn một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt độ Quy- ri.

ra, làm TN kiểm tra dự đoán và giải thích hiện tượng?

Bài 21: Xác định chiều dòng điện trong ống dây điện với các dụng cụ sau: ống dây, nguồn điện một chiều, một NC thẳng đã biết cực, một dây mềm cách điện, giá đỡ.

Bài 22: Hai dòng điện thẳng song song tương tác với nhau như thế nào? Tiến hành TN Hình 2.2

kiểm chứng.

Bài 16: Tiến hành TN sau: Đưa một NC mạnh lại gần một chong chóng mà các cánh làm bằng các lá sắt mỏng. Đốt một ngọn đèn ở dưới chong chóng. Hãy

Bài 23: Hai vòng dây đặt cách nhau một

dự đoán hiện tượng xảy ra và làm TN để kiểm tra dự đoán đó. Giải thích hiện

khoảng rất nhỏ so với đường kính của chúng.

tượng?

Vòng dây dẫn dưới giữ cố định, vòng trên nối

Bài 17: Hãy xác định hình dạng và chiều của các đường sức từ tại những

với một đầu đòn cân (hình 2.2). Khi cho hai

điểm xung quanh dòng điện thẳng bằng TN tạo từ phổ. Từ kết quả TN, hãy trả lời

dòng điện cường độ bằng nhau vào hai vòng

các câu hỏi sau: Từ phổ có thay đổi hình dạng không, nếu ta: a) Tăng cường độ

giây thì chúng hút nhau. Đặt thêm một quả cân

dòng điện; b) Đổi chiều dòng điện; c) Cho dây dẫn điện ngã ra.

khối lượng 0,1g vào đĩa cân bên kia thì cân trở

Hình 2.3

lại thăng bằng vào lúc đó hai vòng cách nhau 2mm. Xác định cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây. Cho biết bán kính mỗi vòng dây bằng 5cm. Lấy g=10m/s 2.

52

53

Bài 24: Giữa hai cực của một NC có một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ ⃗ (hình 2.3). Người ta treo một dây dẫn thẳng chiều dài l, khối lượng m nằm ngang trong từ trường bằng hai dây dẫn mảnh nhẹ. Tìm góc lệch

của dây treo

(so với phương thẳng đứng) khi cho dòng điện I chạy qua dây.

Bài 25: Một khung dây hình vuông cạnh a=10cm có n=200 vòng dây. Khung được treo thẳng đứng dưới một đĩa cân. Cạnh dưới của khung nằm ngang trong từ trường đều của NC

2.1.2.2. Hệ thống bài tập chương cảm ứng điện từ

chữ U và vuông góc với đường cảm ứng (hình 2.4). Sau khi thiết lập cân bằng cho các đĩa cân, người ta cho dòng điện có cường độ I=0,5A qua

Hình 2.7

Hình 2.5 Hình 2.3 Bài 1: Vòng dây kim loại C được treo bằng một Hình 2.4

dây mềm không dẫn điện. Đặt một ống dây điện có lõi

khung như hình. Biết cảm ứng từ của NC B=0,002T. Hỏi phải thêm hay bớt ở đĩa

sắt gần vòng dây C sao cho mặt phẳng các vòng dây

cân bên kia một khối lượng bao nhiêu để cân thăng bằng?

của ống dây song song với mặt phẳng vòng dây C

Bài 26: Quan sát hiện tượng xảy ra khi GV tiến hành TN với bộ TN lực Lo-

(hình 2.8).

- Ban đầu khóa K mở, đóng đột ngột khóa K. Dự

ren-xơ (hình 2.5). Giải thích hiện tượng.

Bài 27: Hình 2.6 mô tả nguyên tắc cấu tạo của một rơ le điện từ. bộ phận chủ yếu gồm một NC điện và một thanh sắt non. Hãy trình bày nguyên tắc hoạt động

đoán hiện tượng xảy ra, làm TN kiểm tra dự đoán và

Hình 2.8

giải thích hiện tượng.

- Ban đầu khóa K đóng, mở đột ngột khóa K. Dự đoán hiện tượng xảy ra,

của thiết bị này.

làm TN kiểm tra dự đoán và giải thích hiện tượng.

Bài 28: Có thể dùng một NC điện chữ U để từ hóa một thanh thép (hình 2.7) trên đó, một

Bài 2: Cho một NC thẳng rơi theo phương thẳng

đầu thanh thép được sơn màu đỏ, còn đầu kia

đứng qua ống dây dẫn đặt thẳng đứng (hình 2.9) nêu dự

sơn màu xanh. Hãy mô tả bằng hình vẽ và giải

đoán về chiều quay của kim điện kế. Làm TN kiểm tra

thích cách đặt thanh thép đó lên NC điện để sau

dự đoán và giải thích.

khi từ hóa, đầu sơn đỏ trở thành cực bắc.

Hình 2.6

Bài 3: Có một thanh thép và một thanh NC giống hệt nhau về hình dạng và màu sắc bên ngoài. Lập các phương án TN để nhận ra chúng.

