Phát triển tư duy của học sinh thông qua xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo trong dạy học

PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO QUA BTVL

vectorstock.com/9457112

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

Phát triển tư duy của học sinh thông qua xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo trong dạy học chương “Dòng điện không đổi” Vật lí 11 nâng cao WORD VERSION | 2020 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

Lời Cảm Ơn

MỤC LỤC Trang phụ bìa ......................................................................................................... i Lời cam đoan.......................................................................................................... ii

Hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo - người hướng dẫn

Lời cảm ơn .............................................................................................................iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT......................................................................4 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, ĐỒ THỊ, HÌNH

khoa học: PGS. TS. Lê Văn Giáo đã tận tình giúp đỡ và

ẢNH.......................................5

hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………… 6

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Vật lý - KCN Trường Trung học

1. Lí do chọn đề tài .................................................................................................... 6 2. Lịch sử nghiên cứu ................................................................................................. 7 3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................... 8

phổ thông Lệ Thủy - huyện Lệ Thủy - tỉnh Quảng

4. Giả thuyết khoa học................................................................................................ 8

Bình cùng các thầy cô giáo khoa Vật lý Trường Đại

5. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................. 8

học Sư phạm Huế đã góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện đề tài.

Xin cảm ơn Ban giám hiệu và các thầy cô giáo tổ Vật lý và các học sinh của các Trường THPT Lệ

6. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu ........................................................... 9 7. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 9 8. Đóng góp mới của đề tài ......................................................................................... 9

NỘI DUNG………………………………………………………………………..10 Chương 1.

CƠ SỞ LÍ LUẬN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO

Thủy, THPT Trần Hưng Đạo, THPT Hoàng Hoa

TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THPT……………………………………………..10

Thám, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình đã tạo mọi

1.1. Phát triển tư duy cho HS trong dạy học vật lí ........................................................ 10

điều kiện thuận lợi và hợp tác cùng chúng tôi trong

1.1.1. Tư duy........................................................................................................... 10 1.1.2. Tư duy sáng tạo .............................................................................................. 15

quá trình nghiên cứu.

1.1.3. Những yếu tố liên quan đến tư duy sáng tạo của học sinh .................................... 16

Cuối cùng, xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và

1.2. Dạy học sáng tạo trong vật lí .............................................................................. 17

gia đình đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá

1.2.1. Cơ sở lí luận về dạy học sáng tạo ...................................................................... 17

trình học tập và nghiên cứu đề tài.

1.2.2. Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ vào dạy học vật lí ........................... 18 1.3. Bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí .................................................................... 23

Huế, tháng 9 năm 2014

1.3.1. Khái niệm ...................................................................................................... 23

Nguyễn Quang Hoài

1.3.2. Phân biệt bài tập sáng tạo và bài tập luyện tập .................................................... 23 1.3.3. Dấu hiệu nhận biết BTST về vật lí .................................................................... 24

iii

1 iii

1.3.4. Vai trò của bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí ................................................. 27

2.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Dòng điện không đổi” Vật lí 11

1.3.5. Phân loại bài tập sáng tạo ................................................................................ 28

THPT với việc sử dụng hệ thống BTST ..................................................................... 66

1.4. Nguyên tắc, quy trình xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí ......... 30

Kết luận chương 2 ................................................................................................... 74

1.4.1. Nguyên tắc chung ........................................................................................... 30

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM…………………………………………………….75

1.4.2. Nguyên tắc xây dựng BTST ............................................................................. 32

3.1. Mục đích và nhiệm vụ TNSP .............................................................................. 75

1.4.3. Quy trình xây dựng hệ thống BTST .................................................................. 33

3.1.1. Mục đích của TNSP ........................................................................................ 75

1.5. Phương pháp xây dựng BTST ............................................................................. 35

3.1.2. Nhiệm vụ TNSP ............................................................................................. 75

1.6. Quy trình hướng dẫn HS giải BTST .................................................................... 36

3.2. Nội dung TNSP ................................................................................................. 75

1.7. Thực trạng về vấn đề phát triển tư duy sáng tạo của HS thông qua xây dựng và sử

3.2.1. Công tác chuẩn bị TNSP.................................................................................. 75

dụng hệ thống BTST vật lí THPT .............................................................................. 38

3.2.2. Chọn mẫu ...................................................................................................... 76

1.7.1. Đánh giá thực trạng......................................................................................... 38

3.2.3. Tiến hành TNSP ............................................................................................. 76

1.7.2. Nguyên nhân thực trạng .................................................................................. 40

3.3. Kết quả TNSP ................................................................................................... 77

1.8. Biện pháp phát triển tư duy sáng tạo qua sử dụng hệ thống BTST ........................... 42

3.3.1. Đánh giá về hoạt động của GV và HS trong các giờ học ..................................... 77

Kết luận chương 1 ................................................................................................... 43

3.3.2. Đánh giá kết quả TNSP ................................................................................... 77

Chương 2.

3.3.3. Tính toán các số liệu ....................................................................................... 77

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO CHƯƠNG

3.3.4. Kiểm định giả thuyết thống kê ......................................................................... 80

“DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” VẬT LÍ 11 NÂNG

Kết luận chương 3 ................................................................................................... 81

CAO……………………….44

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………………83

2.1. Đặc điểm nội dung, cấu trúc chương “Dòng điện không đổi” Vật lí 11 .................... 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................85

2.2. Xây dựng hệ thống BTST và hướng dẫn giải BTST chương “Dòng điện không đổi”

PHỤ LỤC

Vật lí 11 nâng cao .................................................................................................... 45 2.2.1. Xây dựng BTST phát triển từ BT cơ bản ........................................................... 45 2.2.2. Xây dựng BTST mới ....................................................................................... 47 2.2.3. Bài tập sáng tạo được khai thác ........................................................................ 48 2.2.4. Xây dựng hệ thống BTST ................................................................................ 50 2.3. Sử dụng hệ thống BTST trong dạy học vật lí chương “ Dòng điện không đổi” Vật lí 11 nâng cao ................................................................................................................. 62 2.3.1. Sử dụng hệ thống BTST trong bài dạy kiến thức mới .......................................... 62 2.3.2. Sử dụng BTST trong tiết bài tập ....................................................................... 64 2.3.3. Sử dụng BTST vào bồi dưỡng học sinh giỏi....................................................... 65 2.3.4. Sử dụng hệ thống BTST trong kiểm tra, đánh giá ............................................... 66 2

3

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẲNG BIỂU, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH Bảng 3.1: Số liệu HS các nhóm thực nghiệm và đối chứng .................................................. 76

STT

Viết tắt

Viết đầy đủ

Bảng 3.2: Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra ........................................................ 78

1

BT

Bài tập

Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất.......................................................................................... 78

2

BTLT

Bài tập luyện tập

Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất tích luỹ ........................................................................... 78

3

BTST

Bài tập sáng tạo

Bảng 3.5: Các tham số thống kê............................................................................................. 79

4

BTVL

Bài tập vật lí

5

DHVL

Dạy học vật lí

6

ĐC

Đối chứng

7

GV

Giáo viên

8

GD – ĐT

Giáo dục và đào tạo

9

HS

Học sinh

10

NT

Nguyên tắc

11

PP

Phương pháp

12

PPDH

Phương pháp dạy học

13

SGK

Sách giáo khoa

14

STK

Sách tham khảo

15

TD

Tư duy

16

TDST

Tư duy sáng tạo

17

THPT

Trung học phổ thông

18

TN

Thực nghiệm

19

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

20

VL

Vật lí

4

Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần suất ...................................................................................... 79 Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần suất tích lũy ........................................................................ 79 Hình 1.1. Sơ đồ các giai đoạn của quá trình tư duy ............................................................... 11 Hình 1.2: Sơ đồ BTST vật lí .................................................................................................... 29 Hình 2.1: Sơ đồ kiến thức chương “Dòng điện không đổi” .................................................. 44

5

MỞ ĐẦU

Để bồi dưỡng TDST cho học sinh trong dạy học có nhiều biện pháp khác nhau. Trong đó, sử dụng bài tập sáng tạo cũng là một trong những biện pháp nhiều

1. Lí do chọn đề tài Cùng với sự thay đổi của xã hội loài người, cuộc cách mạng khoa học công

nghiên cứu hướng tới.

nghệ đã phát triển nhanh chóng, làm thay đổi sâu sắc đời sống xã hội trong đó có

Hệ thống các bài tập trong chương trình Vật lí phổ thông hiện nay phần lớn là

lĩnh vực giáo dục. Xu thế toàn cầu hoá đòi hỏi con người không những có trình

những bài toán vận dụng đơn giản, nặng về biến đổi toán học, ít gắn liền với thực tế,

độ văn hoá, trình độ chuyên môn nghiệp vụ mà cần phải có năng lực tự học tập

ít có tính sáng tạo. Các bài tập như thế chỉ giúp cho HS tái hiện lại kiến thức, nhớ

và không ngừng sáng tạo để luôn chủ động, ứng phó trước sự thay đổi nhanh

công thức, giải bài tập để luyện thi là chủ yếu. Điều đó, không làm cho HS thấy

chóng của xã hội, của khoa học kĩ thuật. Nền giáo dục nước ta đang đứng trước

được sự cần thiết của việc học vật lí để phục vụ cho đời sống và ứng dụng vào kĩ

yêu cầu cấp thiết là đổi mới chương trình, đổi mới sách giáo khoa và sẽ hoàn

thuật. Nhiều HS khi gặp những vấn đề thực tế trong cuộc sống, rất khó khăn để giải

thành sau năm 2015.

quyết, không biết vận dụng kiến thức gì, vận dụng như thế nào, không gắn được

Nghị quyết Hội nghị lần thứ 2 Ban chấp hành Trung ương Đảng khoá VIII chỉ

kiến thức đã học với thực tế và đời sống.

rõ: “Mục tiêu chủ yếu là thực hiện giáo dục toàn diện đạo đức, trí dục, thể dục, ở

Với những đặc trưng cụ thể, bài tập sáng tạo có tác dụng quan trọng trong việc

tất cả các bậc học. Hết sức coi trọng giáo dục chính trị, nhân cách, khả năng tư duy

phát triển tư duy, nhất là tư duy sáng tạo cho HS. Điều đó, sẽ góp phần vào việc

sáng tạo và năng lực thực hành” [7].

thực hiện mục tiêu giáo dục là đào tạo thế hệ trẻ thành những con người năng động,

Luật Giáo dục số 38/2005/QH 11 điều 28.2 đã ghi: “Phương pháp giáo dục

sáng tạo, biết vận dụng linh hoạt các kiến thức và năng lực của mình để tạo ra

phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của HS; phù hợp với từng

những giá trị mới, nhằm góp phần thúc đẩy sự phát triển của xã hội. Trong dạy học,

đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ

việc sử dụng BTST một cách khoa học, hợp lí chính là dạy học sáng tạo.

năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm đem lại niềm vui hứng thú cho HS” [26].

Xuất phát từ lí do trên chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Phát triển tư duy của học sinh thông qua xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo trong dạy

Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 13/6/2013, khẳng định: “Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo và năng lực tự học của người học” [3].

học chương “Dòng điện không đổi” Vật lí 11 nâng cao”.

2. Lịch sử nghiên cứu Ở nước ta, đã có một số tác giả luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ nghiên cứu vấn đề bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông:

Nhiều ý kiến của các chuyên gia có chung nhận định: Nội dung chương trình

Tác giả Nguyễn Thị Hồng Việt (1993) trong đề tài: “Dạy học một số kiến thức

của nước ta còn nặng về lí thuyết, ít chú ý rèn luyện kỹ năng, nhất là những kỹ năng

lớp 10 PTTH theo chu trình nhận thức khoa học vật lí”, đã nghiên cứu chu trình

vận dụng thực tiễn. Trong đó, việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS chưa được

nhận thức khoa học đặc thù của môn vật lí và vận dụng chu trình này vào dạy học

quan tâm đúng mức [3]. Cái cuối cùng phải đưa đến cho thế hệ trẻ trong dạy học là

một số kiến thức trong chương trình vật lí lớp 10 THPT.

sự phát triển tư duy, nhất là tư duy sáng tạo. Vì chỉ có tư duy sáng tạo mới giúp con người tạo ra sự phát triển nhanh chóng và bền vững của xã hội.

Tác giả Phạm Thị Phú (1999) với đề tài: “Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho HS nhằm nâng cao hiệu quả dạy học phần cơ học lớp 10”, đã đề cập đến việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh dưới dạng tường minh và không tường minh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.

6

7

Vũ Thị Minh (2011) trong: “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài

- Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá mức độ phù hợp và tính hiệu quả của

tập sáng tạo trong dạy học phần cơ học lớp 10-THPT”, đã đề cập đến các

các biện pháp sử dụng BTST trong phát triển tư duy của HS.

nguyên tắc sáng tạo của TRIZ và vận dụng vào xây dựng hệ thống bài tập phần

6. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

cơ học lớp 10 THPT.

Hoạt động dạy và học vật lí ở trường phổ thông, trong đó đi sâu nghiên cứu

Võ Đình Bảo (2011) đã nghiên cứu đề tài: “Tổ chức dạy học chương động lực học chất điểm vật lí 10 theo phương pháp nhóm thông qua việc xây dựng và sử

việc sử dụng BTST trong dạy học.

7. Phương pháp nghiên cứu

dụng bài tập sáng tạo”. Trong đó, đã đề cập đến việc xây dựng và sử dụng BTST trong tổ chức dạy học nhóm.

- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài.

Như vậy, các nghiên cứu trên đều chưa đề cập đến việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo trong dạy học chương: “Dòng điện không đổi vật lí 11 THPT” theo hướng phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh.

- Phương pháp điều tra: Trao đổi với GV và HS bằng phương pháp sử dụng phiếu điều tra, phân tích kết quả học tập và ý kiến của GV, HS. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học, dự giờ, quan sát, ghi chép, chụp ảnh, quay phim, thu thập dữ liệu, phân tích đánh giá kết quả học tập và

3. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng hệ thống BTST và đề xuất quy trình sử dụng hệ thống BTST trong dạy học chương “Dòng điện không đổi ” vật lí 11 nâng cao.

kết quả từ phiếu điều tra.

- Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng phương pháp thống kê toán học xử lí các kết quả thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác

4. Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất được quy trình sử dụng hệ thống BTST và vận dụng chúng vào dạy học có thể góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh, qua đó nâng cao

biệt trong kết quả học tập của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng.

8. Đóng góp mới của đề tài

hiệu quả dạy học vật lí ở trường phổ thông.

8.1. Về lí luận

5. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Đề xuất được quy trình dạy học sử dụng hệ thống BTST theo hướng phát

- Nghiên cứu lí luận của việc phát triển tư duy sáng tạo qua BTVL trong dạy học ở trường phổ thông.

triển tư duy của HS. 8.2. Về thực tiễn

- Nghiên cứu lí thuyết của BTST và các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ để đề

- Xây dựng được hệ thống BTST chương “Dòng điện không đổi” Vật lí lớp 11 nâng cao.

xuất quy trình xây dựng BTST. - Nghiên cứu nội dung, cấu trúc chương trình chương “Dòng điện không đổi” Vật lí 11 THPT. - Nghiên cứu đề xuất quy trình sử dụng BTST theo hướng bồi dưỡng TDST. - Xây dựng hệ thống BTST chương “Dòng điện không đổi” Vật lí 11 nâng cao.

- Soạn thảo tiến trình dạy học chương chương “Dòng điện không đổi” Vật lí 11 nâng cao với việc khai thác và sử dụng hệ thống BTST đã xây dựng.

8

9

NỘI DUNG

điều kiện để học sinh trau dồi ngôn ngữ và rèn luyện khả năng nhận thức cảm tính trong đó đặc biệt là nâng cao tính nhạy cảm, khả năng quan sát và ghi nhớ [30].