54

55

Hình 2.9

Bài 4: Một khung dây đặt gần ống dây điện, mặt phẳng khung dây vuông góc

Bài 11: Đặt cố định thẳng đứng một ống dây có lõi sắt nối với nguồn điện

với trục ống dây (hình 2.8). Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra nếu di chuyển con

một chiều (6-24V) với khóa K đang mở. Lồng một vòng dây nhôm, nhẹ, kín, linh

chạy của biến trở. Làm TN để kiểm tra dự đoán và giải thích.

động vào lõi sắt phía trên ống dây. Đóng nhanh khóa K, dự đoán hiện tượng xảy

Bài 5: Xoay nhanh một khung dây quanh một trục nằm trên mặt phẳng

ra. Làm TN để kiểm tra dự đoán và giải thích hiện tượng.

khung trong khoảng giữa hai cực của NC chữ U hoặc gần một đầu cực của NC

Bài 12: Có hai thanh NC hình trụ tròn giống hệt nhau đặt thẳng đứng cùng

thẳng. Trong khung dây có gắn một bóng đèn LED hoặc một điện kế nhạy. Hiện

độ cao và cho rơi thẳng đứng. Thanh thứ nhất cho rơi qua ống dây hở (không nối

tượng gì xảy ra, hãy giải thích?

hai đầu dây với nhau), thanh thứ hai cho rơi qua một ống dây kín. Hai ống dây khá dài. Dự đoán hiện tượng xảy ra. Làm TN, quan sát, nhận xét và giải thích hiện

Bài 6: Nối một khung dây dẫn tròn với một điện kế

tượng.

nhạy. Đặt khung dây trong từ trường của một NC điện.

Dự đoán hiện tượng xảy ra khi bóp mạnh để thay đổi diện

Bài 13: Có hai thanh kim loại hình trụ giống

tích khung dây. Làm TN và giải thích.

nhau: một thanh là NC, còn một thanh là sắt. Lần lượt

Bài 7: Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong ống

đặt hai thanh thẳng đứng, ở cùng một độ cao và cho rơi Hình 2.10

dây khi đưa một đầu thanh NC lại gần và ra xa ống dây.

qua ống kim loại đặt thẳng đứng (hình 2.13). Ống kim loại khá dài, có đục lỗ để quan sát sự chuyển động của

Bài 8: Cho hệ thống như hình 2.10. Khi NC đi lên,

thanh qua ống. Dự đoán hiện tượng xảy ra. Làm TN,

dòng điện cảm ứng trong vòng dây dẫn có chiều như thế

quan sát, nhận xét và giải thích hiện tượng?

Hình 2.13 Bài 14: Có hai vòng kín treo bằng hai sợi dây mềm cách điện. Một vòng

nào? Hệ thống sẽ chuyển động ra sao?

Bài 9: Một thí nghiệm được bố trí như hình 2.11.

Hình 2.11

nhôm và một vòng bằng nhựa. Lần lượt đưa cực Bắc của thanh NC lại gần hai

Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C khi

vòng dây. Dự đoán hiện tượng xảy ra. Tiến hành TN kiểm tra và giải thích hiện

ta giảm giá trị của điện trở R trong mạch A.

tượng.

Bài 10: Bố trí thí nghiệm như hình 2.12. Các cuộn

Bài 15: Hình 2.14 là cấu tạo của một đi- na- mô xe

dây được quấn cùng chiều lõi sắt. Xác định chiều của

đạp đã tháo bỏ một phần vỏ ngoài. Giải thích nguyên tắc

dòng điện cảm ứng trong cuộn dây thứ hai (có điện kế G)

hoạt động của dụng cụ này.

khi thay đổi biến trở.

Hình 2.12

Bài 16: Hai ống dây 1 và 2 đặt gần nhau. Một tấm đồng D khá rộng ngăn cách hai ống 1 và 2 (tương tự hình 2.12). Dự đoán hiện tượng xảy ra khi thay đổi biến trở.

Làm TN, quan sát số chỉ vôn kế và giải thích hiện tượng.

Hình 2.14

56

57

Bài 16: Cho hệ thống bố trí như hình 2.15. Cho biết hai

BÀI 2: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ.

cạnh bên của khung dây rất dài. Thanh AB có thể trượt dễ

SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG (tiết 2)

dàng trên hai cạnh của khung dây. Ban đầu giữ thanh AB cố 1. Mục tiêu

định. Sau khi thả nhẹ cho thanh AB. Hãy mô tả hiện tượng xảy ra và giải thích hiện tượng đó.

Hình 2.15 2.2. Sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn

a. Kiến thức -

Xây dựng được định luật Len- xơ về chiều dòng điện cảm ứng. (S)

-

Phát biểu được định luật Fa-ra- đây về cảm ứng điện từ. (K)

đề của HS để giảng dạy một số kiến thức phần Từ học Vật lý 11 nâng cao Trong luận văn này, chúng tôi thiết kế tiến trình dạy học ba bài thuộc chương trình Vật lý 11 nâng cao, bao gồm: Bài 1: Từ trường Bài 2: Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng (tiết 2)

b. Kỹ năng -

Kỹ năng đề xuất phương án thí nghiệm.

-

Kỹ năng làm việc nhóm.

-

Tiến hành thí nghiệm xác định chiều dòng điện cảm ứng.

-

Vận dụng định luật Len- xơ và định luật Fa-ra- đây về cảm ứng điện từ để giải một số BTTN liên quan.

Bài 3: Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động Dưới đây là nội dung bài 2. Các bài còn lại được trình bày trong phụ lục.

c. Thái độ -

Rèn luyện tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ.

-

Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, kết hợp chặt chẽ với tinh thần hợp tác trong học tập.

2. Chuẩn bị a. Giáo viên -

Bộ thí nghiệm cảm ứng điện từ cho 4 nhóm học tập: điện kế, dây dẫn, NC

-

Phiếu học tập xác định chiều dòng điện cảm ứng.

thẳng, ống dây.

b. Học sinh -

Xem lại các khái niệm: từ thông, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng, hiện tượng cảm ứng điện từ.

58

59

dương qua mạch rồi về cực âm của

3. Tiến trình dạy học

nguồn.

3.1. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức

- Đối với dòng điện cảm ứng ta có thể - HS rơi vào tình huống có vấn đề: dòng điện cảm ứng có nguồn gốc từ từ

dùng cách tương tự được không?

trường biến thiên chứ không do nguồn điện nào gây ra cả. Làm thế nào để xác định chiều dòng điện cảm ứng?

- Vậy vấn đề cần giải quyết trong bài học - HS phát biểu vấn đề: Tìm cách xác định chiều dòng điện cảm ứng.

hôm nay là gì?

Hoạt động 2: Xây dựng định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Tổ chức thảo luận nhóm để giải quyết - Các nhóm tiến hành thảo luận theo vấn đề đã nêu ra.

yêu cầu GV.

- Yêu cầu các nhóm thảo luận theo định hướng trong phiếu học tập.

PHIẾU HỌC TẬP 3.2. Các hoạt động cụ thể LỚP: Hoạt động 1: Xác định vấn đề cần giải quyết Hoạt động của GV

NHÓM:

1. Đề xuất phương án TN xác định chiều dòng điện cảm ứng bằng cách sử dụng dụng cụ có khả năng xác định được chiều dòng điện trong mạch.

Hoạt động của HS

- GV yêu cầu HS trình bày lại các khái - HS trình bày các khái niệm.

- Dụng cụ thí nghiệm: ( HS có thể nêu: nam châm, ống dây, dây dẫn, điện kế hoặc đèn LED dùng để xác định chiều dòng điện trong mạch)

niệm đã học ở tiết trước: từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm - Mô tả thao tác thí nghiệm và hiện tượng xảy ra:

ứng, suất điện động cảm ứng.

- Cho biết cách xác định chiều của dòng - Dựa vào cách mắc của nguồn điện điện thông thường mà ta đã học ở chương trong mạch để xác định chiều dòng điện trong mạch: dòng điện đi ra từ cực

dòng điện không đổi?

60

- Từ kết quả TN hãy suy đoán ( xây dựng giả thuyết) về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng trong trường hợp mạch đang xét không có dụng cụ xác định chiều dòng điện.

61

Hoạt động 3: Tìm hiểu nội dung định luật Fa- ra đây về cảm ứng điện từ.

2. Thực hiện kiểm tra suy đoán vừa nêu.

- Kiểm tra bằng lý thuyết

Vì điều kiện trang thiết bị trường phổ thông không cho phép thực hiện thí nghiệm nên phần này GV chỉ cần tiến hành thông báo cho HS, trong đó chú ý cho HS công thức suất điện động cảm ứng:

- Kiểm tra bằng thực nghiệm

ec  

 t

Hoạt động 4: Vận dụng định luật Len- xơ giải một số BTTN 3. Nêu kết luận về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng

GV có thể lựa chọn một số bài tập từ hệ thống BTTN đã xây dựng (từ bài 8 đến bài 13 phần Cảm ứng điện từ) cho HS vận dụng kiến thức đã học dựa trên các bước giải quyết vấn đề đã được luyện tập.

Trong quá trình thảo luận, trong trường hợp nhóm HS gặp khó khăn ở các bước yêu cầu trong phiếu học tập GV có thể đưa ra các định hướng như sau:

2.3. Kết luận chương 2 1. Trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày ở chương 1, cùng với việc nghiên cứu chương trình, các yêu cầu về kiến thức, kĩ năng và nội dung phần Từ

1. Về dụng cụ TN, GV có thể định hướng cho HS bằng các câu hỏi: - Muốn xác định chiều dòng điện cảm ứng thì trước hết cần tạo ra được dòng điện cảm ứng. Vậy sử dụng những dụng cụ nào để tạo ra dòng điện cảm ứng?

học Vật lý 11 nâng cao, chúng tôi nhận thấy rằng: Nội dung kiến thức, kĩ năng trong mỗi tiết học đã được tinh giản, lựa chọn cân đối với việc thực hiện các nhiệm vụ học tập. Các kiến thức được để cập liên quan đến nhiều hiện tượng gần gũi với cuộc sống.

- Sử dụng dụng cụ nào để có thể xác định chiều dòng điện trong mạch?

2. Về việc xây dựng giả thuyết về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng GV có thể định hướng cho HS bằng câu hỏi: Hãy xác định mối quan hệ giữa từ trường do tác nhân bên ngoài gây ra với từ trường do dòng điện cảm ứng gây ra?