Chương 1.

CƠ SỞ LÍ LUẬN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THPT

Tư duy chỉ bắt đầu trước những vấn đề, không có vấn đề thì không có tư duy.

Vì vậy tình huống có vấn đề trong dạy học cũng được xem là một yếu tố quan trọng

1.1. Phát triển tư duy cho HS trong dạy học vật lí

đối với sự phát triển tư duy. Tình huống có vấn đề là những hoàn cảnh mà con

1.1.1. Tư duy

người không thể giải quyết được với những phương thức hoạt động và với những

1.1.1.1.Tư duy và đặc điểm của tư duy

phương tiện đã có. Những tình huống này đòi hỏi con người phải tư duy sáng tạo,

Theo V.I. Lê nin, tư duy là sự phản ánh thế giới tự nhiên sâu sắc hơn, trung

phải đi tìm ra cách thức, phương pháp hoạt động mới để giải quyết nhằm đạt được

thành hơn, đầy đủ hơn, đi sâu một cách vô hạn, tiến gần đến chân lý khách quan

mục đích. Hay nói cách khác, những tình huống có vấn đề chính là những kích thích

hơn. “Tư duy của người ta – đi sâu một cách vô hạn, từ giả tưởng tới bản chất, từ

làm nảy sinh quá trình tư duy. Tình huống có vấn đề chỉ làm nảy sinh tư duy khi cá

bản chất cấp một, nếu có thể như vậy, đến bản chất cấp hai … đến vô hạn” [40].

nhân nhận thức đầy đủ về vấn đề và chuyển nó thành nhiệm vụ của bản thân. Chính

Theo M.N. Sacdacop: “Tư duy là sự nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng, tư duy cũng là sự nhận thức và sự xây dựng sáng tạo những sự vật và hiện tượng mới, riêng lẻ của hiện thực trên cơ sở những tri thức khái quát hóa” [24].

Theo Tâm lý học, tư duy là quá trình phản ánh hiện thực một cách gián tiếp và khái quát, là quá trình con người sử dụng ngôn ngữ và các hình thức tư duy để phân tích, tổng hợp, cải biến, khái quát các tài liệu cảm tính nhằm phản ánh các thuộc tính, các mối quan hệ có tính bản chất, quy luật của các sự vật và hiện tượng của thế

vì vậy, trong quá trình dạy học, để kích thích học sinh tư duy, giáo viên cần đưa học sinh vào các tình huống có vấn đề [30], [34].

Tư duy như một quá trình và tư duy như một hoạt động - đó là hai khía cạnh của cùng một hiện tượng. Hoạt động tư duy bao giờ cũng đồng thời là quá trình tư duy và quá trình tư duy về một khía cạnh nào đó chính là bản thân hoạt động ấy hay như một thành phần của nó.

Quá trình tư duy được nhà tâm lý học Liên Xô K.K. Platônôv phân chia thành các giai đoạn hết sức cụ thể theo sơ đồ sau: [18]

giới khách quan [30].

Nhận thức vấn đề

Như vậy, tư duy là một quá trình nhận thức lí tính, phản ánh những thuộc tính Xuất hiện các liên tưởng

bên trong, bản chất, những mối liên hệ, quan hệ có tính quy luật của sự vật hiện tượng mà trước đó chúng ta chưa biết. Tư duy phản ánh sự vật hiện tượng một cách

Sàng lọc liên tưởng và hình thành giả thuyết

gián tiếp và mang tính khái quát cao. Chính vì những điều này, tư duy có khả năng giúp con người nhận thức về thế giới một cách sâu sắc, đầy đủ và chính xác. Bởi vậy, phát triển tư duy cho học sinh là một việc làm cần thiết, là một trong những

Kiểm tra giả thuyết

mục tiêu của hoạt động dạy học ở trường phổ thông.

Tư duy và ngôn ngữ có mối quan hệ rất mật thiết với nhau. Tư duy chỉ phát

Chính xác hóa

Khẳng định

Phủ định

triển tốt khi học sinh có ngôn ngữ phong phú. Không có ngôn ngữ không thể phát triển tư duy. Do đó, để phát triển tư duy của học sinh, GV cần khuyến khích và tạo

Hành động tư duy mới

Giải quyết vấn đề

Hình 1.1. Sơ đồ các giai đoạn của quá trình tư duy 10

11

1.1.1.2. Phân loại tư duy

Trong DHVL, GV và HS ít khi sử dụng thuần túy một loại tư duy mà thường

Có nhiều cách phân loại tư duy khác nhau tùy vào cách chọn dấu hiệu để phân loại, trong đó cách phân loại sau đây thường được nhiều người lựa chọn [31]: - Tư duy kinh nghiệm: Là tư duy chủ yếu dựa trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng phương pháp “thử và sai”. Đây là kiểu tư duy đơn giản không cần phải rèn luyện nhiều.

sử dụng nhiều loại tư duy phối hợp với nhau. Các loại tư duy ở trên được sắp xếp theo mức độ độc lập tăng dần của chủ thể tư duy. Trong đó, tư duy sáng tạo là mức cao nhất mà mục tiêu dạy học phải đạt tới.

1.1.1.3. Các thao tác của tư duy Trong quá trình hoạt động nhận thức vật lý, HS phải trải qua một quá trình tư

- Tư duy lí luận: Là loại tư duy giải quyết những nhiệm vụ đề ra dựa trên

duy vật lý phức tạp để rút ra những kiến thức khoa học, phản ánh đúng đắn bản chất

những quy tắc, quy luật và sự lập luận có cơ sở khoa học chặt chẽ. Nhờ có tư duy

của các sự vật, hiện tượng khách quan. Ðể làm được điều đó HS phải thực hiện các

này mà con người có thể đi sâu vào bản chất của sự vật, hiện tượng, phát hiện được

thao tác tư duy cơ bản như:

quy luật vận động của chúng và sử dụng tri thức để cải tạo thế giới tự nhiên, phục vụ lợi ích của mình.

* Phân tích và tổng hợp: Phân tích là một thao tác tư duy mà con người dùng để phân chia các bộ phận hợp thành của một vật thể hoặc một hiện tượng và phân

- Tư duy logic: Là tư duy tuân theo các quy tắc, quy luật của logic học một

biệt thuộc tính của từng bộ phận ấy [37]. Đối với môn Vật lý, khâu phân tích hiện

cách chặt chẽ, chính xác, không phạm sai lầm trong các lập luận, biết cách phát hiện

tượng vật lý rất cần thiết vì hiện tượng vật lý thường không đơn giản, HS phải biết

các mâu thuẫn, nhờ đó mà nhận thức được chân lí khách quan.

gạt bỏ những đặc điểm thứ yếu để tìm ra các dấu hiệu cần thiết. Thao tác này đặc

- Tư duy vật lí: Là sự quan sát các hiện tượng vật lí, phân tích một hiện tượng

biệt quan trọng đối với việc giải các bài tập vật lý, vì thông thường HS chỉ quen sử

phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ

dụng máy móc các công thức nên không biết phải suy nghĩ từ chỗ nào, không có

và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa mặt định tính và định

thói quen phân tích hiện tượng. Việc phân tích ý nghĩa vật lý của các biểu thức toán

lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lí, dự đoán các hệ quả mới từ các

học, các sơ đồ, đồ thị, phân tích và biện luận các kết quả của bài tập giúp HS rèn

thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn.

luyện một cách cụ thể về thao tác này, qua đó HS hiểu bài một cách sâu sắc.

Theo Phạm Hữu Tòng, nếu căn cứ vào mức độ độc lập của chủ thể thì tư duy gồm bốn bậc.

Tổng hợp là một thao tác tư duy mà con người dùng trí óc liên hợp những bộ phận của vật thể hoặc hiện tượng, các dấu hiệu hay thuộc tính của chúng lại để tìm

- Tư duy lệ thuộc: Là tư duy dựa dẫm vào tư duy người khác, không có chính kiến riêng của bản thân về một lĩnh vực nào đó.

- Tư duy độc lập: Là tư duy của những người có chính kiến riêng trong một lĩnh vực nào đó.

ra một điều chung, xác lập mối quan hệ giữa chúng với nhau.

Phân tích và tổng hợp là hai thao tác tư duy gắn bó mật thiết với nhau. Ăngghen nói “không có phân tích thì không có tổng hợp”. Sở dĩ như vậy là vì sự phân tích giúp cho ta hiểu biết về từng bộ phận của sự vật, hiện tượng nhưng chưa

- Tư duy phê phán: Là tư duy độc lập trước một sự việc, quan sát, phân tích, tổng hợp, để đưa ra những phán xét đúng về sự việc đó tốt hay xấu, tốt xấu như thế nào.

có hiểu biết chung về các sự vật, hiện tượng ấy. * So sánh: Là một trong những thao tác tư duy có ý nghĩa quan trọng trong học tập vật lý. Theo định nghĩa trong lôgic học thì so sánh là một thao tác tư duy mà con

- Tư duy sáng tạo: Là tư duy sau khi đã phê phán sự việc, chủ thể tiếp tục tư

người dùng để xác định sự giống nhau và khác nhau của kiến thức, của các sự vật

duy, đề ra những giải pháp mới nhằm khác phục những thiếu sót và phát huy ưu

hiện tượng. Một quá trình so sánh hoàn chỉnh bao gồm cơ sở hay tiêu chuẩn để so

điểm của giải pháp đó [32].

sánh, chú ý đến cả hai đối tượng cần so sánh, nêu lên đặc điểm giống nhau hay khác 12

13

nhau trong các đối tượng đó. Khi nói đến sự giống nhau là muốn đề cập đến các dấu

Những thao tác tư duy phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát

hiệu, các thuộc tính hoặc mối quan hệ như nhau giữa các đối tượng hoặc hiện tượng

hoá rất quan trọng trong việc phát triển tư duy sáng tạo vật lý của HS.

được so sánh. Sự giống nhau có thể có nhiều hay ít, nó chuẩn bị cho sự tổng hợp và

1.1.2. Tư duy sáng tạo Theo bách khoa toàn thư Liên Xô - Tập 42, trang 54: “Sáng tạo là một loại

khái quát hoá. Do đó, các sự vật hiện tượng có thể giống nhau về phương diện này nhưng khác nhau về phương diện kia.

hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách

So sánh thường đi kèm với phân tích và tổng hợp. Sau khi phân tích một sự vật

tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị” [25].

hay hiện tượng vật lý thành các bộ phận, nhờ so sánh ta thấy được điểm khác nhau

Như vậy có thể hiểu, sáng tạo là một tiến trình phát kiến ra các ý tưởng và

cũng như giống nhau giữa các bộ phận đó rồi tổng hợp, liên kết thành một thể thống

quan niệm mới, hay một kết hợp mới giữa các ý tưởng và quan niệm đã có. Hay đơn

nhất [37]. Trên cơ sở so sánh, GV hệ thống hóa kiến thức khi tổng kết một phần

giản hơn, sáng tạo là một hành động làm nên những cái mới. Với cách hiểu đó thì

trong bài học hoặc một chương. Kết quả của việc này là lập nên những bảng hoặc

cái quan trọng nhất đối với sáng tạo là phải có các ý tưởng, như lời của nhà toán học

sơ đồ giúp HS không những nhận rõ được các dấu hiệu giống hoặc khác nhau,

vĩ đại Poincaré: “Trong sáng tạo khoa học, ý tưởng chỉ là những ánh chớp, nhưng

những mối liên hệ giữa các hiện tượng, sự liên hệ chi phối giữa các đại lượng mà

ánh chớp đó là tất cả” [42], [49].

còn có được cái nhìn tổng quát để hiểu vấn đề một cách toàn diện.

Các kết quả nghiên cứu tâm lý học, giáo dục học cho thấy tất cả mọi người

* Trừu tượng hoá và khái quát hoá: Trừu tượng hoá là thao tác tư duy mà con

bình thường đều có thể sáng tạo cái mới nếu họ có được một trình độ tri thức, kinh

người dùng để vạch ra những dấu hiệu, thuộc tính, quan hệ bản chất và tước bỏ

nghiệm và được khơi dậy khả năng cần thiết cho hoạt động sáng tạo. Tri thức, kinh

những dấu hiệu, thuộc tính, quan hệ không bản chất của sự vật hiện tượng. Nếu

nghiệm là những yếu tố nhờ giáo dục đem lại, do đó có thể nói sáng tạo là thuộc

không có sự trừu tượng hoá thì nói chung không thể hình thành được các khái niệm,

tính của nhân cách, được hình thành thông qua hoạt động, thông qua giáo dục.

không tìm ra được các định luật vật lý. Sự trừu tượng hoá giữ vai trò to lớn trong

Cuộc đời của mỗi người là chuỗi các vấn đề cần giải quyết, các bài toán thực

khoa học. Trong việc hình thành các khái niệm vật lý, trừu tượng hoá luôn luôn gắn

tiễn đòi hỏi chúng ta phải đi tìm lời giải. Do vậy, chúng ta có thể hiểu “Tư duy sáng

liền với khái quát hoá vì mỗi sự vật hiện tượng đều có những dấu hiệu và thuộc tính

tạo” (Creative Thinking) chính là quá trình suy nghĩ đưa người giải: Từ không biết

bản chất, không bản chất. Chúng hiện ra trước mắt chúng ta qua các mối liên hệ và

cách đạt đến mục đích đến biết cách đạt đến mục đích. Hoặc: Từ không biết cách tối

quan hệ bản chất, không bản chất. Các dấu hiệu và thuộc tính bản chất, các mối liên

ưu đạt đến mục đích đến biết cách tối ưu đạt đến mục đích trong một số cách đã

hệ và quan hệ bản chất bao giờ cũng là những dấu hiệu chung.

biết.

Khái quát hoá là một thao tác tư duy mà con người dùng để xếp các thuộc tính, dấu hiệu, mối liên hệ bản chất của các sự vật hiện tượng cùng loại vào một nhóm.

Trong quá trình học tập vật lý, HS lĩnh hội các khái niệm, nguyên tắc, định luật, thuyết Vật lý...tất cả các tri thức đó đều có tính chất trừu tượng và khái quát.

Tư duy sáng tạo là đỉnh cao nhất của các hoạt động trí tuệ của con người. Tư duy sáng tạo được xác định bởi chất lượng hoạt động trí tuệ ở mức độ cao với các phẩm chất quan trọng của tư duy như: Tính mềm dẻo, tính linh hoạt, tính độc đáo và tính nhạy cảm của tư duy [38].

Bởi thế, GV cần phải luôn làm cho HS hiểu rằng các thí dụ, các thí nghiệm kiểm

Người có TDST thường có đặc trưng sau:

chứng...chỉ là nhằm giới thiệu cho các em những sự vật hiện tượng riêng lẻ với tư

- Có tư duy độc lập, biết nhận xét phê phán theo quan điểm riêng không phụ

cách là những vật đại biểu cho nhóm các sự vật hiện tượng cùng loại [37].

thuộc, gò bó vào những cái cũ, không tư duy theo lối mòn.

- Luôn đi vào các vấn đề bản chất nhằm tìm ra quy luật.

14

15

- Có khả năng dự báo và luôn nung nấu các ý tưởng mới.

- Luôn tìm ra được giải pháp tối ưu trước một tình huống mới, một vấn đề cần giải quyết.

1.1.3.3. Tính nhạy bén của tư duy Tính nhạy bén tư duy là khả năng phát hiện ra giá trị của thông tin và sử dụng chúng để giải bài toán trong khi nhiều người khác cũng tiếp nhận thông tin đó

Phát triển TDST cho HS là nhiệm vụ hàng đầu của của mỗi GV. Đó chính là sản phẩm “đặt hàng” cho nền kinh tế trí thức mà xã hội đang cần. Để làm được điều đó có hiệu quả, cần xác định những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển TDST của

nhưng lại không phát hiện ra.