Chương trình đã chú trọng nhiều hơn đến việc rèn luyện các kĩ năng cho HS, đặc biệt là kĩ năng thực hành, thể hiện qua việc SGK đưa vào nhiều TN nghiên cứu kiến thức.

2. Trên cơ sở nghiên cứu nội dung phần Từ học Vật lý 11 nâng cao và những nguyên tắc xây dựng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn

3. Về việc kiểm tra giả thuyết GV có thể định hướng cho HS như sau: Hãy thay đổi tác nhân gây ra từ trường ngoài, dự đoán hiện tượng xảy ra dựa trên giả thuyết đã nêu. Sau đó, tiến hành TN để kiểm tra dự đoán đó.

GV nên cố gắng để HS tự lực hoạt động nhiều nhất có thể trước khi đưa ra định hướng.

đề cho HS, chúng tôi đã xây dựng được một hệ thống BTTN. Hệ thống BTTN được soạn thảo mang tính chất định hướng và tập trung vào những yêu cầu cơ bản về nội dung, hình thức cung cấp thông tin, mức độ vận dụng kiến thức. GV có thể lựa chọn và tự biên soạn những BTTN phù hợp điều kiện giảng dạy của bản thân.

3. Từ quy trình sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải

Sau khi các nhóm HS nêu lên được kết luận về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng (được trình bày bằng ngôn ngữ của chính HS), GV có thể đi đến nội dung của định luật Len- xơ như trong SGK.

quyết vấn đề đã được đề xuất ở chương 1, chúng tôi tiến hành soạn thảo 3 giáo án theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS phần Từ học Vật lý 11 nâng cao THPT. Chúng tôi tin tưởng rằng, khi sử dụng những giáo án này để TNSP sẽ mang lại kết quả đúng như giả thuyết khoa học đã đề ra.

62

63

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.2. Nội dung và tiến trình thực nghiệm sư phạm Ở các lớp TNg, GV tiến hành dạy học kết hợp sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Các bài giảng tiến hành TNg thuộc

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm

phần Từ học bao gồm: Bài 1: Từ trường

3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích của TNSP là kiểm nghiệm giả thuyết khoa học của đề tài. Cụ thể

Bài 2: Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng (tiết 2)

là kiểm tra hiệu quả của việc sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng

Bài 3: Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động

lực giải quyết vấn đề có tác dụng đến QTDH như thế nào, thể hiện ở các điểm

Quá trình TNSP chúng tôi tiến hành theo trình tự sau:

chính sau:

- Tiến hành điều tra để nắm bắt những thuận lợi và khó khăn của việc sử

- Sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học thì sẽ giúp HS chủ động, linh hoạt trong giải quyết các vấn đề học tập, cũng như hình thành cho các em năng lực giải quyết các vấn đề trong cuộc sống.

- So sánh được chất lượng học tập của HS trong quá trình học tập có sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với học tập bằng các phương pháp truyền thống khác.

- Nội dung dạy học sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề phù hợp với thực tế giảng dạy thực tế của nhà trường, góp phần thành công vào công cuộc đổi mới hiện nay.

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở một số trường trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.

- Tổ chức dạy học một số bài thuộc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao cho các lớp TNg và ĐC. - Quan sát, kiểm tra, thu thập, và xử lý số liệu kết quả TNg để đánh giá hiệu quả của đề tài nghiên cứu.

3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên 165 HS thuộc trường THPT Minh Long, tỉnh Quảng Ngãi, trong đó có 2 lớp TNg (10A1 và 10A3) và 2 lớp ĐC

- Tổ chức DH phần Từ học Vật lý 11 nâng cao THPT.

(10A2 và 10A4). Qua khảo sát kết quả kiểm tra chất lượng đầu năm học và kết quả

 Đối với các lớp TNg: Sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải

học kì I, chúng tôi nhận thấy điều kiện tổ chức học tập của các lớp là như nhau, chất lượng học tập là tương đương nhau.

quyết vấn đề cho HS.  Đối với các lớp ĐC: Sử dụng các phương pháp dạy học khác theo phân

3.3.2. Thực hiện giảng dạy Trong tất cả các giờ học ở lớp TNg đều được quan sát và ghi chép về tiến

phối chương trình của ngành.

- Xử lý, đối chiếu, so sánh kết quả học tập của các lớp TNg và ĐC. - Tổ chức phỏng vấn, thăm dò ý kiến của GV về khả năng sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong QTDH trong

trình dạy học với các nội dung để đánh giá như sau : - Mức độ tăng cường sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề vào các bước của QTDH và tính hợp lý của nó trong QTDH. - Quan sát thái độ học tập, trạng thái tâm lý, ý thức học tập của HS, khả

giai đoạn hiện nay và tương lai.

năng phát biểu đóng góp ý kiến của HS trong tiết học.

- Khả năng phân tích, tổng hợp, vận dụng kiến thức của HS.

64

65

- Tiến hành thống kê kết quả các bài kiểm tra của HS.

tập trung lắng nghe và ghi chép. Tuy HS có trả lời các câu hỏi GV đặt ra nhưng chưa thể hiện rõ sự hứng thú và tự giác.

3.3.3. Kiểm tra đánh giá

- Đối với các lớp TNg, hầu hết hoạt động của GV và HS diễn ra trong giờ

Kiểm tra định lượng được thực hiện bằng hình thức tự luận. Mỗi HS làm 3 bài kiểm tra: 1 bài 5 phút, 1 bài 15 phút, 1 bài 45 phút. Mục đích của các bài kiểm tra: - Đánh giá mức độ tiếp thu bài của HS, khả năng vận dụng vào một số tình huống để giải bài tập định tính cũng như định lượng.

học thực sự chủ động và tích cực. Giờ học đã rút ngắn thời gian diễn giảng của GV và tăng cường hoạt động của HS. Với các thí nghiệm, hình ảnh, video clip và các câu hỏi gợi ý, HS hứng thú và tự giác trong các hoạt động học tập. HS rất tập

- Khắc phục những hiểu biết lệch lạc của HS kịp thời.

trung theo dõi quá trình định hướng của GV, rất sôi nổi, nhiệt tình trong việc phát

Sau mỗi tiết học và kiểm tra, chúng tôi tổ chức thăm dò ý kiến của HS, ý

biểu xây dựng bài. Số lượng cũng như chất lượng các câu trả lời của HS đưa ra

kiến đóng góp của GV về việc sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải

cao hơn hẳn so với lớp ĐC. Trong quá trình kiểm tra bài cũ, củng cố và vận dụng,

quyết vấn đề để có sự điều chỉnh thích hợp.

nội dung kiến thức nhiều nhưng lại không làm mất nhiều thời gian của GV và HS

3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm

rất hào hứng, tích cực trả lời.

Tuy nhiên không có phương pháp nào là tối ưu, nên hiệu quả sẽ được cao

3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học Tất cả các tiết học ở các lớp TNg đều được quan sát về các hoạt động của GV và HS trong quá trình diễn ra bài dạy học theo các tiêu chí: - Phân bố thời gian cho các mục của tiết dạy.

hơn khi kết hợp được với các phương pháp dạy học truyền thống.

3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 3.4.2.1. Các bảng phân phối Qua các bài kiểm tra đánh giá, chúng tôi đã tiến hành thống kê, tính toán và

- Thao tác TNg, điều khiển hoạt động học tập của HS thông qua quy trình dạy học sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

thu được kết quả sau:

- Tính tích cực của HS thông qua không khí lớp học, sự tập trung và

Bảng 3.1. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra

nghiêm túc, số lượng và chất lượng các câu trả lời cũng như phát biểu xây dựng bài của HS.

Nhóm Số HS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

- Mức độ đạt được các mục tiêu của bài dạy thông qua các câu hỏi của GV trong phần củng cố vận dụng và mức độ hiểu của HS thông qua chất lượng trả lời các câu hỏi và bài kiểm tra sau mỗi tiết dạy.

SỐ BÀI KIỂM TRA ĐẠT ĐIỂM Xi

Số bài KT

10

ĐC

83

249

4

8

32

36

51

43

33

25

11

6

TNg

82

246

3

5

19

27

42

45

42

31

21

11

Sau mỗi bài dạy học có trao đổi với GV và HS, lắng nghe ý kiến để rút kinh Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TNg

nghiệm cho các bài dạy học khác cũng như cho đề tài nghiên cứu.

Qua quan sát giờ học của các lớp TNg được thực hiện theo tiến trình dạy học đã xây dựng, chúng tôi có những nhận xét sau: - Đối với các lớp ĐC, mặc dù dạy theo chương trình sách giáo khoa nâng cao nhưng số lượng các thí nghiệm được tiến hành không nhiều. Cách dạy tuy có

Số HS

Số bài KT

1

ĐC

83

249

1,6

TNg

82

246

1,2

Nhóm

SỐ % BÀI KIỂM TRA ĐẠT ĐIỂM Xi 2

3

6

7

8

9

10

3,2 12,9 14,5 20,5

17,3

13,3

10

4,4

2,4

2,0

18,3

17,1 12,6 8,5

4,5

7,7

4

11,0 17,1

đổi mới nhưng chưa thấy có chuyển biến rõ rệt. GV chủ yếu là thuyết giảng, HS

66

5

67

Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất lũy tích

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ĐC

249

1,6 4,8 17,7

32,1

52,6

69,9 83,1

93,2 97,6

100,0

TNg

246

1,2 3,3 11,0

22,0

39,0

57,3 74,4

87,0 95,5

100,0

Biểu đồ 3.1. Phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg 60

Sô bài đạt điểm Xi

50 40

120

Số % bài đạt điểm Xi trở xuống

Nhóm

Biểu đồ 3.3. Phân phối tần suất lũy tích

SỐ % BÀI KIỂM TRA ĐẠT ĐIỂM Xi TRỞ XUỐNG

Số bài KT

100 80 60

ĐC TNg

40 20 0 1

30

2

3

4

5

ĐC

7

8

9

10

TNg

20 10

3.4.2.2. Các tham số sử dụng để thống kê

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

- Số trung bình cộng: là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu,

Điểm Xi

n

được tính theo công thức: X =

Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất 25



X

- Phương sai: S =

i

i=1

n

n

2

Số % bài đạt điểm Xi

6

Điểm Xi

 X

i

- X

i=1



2

n-1

20

n

 X

- Độ lệch chuẩn: S =

15

10

5

3

4

5

6

Điểm Xi

68

7

8

9

10



2

; S là tham số đặc trưng cho độ

n -1

phân tán nhiều hay ít của các kết quả thu được quanh trị trung bình. S càng nhỏ số

TNg

liệu thu được càng ít phân tán, khi đó trị trung bình có độ tin cậy cao hơn.