1.1.3.4. Trí tưởng tượng Theo Phan Dũng thì trí tưởng tượng là sự xây dựng trong óc hình ảnh về đối

HS.

tượng mà trong khoảng thời gian xây dựng và tồn tại hình ảnh, người tưởng tượng

1.1.3. Những yếu tố liên quan đến tư duy sáng tạo của học sinh

không tiếp thu đối tượng đó một cách trực tiếp thông qua các giác quan.

Nếu như cơ sở sinh lí của trí nhớ là kết nối các đường liên hệ thần kinh tạm

1.1.3.1. Trí nhớ Trí nhớ là quá trình tâm lí ghi nhớ, lưu giữ và tái hiện trong óc các thông tin cá nhân có được trong các hoạt động của mình.

Trí nhớ là chất liệu để tư duy, không có trí nhớ thì không thể tư duy. Trí nhớ là sản phẩm của tư duy tái hiện, để có chất liệu TDST cần phải luyện tập trí nhớ, tích lũy sự kiện làm cơ sở cho tri giác phát triển. Việc huy động nhiều giác quan đồng thời thu nhận thông tin là biện pháp giúp ghi nhớ tốt. Để phát triển TDST hiệu quả, cần phải thực hiện ở sau khi HS đã lĩnh hội được

thời và tái hiện những gì được lưu giữ thì khi tưởng tượng, hệ thống các mối liên kết trong quá khứ bị tách ra rồi kết hợp lại theo cách mới. Về bản chất, cơ chế của trí tưởng tưởng là dựa trên các hình ảnh đã có để tạo ra các hình ảnh mới [4].

1.1.3.5. Tính liên tưởng Tính liên tưởng là khả năng của con người từ ý nghĩ này thông qua một mối liên kết dựa trên kinh nghiệm nào đó để đi đến một ý nghĩ khác. Nếu áp dụng hiệu quả tính liên tưởng sẽ giúp người giải đi đến ý tưởng sáng tạo.

một số kiến thức và kĩ năng cơ bản thông qua dạy bài học lí thuyết và bài tập luyện

1.2. Dạy học sáng tạo trong vật lí

tập.

1.2.1. Cơ sở lí luận về dạy học sáng tạo Dạy học sáng tạo lấy lí thuyết thích nghi của J.Piaget và lí thuyết về vùng phát

1.1.3.2. Ngôn ngữ, kí hiệu, hình vẽ Ngôn ngữ, kí hiệu, hình vẽ vừa là phương tiện vừa là kết quả của tư duy. Các

triển gần của L.Vưgôtxki làm cơ sở.

đối tượng nhận thức khi phản ánh vào đầu óc chủ thể trở thành biểu tượng tâm lí,

Theo lí thuyết thích nghi của J.Piaget thì những phẩm chất mới của con người

biểu tượng là bản sao của đối tượng thông qua nhận thức chủ quan của chủ thể và

được phát triển từ chính những hoạt động tích cực, tự lực của con người. Còn theo

được diễn đạt bằng ngôn ngữ. Tư duy của con người luôn gắn với ngôn ngữ, con

L.Vưgôtxki lại cho rằng: “Dạy học được cho là tốt nhất nếu nó đi trước sự phát

người suy nghĩ bằng ngôn ngữ và bị tác động bởi ngôn ngữ.

triển và kéo theo sự phát triển” [19].

Hình vẽ là một loại kí hiệu mô tả trực quan đối tượng, kí hiệu giúp cho con

Lí luận dạy học chỉ ra rằng: “Dạy học phải có tác dụng thúc đẩy sự phát triển

người tư duy gọn hơn. Hầu hết các phát minh, sáng chế đều bắt đầu dưới dạng hình

trí tuệ của người học” [8]. Thông qua hoạt động, trí tuệ của HS phát triển từ thấp

ảnh, biểu tượng trong đầu, sau đó mới là từ ngữ.

đến cao. Trình độ của học sinh tương ứng với “vùng phát triển hiện tại”. Trình độ

Để phát triển TDST đạt hiệu quả cần lựa chọn từ ngữ mạch lạc, ngắn gọn, kích

này cho phép HS có thể thu được những kiến thức gần gũi nhất với các kiến thức cũ

thích mạnh mẽ tư duy. Sử dụng nhiều kí hiệu, hình vẽ để quá trình tư duy trở nên

để đạt được trình độ mới cao hơn. Vưgôtxki gọi đó là “vùng phát triển gần nhất”

đơn giản, dễ hiểu hơn.

[19]. Khi các em ở vùng phát triển gần nhất, nghĩa là các em ở vùng phát triển hiện tại nhưng có trình độ mới cao hơn. GV tiếp tục tổ chức và giúp đỡ HS đưa các em 16

17

tới vùng phát triển gần nhất mới để sau đó lại trở thành vùng phát triển hiện tại. Cứ

đạt đến mục đích hoặc không biết cách tối ưu đạt đến mục đích trong một số cách

tiếp tục như vậy, sự phát triển của HS đi từ nấc thang này đến nấc thang khác cao

đã biết. TRIZ phân biệt hai loại bài toán:

hơn. Người thầy tổ chức điều khiển làm giảm nhẹ rào cản cho HS trong quá trình

- Loại thứ nhất gọi là bài toán giáo khoa hay còn gọi là bài tập, được phát biểu

nhận thức, còn HS để chiếm lĩnh kiến thức thì phải tự mình hoạt động một cách tích

rõ ràng gồm hai phần giả thiết và kết luận. Phần giả thiết cho các dữ kiện đầy đủ,

cực, chủ động. Dạy học sáng tạo thông qua phát triển tư duy sáng tạo có thể giải

phần kết luận chỉ ra mục đích cần đạt. Các bài tập này thường có ở sách giáo khoa,

quyết được những vấn đề trên.

sách tham khảo, nội dung mang tính sách vở, lí tưởng xa rời thực tế.

Trong dạy học sáng tạo, HS tự mình chiếm lĩnh được kiến thức phỏng theo các

- Loại thứ hai là bài toán sáng tạo hay còn gọi là tình huống vấn đề xuất phát.

giai đoạn nghiên cứu của nhà khoa học. Theo chu trình sáng tạo của

Người giải phải tự phát biểu bài toán, phần giả thiết có thể thiếu hoặc thừa hoặc vừa

V.G.Razumôpxki, thì hai giai đoạn khó khăn đòi hỏi sự sáng tạo là giai đoạn từ sự

thừa vừa thiếu, phần kết luận nêu mục đích chung chung, không chỉ ra cụ thể phải

kiện khởi đầu tới xây dựng mô hình giả thuyết trừu tượng và giai đoạn chuyển từ

tìm cái gì. Trong quá trình giải bài toán người giải phải trải qua giai đoạn biến tình

một tiên đề lí thuyết và những quy luật của hiện tượng sang kiểm chứng bằng thực

huống vấn đề xuất phát thành bài toán giáo khoa. Để giải bài toán sáng tạo này

nghiệm. Như vậy, giai đoạn thứ nhất phải trả lời được câu hỏi “Tại sao?”; giai đoạn

TRIZ nêu ra 40 thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo [22].

thứ hai phải trả lời câu hỏi “Làm thế nào?”. Đó là cơ sở ra đời của BT nghiên cứu

Như vậy, loại bài toán thứ hai này có tác dụng to lớn trong việc phát triển tư

và BT thiết kế chế tạo trong dạy học [31].

duy sáng tạo và đầu óc thực tiễn, có thể vận dụng trong dạy học và gọi là bài tập

1.2.2. Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ vào dạy học vật lí

sáng tạo.

1.2.2.1. Một số vấn đề về TRIZ

1.2.2.2. Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ vào dạy học vật lí

TRIZ, chuyển tự Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch tức là lí thuyết

Năm 1946, G.S. Altshuller bắt đầu tìm ra các thủ thuật giúp cho bản thân mình

giải các bài toán “sáng chế”. Là phương pháp tìm kiếm những giải pháp kĩ thuật

có thể sáng chế với năng suất và hiệu quả cao. Đến năm 1970 đã có 40 thủ thuật

mới, cho những kết quả khả quan, ổn định khi giải những bài toán khác nhau.

sáng tạo cơ bản và được sử dụng đến nay. Để vận dụng TRIZ và các nguyên tắc vào

Tác giả của TRIZ, G.S. Altshuller bắt đầu nghiên cứu, xây dựng lí thuyết từ

dạy học vật lí sao cho đơn giản và hiệu quả cao là vấn đề tương đối khó khăn. Giải

năm 1946. TRIZ được xây dựng như là một khoa học chính xác, có lĩnh vực nghiên

quyết vấn đề này, chúng tôi nghiên cứu một số nguyên tắc sáng tạo của TRIZ được

cứu riêng, các phương pháp riêng, ngôn ngữ riêng, các công cụ riêng. Hạt nhân của

áp dụng trong khoa học kĩ thuật có tính tương đồng với dạy học, để xây dựng và sử

TRIZ là Algorit giải các bài toán “sáng chế” (ARIZ). Đó là chương trình các hành

dụng hệ thống bài tập vật lí góp phần phát triển tư duy của HS. Qua nghiên cứu [4]

động tư duy có định hướng được kế hoạch hóa, có mục đích làm tích cực hóa tư duy

và [5], chúng tôi đã chọn lọc và tổng hợp được 9 nguyên tắc sáng tạo có thể sử dụng

sáng tạo. Về mặt logic nó thường có tác dụng phân nhỏ bài toán “sáng chế” thành

trong dạy học.

từng phần, vừa sức với người giải. Về linh động, nó khai thác tối đa mặt mạnh của

 Nguyên tắc 1: Nguyên tắc phân nhỏ

từng người như kiến thức, kinh nghiệm, trí tưởng tượng…và hạn chế những mặt

Nội dung: Phân nhỏ bài toán là phân chia đối tượng (bài toán) thành các thành

yếu như tính ì tâm lí, sự phân tán trong suy nghĩ. Ích lợi của ARIZ nói chung là

phần độc lập nhau, tăng mức độ phân nhỏ hơn nữa hoặc làm đối tượng trở nên tháo

nâng cao hiệu suất tư duy sáng tạo giải quyết vấn đề [22].

lắp được.

TRIZ có khái niệm là bài toán sáng tạo và các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo.

Đối tượng ở đây là bài toán hay một phần bài toán cần giải quyết. Phân nhỏ là

Bài toán là một tình huống người giải biết mục đích cần đạt nhưng chưa biết cách

chia đối tượng không thể giải quyết một lần thành từng phần nhỏ hơn cho vừa sức.

18

19

Đôi khi sự phân nhỏ làm đối tượng thay đổi tính chất như đường cong phân nhỏ thì

 Nguyên tắc 4: Nguyên tắc đảo ngược

trở thành những đoạn thẳng.

Nội dung: Thay vì thực hiện theo cách thông thường thì thực hiện theo cách

Sử dụng vào dạy học: Giải quyết một bài toán phức tạp ta nên chia ra nhiều bài toán nhỏ hơn, trong bài toán nhỏ ta tách thành nhiều câu hỏi, sau khi giải quyết xong các câu hỏi đó thì bài toán hoàn thành. Giải nhiều bài toán nhỏ ta giải được bài toán lớn.

ngược lại. Làm phần chuyển động của đối tượng thành đứng yên và ngược lại, lật ngược đối tượng.

Hiện thực khách quan gồm các mặt đối lập. Trong một số hoàn cảnh nhất định, xét theo mối quan hệ đối với mình, con người chỉ sử dụng một mặt đối lập vì nó

 Nguyên tắc 2: Nguyên tắc tách khỏi đối tượng

đem lại lợi ích, nếu sử dụng lâu dần sẽ hình thành tính ì tâm lí “ngại” tư duy, không

Nội dung: Khi bài toán hay đối tượng phức tạp có nhiều phần, trong đó có

thấy được “nửa kia” của đối tượng cũng như ích lợi của nó. Việc lật ngược vấn đề

những phần không cần thiết trong việc giải bài toán, ta có thể tách những phần đó ra khỏi đối tượng hay chỉ tách phần cần thiết ra khỏi đối tượng để giải quyết.

Sử dụng vào dạy học: Nguyên tắc này thường được sử dụng khi gặp bài toán có nhiều đối tượng được bố trí giống nhau nhau có tính chất tuần hoàn, thay vì giải

của đối tượng nhằm mục đích tăng tính bao quát, toàn diện, khắc phục tính ì tâm lí.

Sử dụng trong dạy học: Khi giải bài toán cho trước (bài toán thuận) nên xem xét them khả năng giải bài toán ngược. Tức là thay đổi giả thiết thành kết luận, chuyển từ bài tập luyện tập thành bài tập sáng tạo.

toàn bộ ta chỉ cần giải một đối tượng từ đó tổng quát lên. Ví dụ như những bài toán

 Nguyên tắc 5: Chuyển sang chiều khác

mạch điện gồm các điện trở hay tụ điện mắc vô hạn, để tính điện trở hay điện dung,

Nội dung: Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo

cường độ dòng điện…qua các linh kiện ta có thể tách ra thành từng mắt mạch riêng

đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên

lẻ và tiến hành tính toán.

mặt phẳng (hai chiều). Tương tự những bài toán liên quan đến chuyển động (hay

 Nguyên tắc 3: Nguyên tắc kết hợp

sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hơn khi chuyển sang không

Nội dung: Kết hợp các đối tượng có thể là các bộ phận, dụng cụ, các linh kiện,

(ba chiều). Từ “chiều” cần hiểu theo nghĩa rộng không chỉ là không gian. Chuyển

nhu cầu hay kết hợp về mặt thời gian của các hoạt động nhằm mang lại tính năng

“chiều” phản ánh khuynh hướng phát triển, thấy rõ nhất trong các lĩnh vực như: xây

vượt trội cho sản phẩm hay giải pháp đó.

dựng, giao thông vận tải, không gian toán học, vật lí tinh thể…Nguyên tắc này nhắc

Nguyên tắc này được vận dụng rất phổ biến trong mọi lĩnh vực của cuộc sống.

Trong thực tế, các yếu tố, quá trình thường đan xen và có quan hệ hữu cơ với nhau mà không tồn tại một cách độc lập. Hay nói cách khác sự kết hợp của các sự kiện là vấn đề thường gặp, nếu giải quyết được sẽ nâng cao hiệu quả của giải pháp.

Sử dụng vào dạy học: NT kết hợp được vận dụng ở chỗ kết hợp các yếu tố dữ kiện, lời giải nhiều bài toán thành bài toán mới, có thể tích hợp các nội dung chủ đề với nhau như thiết kế mạch điện, an toàn điện, thân thiện môi trường, những kiến

nhở người giải xem xét và tận dụng những nguồn dự trữ về “chiều” có trong đối tượng, môi trường.

Nguyên tắc này là công cụ để khắc phục tính ì tâm lí trong việc sử dụng một “chiều” nào đó quen thuộc- một trong những rào cản của sự phát triển tư duy sáng tạo. Việc chuyển “Chiều” làm cho đối tượng trong nhiều trường hợp có them những khả năng, tính chất mới mà trước đây đối tượng chưa có.

Sử dụng vào dạy học: Một bài toán phức tạp khó giải, ta sẽ chuyển về bài toán tương tự và dễ giải hơn. Hay thay vì làm bài toán đó ta đi giải bài toán tổng quát

thức vật lí liên quan đến thực tiễn...

hơn, sau đó áp dụng kết quả của bài toán tổng quát để giải bài toán đó.

Ví dụ: Mạch điện vô hạn ta có thể thu gọn thành mạch điện đơn giản, chuyển đổi mạch điện phức tạp thành mạch sao hay tam giác…

20

21

 Nguyên tắc 6: Nguyên tắc linh động

 Nguyên tắc 9: Nguyên tắc thay đổi thông số hóa- lí

Nội dung: Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài

Nội dung: Thay đổi trạng thái, nồng độ, nhiệt độ, độ dẻo của đối tượng.

sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc. Phân chia các đối tượng thành từng phần có khả năng dịch chuyển với nhau.