S 100 (%) giúp so sánh mức độ phân tán các số liệu.

X

0 2

- X

ĐC

- Hệ số biến thiên: V =

1

i

i= 1

- Sai số tiêu chuẩn: m =

S . n

69

- Nếu t ≥ tα thì sự khác nhau giữa X TNg và X ÐC có ý nghĩa.

Bảng 3.4. Bảng tổng hợp các tham số Nhóm

Số HS

Số bài KT

ĐC

83

249

5,474

TNg

82

246

6,093

X

S

2

- Nếu t < tα thì sự khác nhau giữa X TNg và X ÐC là không có ý nghĩa.

S

V(%)

X  Xm

3,912

1,978

36,134

5,47 4 0,008

4,432

2,105

34,548

6,093  0,009

Kết quả tính toán thu được từ hai công thức trên: Sp = 2,049 và t = 3,361.

Tra bảng phân phối Student với mức ý nghĩa  = 0,05 và bậc tự do: f = nTNg + nĐC - 2 = 493 > 120, ta có: t = 1,96.

Dựa vào bảng tổng hợp các tham số ở trên cho thấy điểm trung bình bài kiểm

Như vậy tính toán kết quả TN ta thấy thỏa mãn điều kiện tα nghĩa là giả thiết

tra của nhóm TNg cao hơn nhóm ĐC, độ lệch chuẩn có giá trị nhỏ nên số liệu thu

H0 bị bác bỏ, điều đó khẳng định sự khác nhau giữa X TNg và X ÐC là có ý nghĩa,

được ít phân tán, do đó trị trung bình có độ tin cậy cao.

với mức ý nghĩa α = 0,05.

VTNg < VĐC , chứng tỏ mức độ phân tán ở nhóm TNg giảm so với nhóm ĐC. 3.4.2.3. Kiểm định giả thiết thống kê

Rõ ràng là t  3,361 t 1,96 . Từ việc TNSP cho phép chúng tôi đi đến các kết luận sau :

Từ kết quả tính toán ở trên cho thấy: điểm trung bình cộng ở nhóm TNg ( X TNg )

- Điểm trung bình cộng bài kiểm tra ở nhóm TNg cao hơn nhóm ĐC. Điều

cao hơn nhóm ĐC ( X ÐC ). Câu hỏi đặt ra là: sự khác nhau giữa hai điểm trung

đó có nghĩa là tiến trình dạy học như chúng tôi đã đề xuất mang lại hiệu quả cao

bình X TNg và X ÐC có ý nghĩa không? Việc dạy học vật lý có sử dụng hệ thống

hơn so với tiến trình dạy học thông thường.

BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề có thực sự tốt hơn dạy học

- Việc sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn

thông thường không hay chỉ là sự ngẫu nhiên? Để trả lời câu hỏi trên, trước hết

đề phần Từ học Vật lý 11 nâng cao trong dạy học ở trường phổ thông đã góp phần

phải đề ra giả thiết thống kê. Sau đó tiến hành kiểm định giả thiết:

giúp HS chủ động, linh hoạt trong giải quyết các vấn đề học tập và nâng cao chất

Các giả thiết thống kê:

lượng học tập bộ môn Vật lý.

- Giả thiết H0: “Sự khác nhau giữa giá trị trung bình của điểm số của nhóm

3.5. Kết luận chương 3 - Điểm trung bình cộng của HS lớp TNg cao hơn lớp ĐC, đại lượng kiểm

ĐC và nhóm TN ( X TNg và X ÐC ) là không có ý nghĩa”.

- Giả thiết H1: “Điểm trung bình của nhóm TNg lớn hơn điểm trung bình của

định t > t chứng tỏ dạy học có sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực sự có hiệu quả.

nhóm ĐC ( X TNg > X ÐC ) một cách có ý nghĩa”.

- Đồ thị phân phối tần suất và đồ thị tần suất lũy tích cho thấy chất lượng học

Để kiểm định giả thiết, chúng tôi tiến hành xác định đại lượng kiểm định t

tập của các lớp TNg thực sự tốt hơn các lớp ĐC. Ở lớp TNg, nhiều bài kiểm tra có

theo công thức:

điểm số cao hơn các lớp ĐC (đồ thị tần suất tích lũy nằm phía dưới, dịch phải).

X TNg - X ÐC t= Sp

nTNg .nÐC nTNg + nÐC

với S p =

2 2 (nTNg - 1)STNg + (nÐC - 1)S ÐC

nTNg + nÐC - 2

Sau khi tính được t ta so sánh nó với giá trị tới hạn tα được tra trong bảng phân phối Student ứng với mức ý nghĩa α = 0,05 và bậc tự do f = nTNg + nĐC - 2

70

Qua quá trình quan sát giờ học của các lớp TNg và những kết quả định lượng thống kê có thể kết luận: -

Giả thuyết khoa học đã đề ra là đúng đắn và việc vận dụng kết quả nghiên

cứu của đề tài vào thực tế giảng dạy ở trường phổ thông là khả thi.

71

-

BTTN có thể được sử dụng theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn

đề cho HS trong dạy học vật lý do chúng tôi đề xuất mang lại kết quả khả quan.

-

Sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề để giảng

dạy làm cho không khí học tập sôi nổi, HS học tập tích cực và kích thích được khả năng tìm tòi, sáng tạo; bồi dưỡng khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức vào thực tiễn đời sống, nâng cao chất lượng dạy và học ở trường phổ thông.

KẾT LUẬN 1. Đánh giá kết quả đạt được Từ những kết quả nghiên cứu ở trên, căn cứ vào mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy luận văn đã đạt được những kết quả sau: 1. Tổ chức được việc điều tra, khảo sát thực trạng vấn đề sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Trên cơ sở đó, chúng tôi đánh giá được thực trạng của việc sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường THPT hiện nay.

2. Trình bày được cơ sở lí luận của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học Vật lý thông qua BTTN, làm rõ được tầm quan trọng của BTTN với việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học vật lý.

3. Dựa trên cơ sở lí luận và thực tiễn của vấn đề nghiên cứu, chúng tôi đã đề xuất được quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý. Việc tăng cường sử dụng BTTN vào QTDH sẽ có tác dụng tốt trong việc rèn luyện cho HS các kỹ năng của năng lực giải quyết vấn đề, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý.

4. Từ kết quả thu được khi nghiên cứu nội dung chương trình SGK và các tài liệu tham khảo liên quan, chúng tôi đã xây dựng được hệ thống BTTN phần Từ học Vật lý 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Hệ thống BTTN được soạn thảo mang tính chất định hướng, tập trung vào những yêu cầu cơ bản về nội dung, hình thức cung cấp thông tin, mức độ khó. GV có thể lựa chọn và tự biên soạn những BTTN phù hợp với điều kiện giảng dạy của bản thân.

5. Từ quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và hệ thống BTTN đã xây dựng, chúng tôi tiến hành soạn thảo một số bài dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học phần Từ học. Mỗi bài dạy học đều tuân theo chặt chẽ quy trình đã đưa ra và sử dụng BTTN với liều lượng, mức độ phù hợp với điều kiện cụ thể của lớp học.

6. Tiến hành TNg sự phạm theo đúng trình tự đã đề ra để kiểm nghiệm tính đúng đắn của giả thuyết khoa học và tính khả thi của đề tài. Các số liệu thu được là hoàn toàn trung thực, chính xác; việc xử lí các số liệu thu được theo đúng lí thuyết

72

73

thông kê toán học. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho phép khẳng định: giả thuyết

chung. Cần phát huy tính tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo thông qua việc thực

khoa học của đề tài là hoàn toàn đúng đắn, việc tăng cường sử dụng BTTN trong

hiện các BTTN trên lớp, cũng như tự tìm hiểu khám phá ở bên ngoài.

QTDH sẽ giúp HS linh hoạt, chủ động, sáng tạo hơn trong việc giải quyết các vấn đề học tập.

2. Hướng phát triển luận văn Từ kết quả nghiên cứu trên, dựa vào những điều kiện về phương tiện kĩ thuật, tư liệu và thực tiễn dạy học vật lý ở trường THPT, chúng tôi nhận thấy trong điều kiện cho phép, đề tài có thể phát triển theo các hướng sau:  Hoàn thiện cơ sở lí luận về việc sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS THPT.  Xây dựng hệ thống BTTN tương ứng với chương trình vật lý phổ thông, trong đó chú trọng đến các BTTN yêu cầu tính sáng tạo cao và các hình thức thể hiện BTTN thông qua các thiết bị hiện đại: máy vi tính, projector,…  Xây dựng hệ thống tư liệu dạy học: các phim TN, các TN ảo, TN mô phỏng.

3. Một số khuyến nghị Để việc áp dụng các kết quả nghiên cứu đề tài vào thực tế có hiệu quả, chúng tôi có một số khuyến nghị sau:  Đối với cấp quản lí giáo dục: Cần tổ chức bồi dưỡng cho GV tiếp cận với các PPDH mới, thực hiện các biện pháp hữu hiệu hơn nữa trong việc thay đổi tư tưởng, thói quen dạy học cũ. Bên cạnh đó, cần tăng cường cơ sở vật chất đặc biệt là các trang thiết bị TN mới có độ bền, độ chính xác cao hơn.  Đối với GV: Trong QTDH, GV cần chú ý phát huy tính tích cực hoạt động của HS, phát triển các năng lực cho HS trong đó có năng lực giải quyết vấn đề. GV cũng cần thường xuyên sưu tầm, tuyển chọn, biên soạn các loại BTTN thông qua các nguồn tài liệu khác nhau và qua trao đổi, chia sẻ với đồng nghiệp; áp dụng linh hoạt các biện pháp sử dụng BTTN trong dạy học, tập cho HS thói quen, suy nghĩ, tìm tòi giải quyết các vấn đề gặp phải trong quá trình học tập, cũng như các vấn đề trong cuộc sống.  Đối với HS: Có nhận thức đúng đắn vai trò của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong quá trình học tập vật lý nói riêng và các môn học nói

74

75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2001), Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 2001-

15. M.N. Sacdacop (1970), Tư duy của học sinh, NXB Giáo dục.

16. Dương Tiến Sỹ (2002), “Dạy học giải quyết vấn đề nhằm tích cực hóa HĐNT của HS”, Tạp chí giáo dục ,(47).

2010, Hà Nội.

2. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2012), Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 2011-

17. Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam (2006), Luật giáo dục, NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội.

2012, Hà Nội.

3. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2007), Vật lý 11 nâng cao, NXB Giáo dục.

4. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2007), Sách giáo viên Vật lý 11 nâng cao, NXB Giáo dục.

5. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2010), Dạy và học tích cực- một số phương pháp và kĩ thuật dạy học, Dự án Việt- Bỉ, NXB Đại học Sư phạm.

6. Lê Phạm Liên Chi (2009), Phát triển năng lực tư duy cho HS trong dạy học chương Dòng điện không đổi VL 11 nâng cao, Luận văn thạc sĩ khoa học

18. Nguyễn Thanh Sơn (2009), Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học phần Điện từ Vật lý 11 THPT, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học.

19. Nguyễn Trọng Sửu (Chủ biên), Hồ Tuấn Hùng, Nguyễn Văn Khánh, Trần Minh Thi (2011), Tài liệu thí ngiệm thực hành trường THPT môn Vật lý, Bộ Giáo dục & Đào tạo.

20. Nguyễn Trọng Sửu (Chủ biên), Nguyễn Thị Tuyết Lan, Ngô Thị Quyên (2012), Đổi mới phương pháp dạy học và những bài giảng minh họa Vật lý

giáo dục, Đại học Sư phạm Huế.

7. Nguyễn Thượng Chung (2000), BTTN Vật lý trung học cơ sở, tập 1, NXB Giáo dục.

8. Lê Văn Giáo (2001), Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, Đại học Sư phạm Huế.

9. Nguyễn Thanh Hải (2011), Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế trong dạy học Vật lý, NXB Đại học Sư phạm.

10. Nguyễn Thanh Hải (2014), 500 bài tập Vật lý 9, NXB Đại học Sư phạm.

11. Lương Thị Lệ Hằng (2013), Tổ chức hoạt động nhân thức cho HS trong dạy học

11, NXB Đại học Sư phạm.

21. Nguyễn Chí Thành (2002), Giáo trình tâm lý học đại cương, Đại học An Giang.

22. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2003), Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm.

23. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1997), Dạy HS giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý, Đại học Sư phạm Hà Nội.

24. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho

chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT theo hướng phát

HS trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính, Luận án Tiến sĩ

25. Nguyễn Phúc Thuần (2007), Tư liệu Vật lý 11: Một số vấn đề về Từ trường, NXB Giáo dục.

Giáo dục học.

12. Trần Huy Hoàng (2012), Thiết kế bài dạy học vật lý, Đại học Sư phạm Huế.

13. Nguyễn Mạnh Hùng (2006), Tổ chức hoạt động nhân thức của HS theo hướng

26. Nguyễn Đình Thước (2010), Những bài tập sáng tạo về vât lý trung học phổ thông, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

phát triển năng lực tìm tòi sáng tạo, giải quyết vấn đề và tư duy khoa học, Tài

27. Trần Anh Tiến (2012), Phát triển tư duy HS thông qua việc xây dựng và sử

liệu bồi dưỡng thường xuyên chu kì III (2004- 2007), Đại học Sư phạm thành

dụng hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học chương “Động lực học chất

phố Hồ Chí Minh.

điểm” Vật lý 10 THPT, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học.

14. Nguyễn Thị Minh Phương và nhóm nghiên cứu (2011), Đề xuất những năng lực học sinh phổ thông Việt Nam cần đạt, Kỷ yếu hội thảo quốc gia về khoa

28. Phạm Hữu Tòng (1989), Phương pháp dạy bài tập vật lý, NXB Giáo dục.

29. Tổng cục chính trị (1974), Tâm lý học, NXB Quân đội nhân dân.

học giáo dục Việt Nam, Bộ Giáo dục & Đào tạo.

76

77

30. Đỗ Hương Trà (2002), “Một số vấn đề về dạy học vật lý theo tiến trình nghiên cứu khoa học”, Tạp chí giáo dục,(23).

31. Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm.

32. Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, NXB Đại học Sư phạm.

33. Lê Công Triêm (2007), Thiết kế bài dạy học vật lý, bài giảng cho học viên cao học, Đại học Sư phạm Huế.

34. Lê Công Triêm (Chủ Biên) (2002), Một số vấn đề hiện nay của phương pháp dạy học đại học, NXB Giáo dục.

35. Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới, NXB Giáo dục.

36. Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy học vật lý ở trường THPT, NXB Giáo dục.

37. V.I. Lenin (1977), Bút kí triết học, NXB Sự thật.

38. V. Langué (2006), Những bài tập hay về thí nghiệm vật lý, NXB Giáo dục.

78