Nguyên tắc linh động đòi hỏi phải có cái nhìn bao quát cả quá trình để làm đối

Nguyên tắc này đơn giản và rất hiệu quả trong thực tế. Việc thay đổi thông số hóa - lí của đối tượng dựa trên quy luật triết học đó là sự thay đổi về lượng dẫn đến sự thay đổi về chất, nhằm tạo những tính chất mới của đối tượng.

Sử dụng vào dạy học: Thay đổi một dữ kiện bài toán đến một giá trị nào đó thì

tượng hoạt động tối ưu trong nhiều giai đoạn. Muốn thế đối tượng không thể ở dạng cố định, cứng nhắc mà phải trở nên điều khiển được. Nguyên tắc này phản ánh

hiện tượng xảy ra trong bài toán thay đổi.

khuynh hướng phát triển, cho nên nó có tính định hướng cao, phê bình cái đã có và

1.3. Bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí

dự báo được sự kiện xảy ra tiếp theo. Về mặt tư duy sáng tạo thì NT này khắc phục

1.3.1. Khái niệm

tính ì tâm lí, làm cho các ý nghĩ, cách tiếp cận trở nên linh động.

Sử dụng trong dạy học: NT linh động được sử dụng nhiều trong việc xây dựng và hướng dẫn HS giải BTVL.

Bài tập sáng tạo được sử dụng nhằm mục đích bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh. “Đó là bài tập mà giả thiết không có đầy đủ thông tin đầy đủ liên quan đến hiện tượng quá trình vật lí, có những đại lượng vật lí được ẩn dấu, điều kiện bài

Ví dụ: Bài tập có nhiều cách giải hoặc một cách giải cho nhiều bài tập.

toán không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp và gián tiếp về angôrit giải hay kiến thức

 Nguyên tắc 7: Nguyên tắc liên tục tác động có ích

vật lí cần sử dụng” [33].

Nội dung: Thực hiện công việc một cách liên tục, tức là tất cả các đối tượng

Bài tập sáng tạo dùng cho việc bồi dưỡng các phẩm chất của tư duy sáng tạo

cần luôn luôn làm việc ở chế độ tải. Khắc phục vận hành không tải và trung gian,

cho HS như: Tính linh hoạt, độc đáo, mềm dẻo, nhạy cảm. Tính chất sáng tạo thể

chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay.

hiện ở chỗ không có angôrit cho việc giải bài tập, đề bài che dấu dữ kiện khiến HS

Nguyên tắc này phản ánh khuynh hướng phát triển, do vậy rất có tác dụng trong việc đánh giá, phê bình những giải pháp đã có, dự báo về sự phát triển.

Sử dụng vào dạy học: Nguyên tắc này thường sử dụng trong việc hướng dẫn HS đề xuất các phương án chế tạo mô hình, sản phẩm trong giờ thực hành thí

khi giải phải liên hệ tới một angôrit đã có. Do đó, HS phải vận dụng kiến thức linh hoạt trong những tình huống mới (chưa biết), phát hiện điều mới về (kiến thức, kĩ năng hoạt động hoặc thái độ ứng xử) mới [33].

1.3.2. Phân biệt bài tập sáng tạo và bài tập luyện tập BTST và BTLT thông thường có sự phân biệt rõ theo mô hình sau:

nghiệm, hướng dẫn HS giải các bài tập thí nghiệm.

Bài tập luyện tập

 Nguyên tắc 8: Nguyên tắc phẩm chất cục bộ

Bài tập sáng tạo

- Có phương pháp giải.

- Đi tìm phương pháp giải.

nhất. Các phần khác nhau của đối tượng phải được thực hiện các chức năng khác

- Áp dụng các kiến thức xác định đã

- Vận dụng linh hoạt, sáng tạo từ những

nhau và phải ở trạng thái phù hợp với chức năng của chúng.

biết để giải.

kiến thức cũ.

Nội dung: Chuyển các đối tượng bên ngoài từ đồng nhất thành không đồng

NT phẩm chất cục bộ phản ánh khuynh hướng phát triển từ đơn giản đến phức tạp, từ đơn điệu sang đa dạng.

Sử dụng trong dạy học: Nguyên tắc này được vận dụng hướng dẫn HS xây dựng mô hình thiết bị kĩ thuật trong bài toán hộp đen.

- Dạng bài tập theo khuôn mẫu nhất

- Không theo khuôn mẫu nhất định.

định.

- Tình huống mới.

- Tình huống quen thuộc.

- Có tính phát hiện.

- Có tính tái hiện.

- Yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá.

- Không yêu cầu khả năng đề xuất, đánh 22

23

giá.

hiệu quả nhất. Với loại bài tập này làm kích thích sự khát khao tìm tòi giải pháp mới

Ví dụ bài tập luyện tập: Một dây đôi Ví dụ BTST: Tại một điểm nào đó của

của HS, khắc phục tính ì tâm lí của tư duy từ đó phát triển tư duy sáng tạo.

làm cáp ngầm dài 10km trải dài từ Đông đường dây điện thoại (2 sợi) dài L chưa sang Tây, có điện trở suất 13Ω/km. Có biết xảy ra sự cố, kết quả giữa hai dây

Ví dụ: Bài tập phần mạch điện chúng ta có thể giải bằng PP điện thế nút, hay PP mạch tương đương.

một chỗ bị chập mạch cách đầu phía Tây dẫn xuất hiện điện trở rò Rx. Tại hai đầu

* Dấu hiệu 2: Bài tập có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi

một khoảng x làm xuất hiện ở nới đó đường dây có các nhân viên kĩ thuật, họ

Loại BT này có nhiều hơn một câu hỏi, thông thường ở câu hỏi thứ nhất là một

một điện trở R giữa hai dây. Điện trở đều có ôm kế và điện thoại di động để

BT luyện tập, câu hỏi tiếp theo có hình thức tương tự câu hỏi đầu tiên nhưng nội

của các dây và chỗ chập mạch bằng liên lạc. Em hãy nêu phương án mà các

dung đã ‘‘biến tướng” đi hay nói cách khác là thay đổi thông số hóa-lí. Nếu HS áp

100Ω khi phép đo thực hiện từ đầu phía nhân viên kĩ thuật đã làm để xác định

dụng phương pháp của câu đầu tiên để giải thì dẫn đến sai hay bế tắc. Những BT

Đông và bằng 200Ω khi phép đo thực được vị trí điện trở rò Rx , vị trí bị

này có tác dụng bồi dưỡng tư duy độc lập, khắc phục tư duy lệ thuộc phát triển tư

hiện từ đầu phía Tây. Hãy tìm khoảng rò  cách nhân viên đầu trái đường dây?

duy sáng tạo.

Ví dụ: Bài tập tính toán dòng điện chạy qua điện trở ở mạch điện trong trường

cách x và điện trở R?

hợp đóng hoặc mở khóa K, hay trường hợp giải BT mạch cầu cân bằng và không 1.3.3. Dấu hiệu nhận biết BTST về vật lí Tư duy sáng tạo biểu hiện qua các phẩm chất như: Tính mềm dẻo, linh hoạt, độc đáo, nhạy cảm... Các phẩm chất này có tính độc lập tương đối tuy nhiên vẫn có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Ở một mức độ nào đó, GV có thể khai thác trong dạy học các BTST để bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS. Theo tác giả Nguyễn Đình Thước, BTST có 6 dấu hiệu nhận biết đó là: Bài tập có nhiều cách giải, BT có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi, BT thí nghiệm, BT cho thiếu hoặc thừa dữ kiện, BT nghịch lí và ngụy biện, bài toán hộp đen. Trong luận văn này, chúng tôi phân biệt BTST dựa trên 6 dấu hiệu đó. Ngoài ra, chúng tôi thay dấu hiệu BT cho thiếu hoặc thừa dữ kiện thành BT có dữ kiện không tường minh để BT được đa dạng hơn, để chi tiết và dễ dàng sử dụng trong DHVL chúng tôi đề xuất thêm dấu hiệu thứ 7 là BT nghiên cứu, thiết kế.

cần bằng. * Dấu hiệu 3: Bài tập về đề xuất phương án thí nghiệm BT thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi HS phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc tìm ra những số liệu cụ thể. BT thí nghiệm gồm BT thí nghiệm định tính, BT thí nghiệm định lượng.

BT thí nghiệm định tính về vật lí gồm các BT thiết kế phương án thí nghiệm theo một mục đích cho trước như BT thí nghiệm định tính, quan sát được tiến hành trong tư duy hoặc BT thiết kế dụng cụ dựa trên nguyên tắc nào đó.

BT thí nghiệm định lượng là BT mà khi giải HS phải vận dụng tổng hợp cả lý thuyết và thực nghiệm, các khả năng hoạt động trí óc và thao tác chân tay, hiểu biết kĩ thuật để tự mình xây dựng phương án, lựa chọn hoặc chế tạo phương tiện, thực hiện thí nghiệm để thu thập xử lí kết quả.

Như vậy, BTST gồm có một trong những dấu hiệu sau: * Dấu hiệu 1: Bài tập có nhiều cách giải Đây là loại BT có ít nhất hai cách giải khác nhau, khi giải loại BT này sẽ giúp cho HS nhận thức được rằng khi giải quyết một vấn đề nào đó cần phải nhìn từ nhiều góc độ khác nhau, không cứng nhắc, rập khuôn theo một cách thức nào đó, từ đó HS có nhiều con đường khác nhau để đạt đến mục đích và chọn ra con đường

24

Các BT thuộc dấu hiệu này có tác dụng bồi dưỡng tính linh động của tư duy trong việc việc đề xuất các phương án thí nghiệm các giải pháp khác nhau trong các tình huống khác nhau tùy thuộc các thiết bị thí nghiệm đã cho hay tự tìm kiếm. * Dấu hiệu 4: Bài tập có dữ kiện không tường minh Đây là loại BT mà một số các dữ kiện trực tiếp để giải đều không tường minh hoặc các dữ kiện mâu thuẫn, loại trừ lẫn nhau, dẫn đến kết quả khác nhau của đại 25

lượng cần tìm. Để giải BT loại này HS phải nhìn nhận ra sự không ‘‘bình thường’’

* Dấu hiệu 7: Bài tập nghiên cứu, thiết kế

vì dữ kiện có thể thiếu hoặc thừa, hay vừa thiếu vừa thừa. Giải được BT này HS

HS có thể sử dụng các kiến thức đã học ở trường THPT để tiến hành nghiên

phải quan sát, thống kê số liệu, tra cứu, lập kế hoạch thu thập, phân tích các số liệu

cứu, thiết kế, chế tạo những những ứng dụng đơn giản trong cuộc sống. Đây là loại

có thể triển khai thực hiện kế hoạch giống như thực hiện công trình nghiên cứu

BT có tác dụng rèn luyện cho HS biết kết hợp học đi đôi với hành. Đặc biệt với

khoa học nhỏ. Bài tập này có ý nghĩa rất lớn về mặt giáo dưỡng, giáo dục kĩ thuật

môn học vật lí thì “vật lí hôm nay, kĩ thuật ngày mai” sẽ phát huy khả năng vận

tổng hợp có tác dụng lớn về bồi dưỡng tư duy sáng tạo [33]. Theo chúng tôi, ngoài

dụng kiến thức vật lí để chế tạo hay cải tiến các thiết bị ứng dụng vào thực tiễn cuộc

những đặc tính trên thì BTST dạng không tường minh là những BT về khai thác đồ

sống, BT loại này có tác dụng rất tốt trong việc phát triển tư duy sáng tạo cho HS,

thị, BT có nội dung thực tế.

tạo điều kiện bước đầu để HS làm quen với nghiên cứu khoa học mà Bộ GD-ĐT

Ví dụ: Hãy tính xem, nếu trong giờ ra chơi của các buổi học HS trực quên tắt điện, tắt quạt thì trong một tháng trường của em lãng phí bao nhiêu tiền điện? Bài

đang phát động.

1.3.4. Vai trò của bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí

tập loại này không có các dữ kiện, khi giải các em phải thu thập số liệu. Qua bài tập

Theo Thái Duy Tuyên thì trong quá trình DHVL, BT là phương tiện DH có vai

này góp phần giáo dục ý thức tiết kiệm, chống lãng phí và phát triển tư duy sáng tạo

trò rất quan trọng. BTVL giúp GV hoàn thành chức năng giáo dưỡng, giáo dục và

ở đây là các em phải lập kế hoạch để tính toán được tiền điện phải trả là rất lãng phí.

phát triển tư duy HS. Việc giải BTVL giúp HS nắm kiến thức sâu sắc bền vững

* Dấu hiệu 5: Bài tập nghịch lý, ngụy biện

hơn; thế mạnh của BT là ở chỗ rèn luyện ý chí và niềm tin vào khoa học vào sức

Đây là những bài toán mà trong đó chứa đựng những yếu tố trái ngược hoặc

mạnh của bản thân. Sau mỗi lần giải BT thành công, niềm tin vào khoa học và năng

không phù hợp với một định luật, qui tắc, qui luật VL… Tuy nhiên nếu chỉ nhìn

lực của HS được phát triển củng cố. Việc giải BT không những có ý nghĩa về mặt

nhận sơ lược, qua loa thì nhầm tưởng rằng chúng phù hợp với qui tắc, logic thông

nhận thức mà còn làm cho HS thông minh thêm và làm cho bộ óc phát triển [37].

thường. Nhưng xét một cách cặn kẽ, có luận chứng khoa học… thì mới nhận ra một

Ăng ghen nói: “Sự phát triển của trí tuệ con người không tách rời khỏi sự vận động của bộ não”. Vốn kiến thức giàu có sẽ làm cho tư duy phong phú hơn. Ngược

sự ngụy biện nên dẫn đến nghịch lí.

Với BT loại này có tác dụng bồi dưỡng tư duy phê phán cho HS, giúp cho HS

lại sự phát triển tư duy làm cho HS nắm kiến thức một cách sâu sắc và nhanh

tư duy nhạy cảm và độc đáo hơn đồng thời giúp HS nắm vững được nội dung phạm

chóng. Như vậy, BT sẽ làm cho HS nhớ lâu và vận dụng tốt kiến thức, qua đó phát

vi ứng dụng. Đó cũng chính là cơ sở cho quá trình tư duy sáng tạo.

triển tư duy sáng tạo.

BTST là một bộ phận của hệ thống BTVL, nên về nguyên tắc chúng có đầy đủ

* Dấu hiệu 6: Bài toán hộp đen Theo M.Bun-xơ-man bài toán hộp đen gắn liền với việc nghiên cứu đối tượng mà cấu trúc bên trong là đối tượng nhận thức mới, nhưng có thể đưa ra mô hình cấu trúc của đối tượng nếu cho dữ kiện đầu vào và đầu ra.

các vai trò của BTVL nói chung. Ngoài ra, BTST còn có những vai trò đặc biệt quan trọng tác động đến HS và GV như sau: * Đối với học sinh

Giải bài toán này là một quá trình sử dụng kiến thức phân tích, tổng hợp mối

- Để giải được BTST, HS phải tiến hành các thao tác phân tích, tổng hợp, so

quan hệ giữa dữ kiện đầu vào và đầu ra để tìm thấy cấu trúc bên trong của hộp đen,

sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, biết cách tự đề xuất các tình huống xảy ra của

quá trình này đòi hỏi HS phải tư duy để tìm ra được đối tượng bên trong.

bài toán, biết cách lập kế hoạch giải quyết vấn đề mà bài toán đặt ra...Khi giải, nếu HS vận dụng máy móc các công thức, hay những phương pháp quen thuộc thì sẽ bị

26

27

bế tắc và giải sai. Nên giải BTST sẽ làm phát triển tư duy sáng tạo của HS và đây là vai trò quan trọng nhất của BTST.

- Dựa theo các bước của tiến trình DH, có BT mở bài, BT vận dụng khi xây dựng kiến thức mới, BT củng cố hệ thống hóa kiến thức, BT về nhà…

- Đối với một số BT cho những dữ kiện không tường minh, để giải được BT,

Phân loại BTST được thể hiện trên sơ đồ như sau:

HS phải biết phát hiện ra những điều chưa hợp lý, tự suy luận, hoàn thiện các dữ

Bài tập vật lí

kiện còn chưa rõ ràng, tự loại trừ những dữ kiện thừa. Nếu bài toán thiếu hoặc thừa dữ kiện thì HS phải biết khoanh vùng, liên kết các kiến thức đã học từ đó tìm lời

Bài tập luyện tập

Bài tập sáng tạo

giải xác đáng. Vì vậy loại BT này có tác dụng phát triển tư duy phê phán, tư duy độc lập và khả năng nhìn nhận vấn đề tức là kích thích sự nhạy bén của tư duy HS. - BTST thường được xây dựng có nội dung gắn liền với thực tế cuộc sống, có

BTST cơ học

BTST nhiệt học

BTST quang học

BTST điện học

BTST p/ứng hạt nhân

nội dung thí nghiệm nên có tác dụng phát triển khả năng đề xuất, xây dựng, thiết kế (Theo phân môn của vật lí)

các phương án thí nghiệm. Phát triển khả năng ngôn ngữ trong việc giải thích, chứng minh giải quyết các hiện tượng vật lí. BTST rèn luyện được kĩ năng thực hành, những hiểu biết cần thiết về giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp... * Đối với giáo viên

Bài tập nhiều cách giải

Trong quá trình xây dựng và hướng dẫn HS giải BTST, sẽ làm cho tư duy GV trở nên linh hoạt, mềm dẻo, không lệ thuộc những cái có sẵn. Từ đó GV cũng có thể

Bài tập dữ kiện không tường minh

Bài tập nghiên cứu thiết kế

Bài tập có nội dung biến đổi

phát triển, rèn luyện tính nhạy bén tư duy của mình, luôn đặt mình vào các tình huống mới, không ngừng nghiên cứu, sáng tạo trong DH. Hơn nữa, BTST phát triển các tư duy mức độ cao hơn, nên rất phù hợp với đối tượng HS khá trở lên. Vì thế trong DHVL, GV có thể sử dụng BTST để phát hiện, tuyển chọn, bồi dưỡng các HS có năng khiếu vật lí.

Bài tập đề xuất phương án thí nghiệm

Bài toán hộp đen

Bài tập nghịch lí ngụy biện

(Theo dấu hiệu nhận biết)

1.3.5. Phân loại bài tập sáng tạo Hiện nay đã có nhiều hệ thống BTVL được biên soạn dưới nhiều hình thức rất đa dạng, phong phú và không ngừng hoàn thiện. Việc phân loại hệ thống BTVL chỉ

Bài tập để mở bài, tạo tình huống dạy học Bài tập vận dụng khi xây dựng kiến thức mới

mang tính chất tương đối, có thể hình dung một số tiêu chí phân loại [28].

- Dựa theo các phân môn của VL, có BT cơ học, BT nhiệt học, BT điện học, BT quang học và BT về phản ứng hạt nhân;

Bài tập củng cố, hệ thống hóa kiến thức Bài tập về nhà

- Dựa theo các phương tiện giải, có BT định tính, BT tính toán, BT thí nghiệm, Bài tập kiểm tra

BT đồ thị; - Dựa theo mức độ khó, có BT cơ bản, BT nâng cao;

(Theo các bước của các quá trình dạy học)

- Dựa theo đặc điểm của hoạt động nhận thức, có BT tái hiện, BT sáng tạo;

Hình 1.2: Sơ đồ BTST vật lí

28

29

1.4. Nguyên tắc, quy trình xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí 1.4.1. Nguyên tắc chung Trong DHVL, để xây dựng được hệ thống BT có tác dụng nâng cao chất lượng học tập của HS thì cần đảm bảo một số nguyên tắc chung như sau [29]:  Thứ nhất, hệ thống BTVL phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học

HS vận dụng kiến thức đã biết để giải quyết những vấn đề đặt ra trong các tình huống mới [17]. Điều này, sẽ giúp HS rèn luyện được các kĩ năng cơ bản như thu thập, xử lí, vận dụng thông tin cũng như tự kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của mình. Tuy nhiên, dù ở mức nào thì độ khó, độ phức tạp của BT cũng không được vượt quá giới hạn kiến thức của chương trình.

Khi chọn và xây dựng hệ thống BT, không nên dàn trải, ôm đồm quá nhiều.

BTVL là phương tiện để tổ chức các hoạt động của HS trong quá trình DHVL

Cần chọn những BT điển hình, với độ khó và phức tạp khác nhau, mỗi nhóm BT

nhằm củng cố, khắc sâu, vận dụng và phát triển hệ thống tri thức lí thuyết đã học,

tiêu biểu cho một dạng BT cụ thể, khi giải được một nhóm BT trong hệ thống thì

hình thành và rèn luyện cho HS các kĩ năng cơ bản. Đó là những kiến thức và kĩ

HS sẽ nắm được cách giải một dạng BT của hệ thống. Từ đó, HS có thể vận dụng

năng hết sức cần thiết giúp các em có điều kiện lựa chọn hướng phát triển, tiếp tục

để giải những BT cùng dạng ở mức cao hơn, qua đó góp phần hình thành, phát triển

học ở các bậc học cao hơn hoặc đi vào cuộc sống lao động. Vì vậy, BTVL phải bám

ở các em khả năng tìm tòi, tự phát hiện, tự giải quyết nhiều loại BT khác nhau [37].

sát mục tiêu, góp phần hoàn thiện mục tiêu môn học.

Quá trình DH thực chất là quá trình tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS.

 Thứ hai, BTVL phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng

Để phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động và sáng tạo của HS thì việc tổ chức các

Sự vật, hiện tượng luôn vận động không ngừng. Chúng không tồn tại độc lập

hoạt động nhận thức phải hướng vào nhu cầu, hứng thú, khả năng của HS với mục

mà quan hệ biện chứng với nhau thành một thể thống nhất. Do đó, khi xây dựng các

đích cao nhất là phát huy cao độ năng lực độc lập giải quyết vấn đề. Để làm được

BT phải đảm bảo tính hệ thống: BT trước là cơ sở, nền tảng để thực hiện BT sau và

điều này cần áp dụng các PPDH hiện đại nhằm phát huy tính tích cực, chủ động,

BT sau là sự cụ thể hóa, sự phát triển và củng cố vững chắc hơn BT trước; mỗi BT

sáng tạo của người học, chống lại thói quen học tập thụ động. Muốn vậy, hệ thống

tương ứng với một kĩ năng nhất định, toàn bộ hệ thống BT sẽ hình thành hệ thống kĩ

BTVL phải được xây dựng và sử dụng sao cho có thể đưa người học vào trạng thái

năng cho HS và qua đó GV cũng đo được sự phát triển tư duy khi HS giải hoàn

tâm lí tích cực, phải chứa đựng “tình huống có vấn đề”, làm cho người học phát

thành hệ thống BTVL đó.

sinh nhu cầu giải quyết vấn đề và có khả năng giải quyết được vấn đề đặt ra [17].

Hệ thống BTVL phải được xây dựng một cách đa dạng, phong phú, phản ánh

 Thứ tư, hệ thống BT phải phù hợp với quá trình dạy học

được tính đa dạng, phức tạp của thế giới khách quan. Sự đa dạng của hệ thống

Hiện nay Bộ GD - ĐT đang thực hiện “Dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả

BTVL sẽ giúp việc rèn luyện các thao tác tư duy và PP suy luận lôgic hiệu quả đồng

học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh” để tiến đến “Đổi mới toàn

thời giúp HS hiểu kiến thức VL sâu sắc và vận dụng kiến thức VL một cách cụ thể

diện giáo dục”. Do đó, hệ thống BTVL phải được xây dựng hướng đến phát triển

hơn. Mỗi BT được chọn phải là một mắt xích trong hệ thống các BT, đóng góp

năng lực cho HS.

được một phần nào đó vào việc hoàn chỉnh các kiến thức của học sinh [7].  Thứ ba, hệ thống BTVL phải đảm bảo tính vừa sức và phát huy được tính tích cực nhận thức của HS

Trong DHVL, mỗi khâu của quá trình có những đặc điểm riêng về việc tổ chức, sử dụng các PP và hình thức DH. Chẳng hạn, ở khâu nghiên cứu kiến thức mới thì BT được sử dụng chủ yếu là các BT nhằm định hướng cho việc hình thành

BTVL phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, từ tái hiện

kiến thức mới; ở khâu hoàn thiện, củng cố thì BT được sử dụng chủ yếu là các BT

đến sáng tạo. Ở mức tái hiện, HS chỉ cần vận dụng những kiến thức đã biết để giải

nhằm củng cố, đào sâu kiến thức đã học…Vì thế, hệ thống BT phải phù hợp với

quyết những vấn đề đặt ra trong các tình huống quen thuộc; ở mức sáng tạo, đòi hỏi 30

31

các khâu khác nhau của quá trình DH thì mới phát huy được vai trò của nó trong việc tổ chức DH và rèn luyện các kĩ năng cụ thể cho HS.  Thứ năm, hệ thống BT định hướng HS thực hiện các thao tác tư duy và

- Hệ thống BTST góp phần phát triển tư duy sáng tạo của HS. Bởi vì, theo định hướng của Bộ GD - ĐT thì tích cực hóa hoạt động học tập nhằm phát huy tính chủ động, sáng tạo của HS là hạt nhân của đổi mới PPDH. Thông qua hệ thống BTST, khả năng tự học, tự nghiên cứu của HS được nâng cao, từ đó HS luôn khát

phương pháp suy luận lôgic Khi xây dựng hệ thống BT, GV cần lựa chọn những BT đòi hỏi HS phải thực hiện các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa,…các

khao tìm tòi và nghiên cứu những vấn đề mới và khi đó tư duy sáng tạo của HS sẽ được phát triển.

phương pháp suy luận lôgic như suy luận qui nạp, diễn dịch để thực hiện các hành

- Hệ thống BTST phải rèn luyện được cho HS năng lực thực hành, rèn luyện

động nhận thức như xác định các đặc tính của sự vật, hiện tượng, tìm nguyên nhân,

các phẩm chất của tư duy trong việc đề xuất phương án thực hành hay các giải pháp

mối quan hệ,…Trong quá trình phân tích nội dung bài toán, HS thực hiện các thao

khác nhau trong thiết kế, đo đạc, tính toán…khắc phục được tính ì của tâm lí, tích

tác tư duy để làm sáng tỏ bản chất vật lý của những hiện tượng được mô tả trong đề

cực tư duy độc lập từ đó phát triển tư duy sáng tạo.

bài, tìm mối liên hệ giữa dữ kiện đã cho và yêu cầu cần tìm. Trên cơ sở đó, HS xây

1.4.3. Quy trình xây dựng hệ thống BTST

dựng các phương án và các bước tiến hành thí nghiệm. Kết quả thí nghiệm có thể là

Bước 1: Xác định nội dung kiến thức, kĩ năng

những quan sát định tính của các hiện tượng vật lý hoặc các số liệu định lượng của

Hệ thống BTST xây dựng cần phải trả lời được câu hỏi dạy cái gì? Tức là

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

xác định nội dung kiến thức, kĩ năng cũng như trình tự logic kiến thức chứa đựng

các BT này, HS được rèn luyện kĩ năng vận dụng các thao tác tư duy và phương

trong hệ thống BTST. Kiến thức được xây dựng trong BTST phải bám sát

pháp suy luận lôgic để giải quyết vấn đề của bài toán vật lý, nhờ đó tư duy vật lý

chương trình, SGK và đảm bảo theo chuẩn kiến thức và kĩ năng của Bộ giáo dục

của HS được phát triển.

và đào tạo ban hành. Khi xây dựng thì hệ thống BTST phải vạch ra được kiến

 Thứ sáu, hệ thống BT phải phát phát triển được tính sáng tạo của HS

thức cơ bản . Vì kiến thức cơ bản vật lí vạch ra được bản chất của sự vật hiện

Khi xây dựng hệ thống BT phải chú trọng đến những BT ở mức sáng tạo. Những

tượng [12]. Hệ thống BT chứa đựng kiến thức nào thì phải rèn luyện được kĩ

BT này sẽ phát huy được khả năng vận dụng kiến thức của HS trong những tình

năng theo kiến thức đó. Tuy nhiên, vì tính đặc thù của BTST là không tường

huống mới, góp phần phát triển TDST của HS.

minh về kiến thức cụ thể nào và không có chỉ dẫn trực tiếp về kiến thức vật lí

1.4.2. Nguyên tắc xây dựng BTST

cần sử dụng để giải, mà nó nằm ẩn sâu đâu đó trong BT, nên cần sự nhạy bén và

BTST vật lí là một trong những phần của BTVL. Do đó, khi xây dựng BTST

linh hoạt của tư duy mới phát hiện ra được.

cần phải tuân thủ các nguyên tắc nêu trên. Theo chúng tôi, hệ thống BTST để phát

Khi xây dựng hệ thống BTST trong một bài học vật lí, GV cần nghiên cứu,

triển tư duy sáng tạo thì có “điểm nhấn” hơn về các mức độ sáng tạo của HS. Để có

phân chia, chọn lọc các kiến thức một cách chi tiết sao cho HS có thể tự lực nắm

được hệ thống BTST đa dạng, phong phú góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục

bắt. Cách tốt nhất để nắm vững kiến thức là phải tự mình làm ra nó, nên khi giải

hiện nay thì phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

BTST, HS như được tự mình suy nghĩ thiết kế ra nên vừa có thể tham gia vào quá

- BTST đảm bảo tính hệ thống và góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục trong

trình tái tạo kiến thức vừa hình thành và phát triển được năng lực trí tuệ của bản

giai đoạn hiện nay là “Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo và năng lực

thân từ đó phát triển được tư duy sáng tạo. Để đảm bảo tính hệ thống, thì BTST

tự học của người học”.

được xây dựng phải có sự liên hệ nội dung kiến thức bài học trước và những bài học tiếp theo.

32

33

Bước 2: Nghiên cứu nội dung chương trình SGK (Chuẩn kiến thức, kỹ

Bước 5: Sắp xếp các BTST thành hệ thống Từ những BTST đã xây dựng hoặc khai thác chỉnh sửa những BTST đã có,

năng) Sách giáo khoa là tài liệu giảng dạy và học tập chủ yếu đã được Bộ GD- ĐT quy định sử dụng trong trường phổ thông. Dựa vào nội dung cụ thể của từng mục trong các bài học để xác định cái đích cần đạt được của từng mục, từ đó xác định

GV tiến hành sắp xếp theo các tiêu chí sau để thành hệ thống: - Sắp xếp theo từng dấu hiệu nhận biết, để đảm bảo sự đồng đều khi sử dụng BTST theo mục đích DH.

mục tiêu dạy học của bài sau đó căn cứ vào mục tiêu của bài để xây dựng các

- Trong mỗi dấu hiệu nhận biết, các BTST được sắp xếp theo mức độ TD tăng

BTST. Làm được như vậy, BTST sẽ rất sát với kiến thức mà HS được học ở trong

dần. Việt Nam áp dụng thang TD của Bloom gồm 3 mức độ đó là: Biết, hiểu, vận

chương trình, tránh tình trạng BT đánh đố, vượt ra ngoài chương trình SGK.

dụng (thấp, cao). Trong luận văn này, chúng tôi đánh giá mức độ sáng tạo ở mức

Nghiên cứu chương trình SGK một cách kĩ lưỡng, sẽ phát hiện được ý đồ của các tác giả viết sách. Từ đó, GV có thể xâu chuỗi các kiến thức, từ kiến thức cơ bản đến nâng cao, từ kiến thức cũ của bài trước để giải quyết tình huống mới của bài

vận dụng cao.

- Trong mỗi dấu hiệu, các BTST được sắp xếp theo thứ tự từ bài học trước đến bài học sau của chương; định tính trước, định lượng sau.

tiếp theo...khi đó việc xây dựng các BTST sẽ dễ dàng hơn. Mỗi BTST sẽ là móc

Bước 6: Kiểm tra, rà soát lại hệ thống BTST

xích trong hệ thống BT, đóng góp được một phần nào đó vào việc hoàn chỉnh các

Kiểm tra về nội dung kiến thức, ngôn ngữ sử dụng trong BT đã phù hợp với

kiến thức của HS giúp HS hiểu được mối liên hệ giữa các đại lượng, cụ thể hóa các

bài học hay chưa, có lệch so với chuẫn kiến thức kĩ năng không, đã thực sự tác động

khái niệm và vạch ra được những nét mới nào đó chưa được làm sáng tỏ. Chính

đến sự phát triển tư duy sáng tạo của HS chưa. Giải thử BTST để lường trước khó

điều này làm cho tư duy của HS linh hoạt và nhạy cảm hơn, tạo điều kiện để TDST

khăn, vướng mắc của HS, từ đó điều chỉnh số lượng BT, định hướng TD cho HS để

phát triển.

tiến hành thiết kế bài dạy học. Sau mỗi tiết dạy GV kiểm tra, thăm dò kết quả học

Bước 3: Thu thập thông tin dữ liệu để xây dựng hệ thống BTST Thu thập các thông tin là bước quan trọng nhất trong quy trình xây dựng, bao gồm: Thông tin từ SGK, sách BT, các sách tham khảo, báo, tạp chí…, không ngừng cập nhật, tìm hiểu những vấn đề thực tiễn giáo dục đang và sẽ xảy ra.

tập của HS, ghi chép rút kinh nghiệm để xây dựng hệ thống BTST ngày càng hoàn chỉnh hơn.

Trên đây, chúng tôi đã đề xuất quy trình xây dựng hệ thống BTST cho bài học gồm 7 bước cụ thể. Trong mỗi bước GV cần tiến hành kiểm tra và rà soát lại trước

Mỗi GV cần phải thật sự nghiên cứu, suy nghĩ tìm tòi những tình huống mới,

khi thực hiện bước tiếp theo, làm được như vậy sẽ giảm được thời gian công sức khi

phát hiện sự liên hệ kiến thức vật lí và ứng dụng của nó vào thực tiễn cuộc sống, tìm

xây dựng hệ thống BTST vừa đảm bảo được tính hệ thống, vừa chính xác trong các

hiểu tâm lí cũng như sự nhạy bén về tư duy của các đối tượng HS. Từ đó tổng hợp,

bước của quy trình.

phân loại theo các mức độ của sự phát triển tư duy đặc biệt là tư duy sáng tạo để

1.5. Phương pháp xây dựng BTST

xây dựng hệ thống BTST phù hợp. Sự phong phú, đa dạng về thông tin giúp cho

- Phát triển BTST từ BT cơ bản

việc xây dựng càng nhanh chóng và chất lượng.

Sau khi thu thập chọn lựa những BT cơ bản ở SGK, STK…phù hợp với mục

Bước 4: Tiến hành xây dựng BTST Căn cứ vào nội dung của từng bài học, các NT sáng tạo của TRIZ đặc biệt là 7 dấu hiệu để tiến hành xây dựng BTST.

đích sử dụng, để xây dựng thành BTST cần thực hiện những bước sau: + Giải BT cơ bản. + Phân tích mối liên hệ giữa giả thiết và kết luận, nêu được những hiện tượng vật lí đã xảy ra.

34

35

+ Phân tích, vận dụng các NTST tác động đến các phẩm chất của TDST như: tính linh hoạt, tính mềm dẻo, tính độ đáo, tính nhạy cảm thông qua trả lời các câu

Bước 1: Đọc kĩ đầu bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ mới, quan trọng, nắm vững đâu là dữ kiện, đâu là ẩn số cần tìm

hỏi:

Đọc kĩ đầu bài tập là điều kiện đầu tiên giúp HS tìm ra phương hướng giải * Có thể giải cách khác được nữa hay không? ( Dùng NT linh động để tạo ra

BTST có nhiều cách giải)

quyết vấn đề. Nên đọc và gạch chân các từ khóa kết hợp trả lời các câu hỏi như: Bài tập cho gì? Yêu cầu tìm gì? Điều kiện BT thể hiện ở chỗ nào? Điều kiện có đủ để

* Có thể thay đổi các thông số của BT để trở thành BT khác được không?

(Dùng NT thay đổi thông số hóa – lí để tạo ra BTST có hình thức tương tự nhưng

xác định cái chưa biết không? Hay là không đủ? Hay mâu thuẫn? Hãy vẽ hình, đưa vào những kí hiệu thích hợp và cố gắng tưởng tượng.

nội dung biến đổi)

Bước 2: Phân tích nội dung bài tập làm sáng tỏ bản chất vật lí của hiện

* Có thể thay đổi giả thiết thành kết luận hoặc thêm hoặc bớt dữ kiện được

tượng mô tả trong BT

không? (Dùng NT đảo ngược, NT chuyển sang chiều khác để tạo ra BTST thí nghiệm hay BTST không tường minh)

Bước phân tích này có tác dụng quyết định đến chất lượng của việc giải BT, vì thế trong quá trình phân tích cần làm sáng tỏ một số điều:

* Có thể thay đổi hay kết hợp để trở thành BT tổng quát hoặc chia nhỏ BT hơn được không? (Dùng NT kết hợp, phân nhỏ, tách khỏi đối tượng để tạo ra BTST Thí

- Bài tập thuộc loại BTST nào: BT đề xuất phương án thí nghiệm, BT không tường minh, BT nghiên cứu chế tạo…

nghiệm, BTST không tường minh)

- Nội dung BT đề cập đến những hiện tượng vật lí nào? Mối quan hệ giữa các

* Bài tập có liên hệ với hiện tượng kĩ thuật, có giải thích được hiện tượng vật lí

hiện tượng ra sao và diễn biến như thế nào?

của tự nhiên không? Có ứng dụng gì trong thực tiễn được không? (NT liên tục tác động có ích, NT phẩm chất cục bộ để tạo ra BTST về hộp đen, BTST thiết kế chế

- Đối tượng được xét ở trạng thái nào, ổn định hay biến đổi? Những điều kiện ổn định hay biến đổi là gì?

tạo và nghịch lí ngụy biện).

- Có những đặc trưng định tính, định lượng nào đã biết và chưa biết, mối quan hệ giữa các đặc trưng đó biểu hiện ở các định luật, quy tắc, định nghĩa nào…?

- Xây dựng BTST mới Từ những hiện tượng vật lí xảy ra trong tự nhiên hay những vấn đề có liên

Bước 3: Lập kế hoạch giải

quan trong kĩ thuật và đời sống, GV vận dụng các NTST như: NT chuyển sang chiều khác; NT phẩm chất cục bộ để xây dựng BTST có dữ kiện không tường minh

Tùy vào trình độ của HS mà GV định hướng tư duy thông qua các câu hỏi như:

(giải thích hoặc ứng dụng một hiện tượng vật lí, giải thích nguyên tắc hoạt động của

- Trước đây, em đã gặp BT này chưa? BT này có họ hàng với BT trước hay

thiết bị)... để xây dưng các BTST. Hay từ những hiện tượng và quá trình “có vẽ trái

không (NT phẩm chất cục bộ)? Em có biết hiện tượng, định luật, công thức vật lí

ngược, vô lý” để xây dựng BTST dưới dạng những BT nghịch lí và ngụy biện.

nào có ích trong trường hợp này không?

Ngoài ra, GV có thể khai thác và tiến hành chỉnh sủa những BTST đã có ở những tài liệu như SGK, STK…để sử dụng hiệu quả trong dạy học.

1.6. Quy trình hướng dẫn HS giải BTST Trong luận văn này, chúng tôi vận dụng các NTST của TRIZ, để đề xuất quy trình hướng dẫn HS giải các BTST về vật lí theo các bước sau:

- Hãy viết ra cái chưa biết. Cố gắng liên tưởng, nhớ lại những BT quen thuộc có gần giống về cái chưa biết không (NT linh động) ?

- BT này có phải là kết hợp, hay là trường hợp riêng của những BT khác (NT kết hợp, NT tách khỏi đối tượng)? Có thể chia nhỏ, tách các dữ kiện hay yêu cầu ra hơn được không (NT phân nhỏ)? Có thể nghĩ ra một bài tương đồng hay không (NT chuyển sang chiều khác) ?

36

37

- Nếu như không giải được BT cho trước, cố gắng giải BT gần giống nó. Tạm

điều tra bằng phiếu và trao đổi với 27 GV và 243 HS ở 3 trường trên địa bàn tỉnh

thời bỏ bớt một số yêu cầu của BT để nó có thể đơn giản hơn, hay nghĩ cách thêm

Quảng Bình đó là: Trường THPT Lệ Thủy (10GV- 155HS), Trường THPT Trần

dữ kiện để có thể giải được BT (NT thay đổi thông số lí-hóa, NT liên tục tác động

Hưng Đạo ( 9GV- 45HS), Trường THPT Hoàng Hoa Thám (8GV- 43HS). Kết quả

có ích). Trả lời câu hỏi: BT này thuộc kiến thức cơ bản nào? Đã sử dụng tất cả các

điều tra ở bảng P1 (phần phụ lục), được tóm tắt như sau:

điều kiện chưa? Hãy viết ra những cái đã suy nghĩ đến về cách giải.

- Có 22,2% GV thường xuyên tổ chức dạy học theo hướng phát triển TDST, để

Bước 4: Thực hiện kế hoạch giải

đánh giá sự phát triển của tư duy GV thường cho HS giải các BTVL khác nhau từ

Dựa trên các câu hỏi định hướng tư duy của GV, hay HS tự đặt ra các phương

dễ đến khó. Các BTVL mà GV sử dụng thường là khai thác từ các sách tham khảo,

án để giải quyết vấn đề. Từ đó HS cân nhắc chọn lựa phương án phù hợp để thực

sách BT, tài liệu từ Internet. 77,8% GV thỉnh thoảng tổ chức hoạt động theo hướng

hiện kế hoạch giải.

này.

GV quan sát theo dõi và điều chỉnh kịp thời những bước giải của HS. Nếu HS giải chưa đúng phần nào đó có thể yêu cầu HS xem lại dữ kiện, yêu cầu đề bài.

- Có 85% GV trả lời chưa biết đến BTST, 10% GV trả lời có nghe nói đến BTST, 5% đã từng sử dụng BT thí nghiệm để bồi dưỡng HS giỏi.

- Có 5% GV cho rằng các kì thi quốc gia của nước ta chủ yếu ra đề trắc

Bước 5: Kiểm tra lời giải và biện luận GV định hướng các câu hỏi tư duy để HS trả lời và chỉnh sửa lời giải sao cho tối ưu và tiến hành đánh giá, nhận xét.

nghiệm, nên sử dụng BTLT dưới dạng các câu hỏi trắc nghiệm khi giảng dạy sẽ cần thiết hơn. 15% GV cho rằng cần phối hợp BT trắc nghiệm và tự luận từ mức độ dễ

- Có thể kiểm tra lại kết quả lời giải được không? Kết quả đó có phù hợp với thực tế không? Có thể tiến hành thí nghiệm để kiểm tra kết quả không?

- Có thể nhận kết quả bằng cách khác được không (NT linh động)?

đến khó sẽ phát triển được TDST của HS. 80% GV cho rằng cần kết hợp những BT có tính sáng tạo như: BT thí nghiệm, BT thiết kế chế tạo…trong dạy học vật lí sẽ góp phần phát triển TDST.

- Cách giải này thực sự tổng quát chưa? Nó có thể giải được cho những BT loại nào? Có trở thành một PP hay không?

Thực tế trên cho thấy sự mâu thuẫn trong nhận thức và hành động của mỗi GV. Việc tiến hành tổ chức DH theo hướng phát triển TDST của HS chưa đồng đều

- Từ kết quả nhận được có thể sáng tạo ra BT khác được không? BT đó chứa

và chưa có giải pháp hợp lí về vấn đề này. Sự phát triển TDST của HS được GV

đựng những kiến thức vật lí nào? Từ BT đó em có thể nêu những ứng dụng trong

đánh giá phần lớn tập trung vào tiêu chí HS giải được nhiều BTVL, HS giải được

thực tế cuộc sống hay kĩ thuật được không (NT đảo ngược)?

BT càng khó càng được đánh giá là thông minh và sáng tạo. GV chưa phân biệt

Biện luận giúp mở rộng nhãn quan của người học sinh. Khi giải BT cho thừa

được BTLT và BTST, chưa chú ý nhiều đến các BTST trong dạy học vật lí. GV

hay thiếu dữ kiện không thể thiếu phần biện luận. Trước hết nó giúp cho GV đánh

thường sử dụng BTLT để kiểm tra, đánh giá kiến thức của HS, nội dung BT nặng về

giá kết quả bài giải được chính xác, qua đó có thể thấy rõ HS có ý thức hay ngẫu

tính toán.

nhiên (may rủi) chọn dữ kiện nào (bỏ những dữ kiện thừa) để có lời giải đúng.

1.7. Thực trạng về vấn đề phát triển tư duy sáng tạo của HS thông qua xây dựng và sử dụng hệ thống BTST vật lí THPT

Qua thống kê số liệu điều tra về HS ở bảng P2, chúng tôi có những nhận xét sau: - Phần lớn các em đều yêu thích môn vật lí, nhận thức được tầm quan trọng của vật lí đối với đời sống thực tiễn.

1.7.1. Đánh giá thực trạng Để đánh giá nhận thức về phát triển tư duy sáng tạo cho HS thông qua sử dụng

- Khi học tập các em cho rằng, việc đưa vào những BTVL có nội dung như

BTST vật lý của GV và HS ở các trường THPT hiện nay, chúng tôi đã tiến hành

giải thích hiện tượng, ứng dụng vật lí vào kĩ thuật; các BT đề xuất phương án thí

38

39

nghiệm; các BT thiết kế chế tạo, tìm linh kiện trong “hộp đen”…làm cho các em rất

trường THPT vẫn thiếu so với yêu cầu đổi mới của ngành giáo dục như các phòng

hứng thú, tích cực nghiên cứu, tìm tài liệu để giải cho bằng được. Qua đó kiến thức

đa chức năng dùng cho dạy học vật lí chưa được chú trọng, các thiết bị thí nghiệm

vật lí ngày càng được khắc sâu, tư duy nhạy bén hơn khi gặp những tình huống mới.

được trang bị chưa đảm bảo yêu cầu. Khi tổ chức hoạt động dạy học GV phải chuẩn

Như vậy, các em đã tích cực, chủ động học tập, tư duy các em đã dần phát

bị tiến hành mất nhiều thời gian nên ảnh hưởng đến việc tập trung thời gian cho

triển và thích khám phá những điều mới mẻ bổ sung cho kho tàng kiến thức của

hoạt động phát triển TDST của HS.

mình mà cao nhất là phát triển tư duy sáng tạo. Tuy nhiên, trong một tiết học vật lí

- Quá trình đổi mới PPDH ở các trường THPT vẫn còn diễn ra rất chậm, các

các em rất ít được tiếp xúc với BTST, thỉnh thoảng được GV nêu một vài hiện

PPDH tích cực chưa được quan tâm đúng mức. Mục đích của việc đổi mới PPDH

tượng vật lí yêu cầu về nhà tìm hiểu giải thích, các BT thí nghiệm rất ít được làm.

nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, kĩ năng vận dụng

GV ra bài về nhà, chủ yếu là giải các BT ở SGK, STK. Các đề kiểm tra do GV,

kiến thức, tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập. Thực tế thì quá trình đổi

trường, sở ra đề đều là BTLT.

mới PPDH ở các trường THPT chưa đáp ứng được mục đích và yêu cầu của việc

1.7.2. Nguyên nhân thực trạng

đổi mới giáo dục phổ thông. GV chưa chú trọng đến DH theo hướng phát triển

- Nhận thức của GV về phát triển TDST của HS trong DHVL chưa đồng đều.

TDST của HS.

Đa số GV chưa chú ý việc rèn luyện các thao tác tư duy và phương pháp suy luận

- Trình độ chuyên môn, ý thức nghề nghiệp của một bộ phận GV chưa cao.

lôgic của HS khi quan sát, nghiên cứu, tìm hiểu bản chất vật lý của các sự vật, hiện

Việc xây dựng hệ thống BTST khá khó, mất nhiều thời gian và công sức, đòi hỏi

tượng. Do đó, phần lớn GV ít chú trọng đến việc rèn luyện, phát triển tư duy, đặc

GV phải có trình độ năng lực chuyên môn cao, tận tâm, nhiệt huyết với nghề, trong

biệt là TDST của HS. Một số ít GV chú trọng thì cũng không biết rèn luyện, phát

khi đó năng lực giảng dạy của một số GV còn hạn chế, sự đầu tư về thời gian cho

triển TDST của HS bằng giải pháp nào. Nên việc tổ chức các hoạt động DHVL còn

DH chưa nhiều nên ngại đổi mới phương pháp. Ngoài ra, do đặc điểm vùng miền,

lúng túng, chưa kích thích được sự hứng thú, tích cực chủ động, sáng tạo học tập

HS nông thôn ít có điều kiện tìm kiếm thông tin khoa học và những ứng dụng của

của HS.

vật lí.

- Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS chưa khuyến khích HS học tập

- Các tài liệu, SGK, STK viết về BTST còn rất ít. Hiện nay, dù trong quá trình

sáng tạo. Việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS ở nhiều trường THPT hiện

hội nhập và phát triển, có rất nhiều tác giả viết sách, nhiều nhà xuất bản ra đời

nay vẫn còn theo kiểu truyền thống, chưa chú trọng đánh giá sự sáng tạo của HS.

nhưng STK, sách luyện thi là chủ yếu. Nên GV và HS không có tài liệu tham khảo

Người thầy còn giữ vị trí độc tôn trong đánh giá, HS chưa ý thức được vai trò của

để xây dựng BTST. - Phổ trình độ của HS ở một số trường phổ thông rất rộng, không đồng đều.

việc tự đánh giá.

- Sự quá tải của chương trình, nội dung kiến thức của nhiều bài học. Mặc dù

Khả năng tiếp thu bài giữa các HS khác nhau nên phần nào làm GV ngại khi sử

đã có sự giảm tải nhưng nội dung kiến thức của nhiều bài học vật lí vẫn còn nặng

dụng BTST trong DH. Áp lực thi cử nặng nề, một bộ phận không nhỏ GV, Nhà

nề, quá tải đối với đa số HS. Trong một tiết học với thời lượng 45 phút để tổ chức

trường, phụ huynh và HS chạy theo bệnh thành tích nên thì gì học đó.

các hoạt động nhận thức bình thường giúp HS hiểu được kiến thức bài học đã là việc khó chưa nói đến việc tổ chức các hoạt động giúp HS tư duy giải BTST. - Trang thiết bị phục vụ cho dạy học vật lí chưa đảm bảo yêu cầu. Cơ sở vật chất và thiết bị trường học, mặc dầu đã có đầu tư nhất định nhưng nhìn chung các 40

Qua phân tích các thực trạng trên, chúng tôi nhận thấy việc nghiên cứu sự phát triển TDST của HS thông qua xây dựng hệ thống BTST mang ý nghĩa hết sức thiết thực đối với mỗi GV, góp phần “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục” do Bộ GD ĐT phát động.

41

1.8. Biện pháp phát triển tư duy sáng tạo qua sử dụng hệ thống BTST Để phát triển tư duy sáng tạo của HS, cần căn cứ vào quy luật hình thành và phẩm chất của tư duy. Mỗi GV cần thực hiện các biện pháp sau:

độc lập, GV cần cho HS hoạt động nhóm. Trong hoạt động nhóm tư duy học sinh trở nên sắc bén và linh động hơn. Trong hoạt động nhóm thì tâm lí HS tự tin, ít sợ sai khi phát biểu trước nhóm (so với khi phát biểu trước GV), nên dễ nảy sinh nhiều

1. Tạo bầu không khí học tập, kích thích tính tự lực, sáng tạo của HS

ý tưởng sáng tạo. Trong nhóm nếu có một ý kiến nào đó đưa ra thì các thành viên

Để HS hứng thú, tích cực tư duy, phát triển TDST đòi hỏi GV phải có tư duy

khác lập tức đưa ra nhận định của mình về ý kiến của bạn là đúng hay sai, tối ưu

nhạy bén, linh hoạt, biết duy trì giờ DH sôi nổi, thoải mái nhưng nghiêm túc để tạo

hay chưa. Qua tranh luận, thảo luận dễ làm xuất hiện những ý tưởng mới có tính

niềm tin cho HS luôn muốn bộc lộ những cách nghĩ “khác thường”, “không giống

sáng tạo, vì học sinh luôn được đặt trong sự cạnh tranh, “ganh đua”. Chính sự cạnh

ai”. Với những HS thụ động, rụt rè, ngại phát biểu…GV nên kịp thời động viên,

tranh, “ganh đua”, trong làm việc nhóm có tác dụng thúc đẩy tốc độ tư duy và tính

kiên nhẫn chờ đợi những phát biểu đúng, thường xuyên trao đổi, định hướng tư duy

hiệu quả trong tư duy. Việc đưa ra nhiều ý tưởng để giải quyết vấn đề, sẽ kích thích

cho HS giúp cho HS vượt qua các rào cản tâm lí, tính ì tư duy để mạnh dạn tham

TDST của HS giúp HS tìm lời giải hay nhất, khả thi nhất, nhanh nhất cho bài toán.

gia thảo luận, phát biểu ý kiến riêng của mình.

Trong hoạt động nhóm GV nên điều chỉnh nhịp độ hoạt động của các nhóm, và nên

Giáo viên cần tích cực hóa hoạt động nhận thức cho HS. Dành thời gian để HS

để các nhóm tự bình luận với nhau và tự đánh giá, GV chỉ đóng vai trò trọng tài

hoạt động nhiều hơn, hạn chế thời gian kiểm tra bài cũ, thuyết trình, giảng giải [10].

công tâm sẽ đem lại sự hứng thú học tập cho HS và làm cho TDST của HS phát

Đối với những BTST khó GV cần định hướng để HS biết cách tư duy, tôn trọng ý

triển.

kiến sai của HS, không phê bình trực tiếp. Từ đó, HS sẽ tự tin, mạnh dạn trình bày ý

Kết luận chương 1

tưởng của mình.

Trong chương này đã trình bày cơ sở lí luận của việc phát triển TDST của HS

Khi thấy giờ học căng thẳng, nhiều HS rơi vào trạng thái lo sợ, GV nên nêu một số BTST vui như BT nghịch lí và ngụy biện, thêm vào đó là cử chỉ thân thiện cởi mở. Khi đó không khí học tập sẽ chuyển dịch theo hướng tích cực, HS sẽ hứng thú được “thả lỏng” tâm lí từ đó kích thích được TDST của HS. 2. Tạo cho HS có thói quen tự đặt câu hỏi, kích thích tính tò mò ham hiểu

thông qua xây dựng và sử dụng hệ thống BTST, bao gồm những vấn đề cơ bản như sau: Nghiên cứu các khái niệm về TD, TDST, dạy học phát triển TDST, các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ, BTST trong dạy học vật lí. Trong đó dạy học phát triển tư duy sáng tạo và BTST là trọng tâm nghiên cứu để dựa vào đó chúng tôi xây dựng hệ thống BTST.

biết bằng những tình huống có vấn đề Tư duy của HS chỉ bắt đầu khi xuất hiện mâu thuẫn. Lúc đó, HS vừa căng thẳng vừa mong muốn giải quyết được ngay mâu thuẫn. Đó chính là tình huống có

Dựa vào các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ chúng tôi đã nghiên cứu chọn lựa 9 nguyên tắc có thể áp dụng vào xây dựng hệ thống BTST.

vấn đề mà HS gặp phải. Khi đó, HS không ngừng thực hiện các thao tác TD để trả

Tiếp tục bổ sung cơ sở lý luận của việc xây dựng và sử dụng BTST, vị trí và vai

lời các câu hỏi như: Hiện tượng gì đã xảy ra? Tại sao như thế? Có chứng minh được

trò của BTST trong DHVL. Chúng tôi làm rõ nguyên tắc và quy trình xây dựng hệ

không? Trả lời được nhiều câu hỏi HS càng hứng thú, ham thích hoạt động trí óc,

thống BTST, ngoài ra chúng tôi điều tra về thực trạng của việc dạy học phát triển

tăng tính tự giác, tự lực khám phá.

TDST và sử dụng hệ thống BTST vật lí trong trường THPT hiện nay.

3. Tổ chức HS giải BTST thông qua hoạt động nhóm Tư duy độc lập là cần thiết, tuy nhiên trong tư duy độc lập HS có thể có những suy nghĩ chủ quan, phiến diện, bảo thủ. Để khắc phục mặt hạn chế này, ngoài tư duy 42

Chúng tôi cũng đã trình bày rõ sự cần thiết khi sử dụng BTST trong DHVL, cũng như đưa ra những quan điểm riêng về sự hiệu quả, lợi ích của việc dạy học phát triển TDST. 43

Chương “Dòng điện không đổi” ở chương trình lớp 11 THPT được mở rộng,

Chương 2.

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO CHƯƠNG

nâng cao hơn, đặc biệt là các kĩ năng vận dụng ở mức sáng tạo. Kiến thức của

“DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” VẬT LÍ 11 NÂNG CAO

chương rất gần gũi với cuộc sống hàng ngày mà HS thường gặp như nguồn điện

2.1. Đặc điểm nội dung, cấu trúc chương “Dòng điện không đổi” Vật lí 11

một chiều (pin, acquy), mạch điện mắc nối tiếp, song song, các tác dụng của dòng

Chương “Dòng điện không đổi” là chương thứ 2 trong 7 chương của chương

điện…; kiến thức của chương là sự nối tiếp các kiến thức của chương “Điện tích –

trình nâng cao Vật lý 11 THPT, được phân phối thành 13 tiết trong đó có 7 tiết lí

điện trường” và là cơ sở để nghiên cứu các kiến thức của chương “Dòng điện trong

thuyết, 2 tiết thực hành và 4 tiết bài tập. Phần lớn kiến thức của chương được kế

các môi trường”, “Dòng điện xoay chiều”… [15], [16], [35].

thừa và phát triển từ chương trình Vật lý trung học cơ sở như các khái niệm dòng

2.2. Xây dựng hệ thống BTST và hướng dẫn giải BTST chương “Dòng điện

điện, cường độ dòng điện, điện năng tiêu thụ, định luật Ôm đối với đoạn mạch điện

không đổi” Vật lí 11 nâng cao

trở…và các kĩ năng vận dụng ở mức độ đơn giản. Kiến thức của chương “Dòng điện không đổi” được thể hiện ở sơ đồ hình 2.1.

Do khuôn khổ luận văn, chúng tôi chỉ trình bày chi tiết một số BTST được xây dựng. Qua đó thể hiện rõ quy trình, phương pháp xây dựng và quy trình hướng dẫn HS giải BTST. 2.2.1. Xây dựng BTST phát triển từ BT cơ bản BTLT: Cho mạch điện như hình 2.2. Tính điện trở tương đương của mạch AB?

A

R

R

Giải:

Do đó: Rtđ = R 

R

R

Sơ đồ mạch điện tương đương: {R nt[(R nt R)//R]}

B Hình 2.2

R( R  R) 5R  R  ( R  R) 3

Sử dụng NT linh động, NT chuyển sang chiều khác chuyển BT cơ bản thành BTST sau: BTST1: Cho mạch điện có vô số các điện trở R mắc như hình 2.3. Hãy

A

R

R R

tính điện trở tương đương giữa hai chốt A và B?

R R

R

R

R

R R

R

R

Hình 2.3

Hướng dẫn giải: - Bài tập này thuộc dạng BT gì? Hãy quan sát xem các mắt mạch gồm các điện trở mắc có giống nhau không?

- Nếu giả sử có dòng điện đi vào đầu A và ra ở đầu B thì dòng điện chạy như Hình 2.1: Sơ đồ kiến thức chương “Dòng điện không đổi”

44

thế nào? Có thể chuyển đổi mạch điện này thành mạch điện quen thuộc nào không?

45

B

- Có thể tìm điện trở tương đương theo những cách nào? Nếu các mắt mạch có

- Hãy vẽ lại mạch điện mỗi khi mắc vào BC và AC? Các mạch điện vẽ lại có

các điện trở giống nhau thì việc thêm hay bớt một mắt mạch như thế vào mạch điện

có quen thuộc không? Nếu là mạch điện vô hạn, tuần hoàn thì cách tính điện trở

có ảnh hưởng gì không?

tương đương ngắn gọn nhất là gì?

- Hãy đề xuất cách giải ngắn gọn nhất?

- Đề xuất phương án đo các điện trở ở mạch trên bằng những dụng cụ khác?

Giải:

Giải:

- Ở rất xa các chốt A và B, dòng điện chỉ chạy theo dây dẫn dưới, ở phần trên

- Mắc ampe kế vào giữa hai điểm CB ta có cường độ dòng điện I1, đó là dòng

không có dòng điện chạy qua. Do đó a có thể ngắt nó đi tại điểm C giữa mạch. Khi

điện chạy qua R. Nên ta xác định được R theo biểu thức R 

đó mạch điện được vẽ lại thành hai mạch AC và CB nối tiếp như hình 2.4a.

- Điện trở RAB của toàn mạch bằng tổng các điện trở

R

A

R

- Mắc ampe kế vào giữa hai điểm AB ta có cường độ dòng điện I2 bằng tổng R

C

xứng nên RAB = 2RAC

thay đổi khi thêm hay bớt một nhánh nữa ở đầu mạch, nên

R

A

U U U (r  X )   (2) r X r. X

- X là điện trở của mạch vô hạn, nên việc thêm hay bớt một mắt không ảnh R

ta có thể biểu diễn mạch này như hình 2.4b.

dòng qua r và qua các mắt còn lại. Gọi điện trở các mắt còn lại là X ta có: I2 

Hình 2.4a

- Vì mạch AC là vô hạn nên điện trở của nó không

Ta có: Rx  R 

R

R

RAC của mạch AC và RCB của mạch CB. Do tính đối

R

Rx

hưởng đến kết quả tính.

C

RRx Hay R 2 X  RR X  R 2  0 R  Rx

U (1) I1

Hình 2.4b

X  R

rX rX

(3)

Giải các phương trình (1), (2) và (3) ta có: r 

1 5 Nghiệm có ý nghĩa vật lí của phương trình là: Rx  R 2

I1 U U (  ).

I 2 I 2 I1

2.2.2. Xây dựng BTST mới

Suy ra: RAB  (1  5 ) R

Dựa vào cấu tạo, công dụng của ôm kế và kiến thức về định luật ôm cho các

Dùng NT kết hợp, NT chuyển sang chiều khác để chuyển BT từ tính toán điện trở của mạch vô hạn sang đề xuất phương án thí nghiệm đo điện trở.

BTST3: Bạn Hùng tìm thấy trong nhà mình một lưới kim loại của vợt diệt

BTST2: Cho một mạch điện vô hạn gồm nhiều mắt nồi tiếp nhau, mỗi mắt được tạo thành bởi hai điện trở R

A

và r mắc vào nguồn có hiệu điện thế U không đổi như

U

hình 2.5. Chỉ một ampe kế lí tưởng, em hãy lập phương

loại đoạn mạch để xây dựng một số BTST về đề xuất phương án thí nghiệm.

R B R

R

muỗi. Quan sát kĩ, Hùng thấy nó được hàn từ những thanh kim loại khác nhau nên điện trở mỗi thanh tạo nên một cạnh hình vuông bé nhất là khác nhau. Hùng muốn

r

r

r

C Hình 2.5

án đo để xác định điện trở R, r mà không được tháo rời các mắt mạng. Bỏ qua điện trở dây nối và điện trở tiếp xúc khi đo.

đo điện trở của một thanh nào đó, nhưng Hùng chỉ có trong tay một ôm kế, các dây nối (điện trở không đáng kể). Theo em, Hùng phải làm như thế nào để đo được điện trở của thanh đó với điều kiện không được cắt ra.

Hướng dẫn giải:

Hướng dẫn giải:

- Bài tập này tương tự với BT nào?

- Đây là dạng bài tập đề xuất phương án thí nghiệm để đo các điện trở.

- Lưới diệt muỗi xem như một lưới rộng vô hạn gồm các điện trở khác nhau.

- Mạch điện trên có đặc điểm gì?

Muốn đo điện trở một thanh nào đó thì phải cô lập các thanh khác, vậy phải

- Ampe kế lí tưởng có đặc điểm gì?

làm như thế nào?

46

47

- Hãy vẽ lại mạch điện sao cho đơn giản để tìm rIK? (Gợi ý: Dùng các dây nối

cắt mãi đến vô cùng thì phần màu đen trong khảm bị khắc chìm liên tục. Sierpinski

để nối các thanh lân cận rIK) .

đã nghiên cứu tính tự đồng dạng của những hình này, sáng tạo và phát triển thành

- Cách đo điện trở rIK của mạch điện vẽ lại tương tự với BT nào?

một môn khoa học mới gọi là “hình học phân hình”. Hơn 30 năm lại đây các nhà

- Hãy kiểm tra lại phương án và nêu PP chung khi giải BT này?

vật lí đã dùng thành quả và phương pháp nghiên cứu của hình học phân hình vào

Giải:

lĩnh vực vật lí và thu được nhiều kết quả có ý nghĩa. Nếu mạch điện có các điện trở

Gọi điện trở của thanh cần đo là rIK, các điểm A, B, C gần thanh đó được biểu

là những dây dẫn đồng chất, tiết diện đều xếp theo các cạnh trong khảm Sierpinski,

diễn như hình 2.6.

điện trở trên các cạnh dài L0 của tam giác ABC trên hình 2.8 đều bằng r. Hãy tính

- Dùng dây nối các điểm A,B,C gần K nhất với nhau.

điện trở tương đương giữa 2 đỉnh tùy ý của tam giác ABC sau 3 lần cắt tách, n lần

A

I

Lúc đó mạch điện trở thành ( rIK nối tiếp với bộ điện trở

cắt tách? (Trích đề thì chung kết vật lí toàn Trung Quốc năm 2000)

B K

RKB’ ) song song với R. Trong đó R là tổng điện trở tương

A

A

A

C

A

đương của các điện rở còn lại, B’ là điểm chập của A, B và Hình 2.6

C như hình 2.7.

- Tiến hành đo 3 lần như sau:

rIK

+ Lần 1: Dùng dây nối K và B’ rồi mắc

I

3 R

1 1 1 (1)   R1 rIK R

Hình 2.7

C B

B

2

ôm kế vào I và K. Đọc số chỉ ôm kế R1.

Ta được:

1

K

B’

Hình 2.8

C

B

Hình 2.9a

C B Hình 2.9b

C Hình 2.9c

Bình luận: Bài tập này cung cấp thông tin rất thú vị đối với học sinh về “hình học phân hình” và quan trọng hơn để giải được BT này HS cần linh động, nhạy cảm trong TD để chuyển đổi được giữa mạch tam giác thành sao và ngược lại.

+ Lần 2: Dùng dây nối I và K rồi mắc ôm kế vào K và B. Đọc số chỉ ôm kế R2.

Hướng dẫn giải: - Mạch điện trở ở các lần cắt tách có hình dạng như thế nào?

Ta được:

1 1 1 (2)   R2 RKB ' R

- Nếu các điện trở sắp xếp theo hình Y hay hình  thì điện trở tương đương

+ Lần 3: Dùng dây nối I và B’ rồi mắc ôm kế vào I và K. Đọc số chỉ ôm kế R2.

Ta được:

1 1 1   (3) R3 rIK RKB'

Từ (1), (2) và (3) ta được: rIK 

của chúng tính như thế nào là ngắn gọn nhất?

- Kết quả tính điện trở tương đương sau một, hai, ba lần cắt tách có tuân theo quy luật nào của toán học không? Nếu có thì áp dụng cho n lần cắt tách?

2 R1 R2 R3 R1 R2  R2 R3  R1 R3

2.2.3. Bài tập sáng tạo được khai thác

Giải: Khi chưa cắt tách, điện trở tương đương giữa 2 đỉnh bất kì trong ABC trên hình 2.8 là: RAB (0)  2

BTST3: Năm 1916, nhà toán học người Balan Sierpinski đã nghiên cứu một hình học rất thú vị: Ông lấy một tam giác đều ABC bôi đen như hình 2.8, chia đôi các cạnh thành hai phần bằng nhau rồi nối điểm giữa các cạnh để được 4 tam giác đều, sau đó cắt bỏ ở giữa và nhận được hình 2.9a, xử lí tiếp như vậy với ba tam

r 3

(1)

Tam giác ABC sau một lần cắt tách được 3 tam giác nhỏ, điện trở mỗi cạnh đều bằng r/2 như hình 2.9a. Thay 3 tam giác nhỏ bằng mạng Y ta được hình 2.10a.

Tiếp theo ta được Hình 2.10b, Hình 2.10c, Hình 2.10d.

giác đều còn lại sẽ được hình 2.9b, sau 3 lần cắt tách được hình 2.9c. Nếu cứ chia 48

49

A

A

A

A

a. R4 = 4Ω

B

Hình 2.10a

C Hình 2.10b

Giải ra ta được: RAB (1)  5

C

C B

B Hình 2.10c

Hình 2.10d

C

A 2R

R

trong r. Tìm số chỉ của ampe kế và công suất tiêu thụ ở mạch

D

ngoài trong các trường hợp.

r (2) 9

R

G

các khóa K được mắc vào nguồn có suất điện động E , điện trở

C

F

B

2R

Bài 2: Cho mạch điện như hình 2.13. Các điện trở R, 2R và B

K1

K2

b. R4 = 5Ω

E

D

E, r

a. Các khóa K đều mở.

Hình 2.13

b. Các khóa K đều đóng.

Thay mạng điện trở Y trên Hình 2.10d thành mạng tam A

giác trên Hình 2.11 thì điện trở mỗi cạnh tương ứng là 5r/6.

Bài 3: Một nhóm học sinh trong giờ ngoại khóa tự chế tạo một ôm kế dùng để

Hình 2.9b là trường hợp cắt tách lần 2, các tam giác nhỏ nhất

xác định giá trị của các điện trở. Như thấy trên hình 2.14, mạch của ôm kế gồm một

trên Hình 2.9b chính là tam giác ABC trên Hình 2.9a với các

điện kế nhạy G, điện trở cố định R, biến trở và Pin (giả sử Pin có hiệu điện thế C

B

cạnh có độ dài giảm đi một nữa nên có thể thay tam giác nhỏ

Hình 2.11

nhất này bằng mạng tam giác có điện trở mỗi cạnh 5r/12 như

ôm kế. Để đọc giá trị điện trở mắc vào ôm kế thì phải tạo

R

G

thang đo trên mặt điện kế. Khi nối hai cực ôm kế với

hình 2.11. Khi đó, hình 2.9b trở lại hình 2.9a với cạnh tam giác lớn nhất 5r/6.

nhau và chỉnh biến trở sao cho kim điện kế lệch nhiều

5 6

Do đó: RAB (2)  R AB (1) (3)

nhất về bên phải (hết thang đo). Khi đó trị số tổng cộng

Tương tự Hình 2.9c là trường hợp cắt tách lần 3, các tam giác nhỏ nhất trên hình này là tam giác ABC trên Hình 2.9b với các cạnh có độ dài giảm một nữa nên ta có: RAB (3) 

không đổi). Khi sử dụng, mắc điện trở cần đo vào hai đầu

Hình 2.14

điện trở trong của điện kế, điện trở biến trở và điện trở cố định R là 15 Ω. Hỏi: a. Khi kim ôm kế lệch nhiều nhất về bên phải (hết thang đo), thì ở vị trí đó của thang trên mặt ôm kế phải ghi giá trị bao nhiêu?

5 125r .

R AB (2)  6 324

b. Khi hai cực ôm kế để hở, thì ở vị trí của kim trên mặt ôm kế cần ghi giá trị bao nhiêu? n

5 2r Tổng quát lên cho n lần cắt tách ta được: RAB (n)    . 6 3

c. Ở vị trí đúng giữa thang trên mặt ôm kế sẽ ghi giá trị bao nhiêu? Hãy giải thích ngắn gọn vì sao?

2.2.4. Xây dựng hệ thống BTST

d. Các vạch ghi trên thang ở mặt ôm kế có cách đều nhau không? Dựa vào sơ

2.2.4.1. Bài tập có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi Bài 1: Cho mạch điện như hình 2.12. Trong đó các điện trở có giá trị: R1 = R2 = 2Ω, R3 = R5 = 4Ω, nguồn có

đồ nguyên lí, hãy giải thích điều này?

R2

R1

Bài 4: Một đồng hồ xăng của xe ôtô có sơ đồ như hình 2.15.

R5

suất điện động E = 7,5V, điện trở trong r = 0,12 Ω. Tính điện trở tương đương giữa hai điểm AB, công suất của nguồn điện và cường độ dòng điện chạy qua điện trở R5 khi:

R4 R3

E, r Hình 2.12

Mạch chỉ thị (ở trên bảng điều khiển) có điện trở 10Ω. Phần nằm trong bình xăng đơn giản giản là một phao nối với điện trở có giá trị thay đổi được một cách tuyến tính theo thể tích của xăng từ 20Ω khi bình đầy xăng đến 140Ω khi bình hết xăng. Hãy tìm dòng điện

Hình 2.15

ở trong mạch khi bình: 50

20 Ω E =12V

51

R1

Bài 5: Cho mạch điện như hình 2.18.

a. Rỗng và đầy hoàn toàn.

Trong đó: E 1 = 57,6V, r1 = 2,4Ω, R1 = 2Ω, R2 = 12 Ω,

b. Đầy một nửa.

2.2.4.2. Bài tập có nhiều cách giải Bài 1: Cá điện (Electrophorus) ẩn náu trong các sông ở Nam Mỹ giết chết các

E1 , r 1 R4

R2

R3 = 2Ω, R4 = 6Ω, E 2 = 12V, r2 = 3Ω. Hãy tính dòng

R3

điện chạy trong các nhánh của mạch bằng cách nhanh

Hình 2.18 R1

nhất?

con cá mà nó bắt làm mồi bằng các xung điện. Nó thực hiện điều đó bằng cách tạo

Bài 6: Cho mạch điện như hình 2.19. Trong đó:

ra một hiệu điện thế vài trăm vôn dọc theo thân của nó, khi đó dòng điện chạy từ phía đầu đến đuôi của nó qua nước xung quanh. Phân tích sâu cơ quan phát điện của

E 1 = 18V, r 1 = 2Ω, R1 = 5Ω, R2 = 10 Ω, R4 = 2Ω, R3 là

cá thấy rằng đó là các lớp mỏng bao quanh một lớp dịch trong và sệt, các lớp cơ tạo

biến trở, E 2 = 9V, r2 = 1Ω.

điện đồng bộ và được điều khiển sự phóng điện nhờ não cá, dòng điện này hình

E1, r1

E2, r2 R4

a. Hãy tính dòng điện chạy qua biến trở R3 khi điều

thành từ các Pin sinh học được gọi là các bản điện. Các bản điện có suất điện động

E 2 , r2

R3

R2

Hình 2.19

chỉnh biến trở tương ứng các giá trị 5 Ω ; 2,5 Ω; 0,5Ω.

E = 0,15V và điện trở trong r = 0,25Ω, được sắp xếp thành 140 dãy, mỗi dãy chứa

b. Hãy tính giá trị của biến trở R3 để công suất trên biến trở cực đại và tính giá

5000 bản điện, trải dài theo thân cá.

trị cực đại đó.

2.2.4.3. Bài tập có dữ kiện không tường minh

a. Nếu nước có điện trở Rn = 800Ω. Hãy vẽ mạch điện theo mô tả trên và tính

Bài 1: Một chuỗi đèn trang trí hoa mai ngày tết được kết bằng những bóng đèn

dòng điện mà cá có thể gửi qua nước từ gần đầu đến đuôi của nó?

pin. Khi mắc chuỗi đèn này vào mạng điện thì mỗi bóng đèn này phải chịu một hiệu

b. Vì sao với dòng điện đó, nó có thể làm cho con mồi choáng váng hay bị giết

điện thế 3V. Một bóng đèn nào đó bị được tháo ra, nếu sơ ý chạm ngón tay vào đui

chết trong khi đó nó vẫn bình thường?

đèn đó thì nguy hiểm. Em hãy giải thích vì sao?

Bài 2: Để xác định giá trị của một điện trở chưa biết, một học sinh đã dùng các thiết bị sau: một nguồn điện có suất điện động E = 1,5V, điện trở trong r = 0,5Ω,

Bài 2: Do sự bay hơi và khuếch tán của vật liệu từ bề mặt sợi đốt nóng sáng

một điện trở có giá trị 150Ω, một miliampe kế có giới hạn đo từ 0 đến 20mA các

của bóng đèn mà dây tóc bóng đèn bị mòn dần. Điều đó sẽ ảnh hưởng như thế nào

dây nối và chốt để nối thành mạch kín. Hãy vẽ tất cả các sơ đồ có thể có từ các thiết

đến công suất tiêu thụ của bóng đèn?

Bài 3: Một ngôi nhà được chiếu sáng bằng bảy bóng đèn compac mắc nối tiếp.

bị trên để xác định điện trở chưa biết và nêu cách xác định điện trở từ số chỉ của miliampe kế.

Bài 3: Cho mạch điện như hình 2.16. Trong đó: E 1 = 48V, r1 = 1Ω, R1 = 5Ω, R2 = 3Ω, R3 = 12 Ω, E 2 = 8V, r2 = 4Ω. Hãy tính dòng điện chạy trong các nhánh của mạch bằng cách giải ngắn gọn nhất?

Bài 4: Cho mạch điện như hình 2.17. Trong đó: E = 24V, r = 1Ω, R1 = 3Ω, R2 = 12 Ω, R3 = 1Ω, X là biến trở. Hãy tính giá trị của biến trở X để công suất trên biến trở cực đại và tính giá trị cực đại đó.

Hỏi điện năng tiêu thụ có giảm không nếu giảm số đèn xuống còn sáu?

E1 , r1

R1

Bài 4: Bạn Minh cắt xốp trang trí Đại hội đoàn bằng thiết bị sau: Bạn dùng R3

E2 , r2

dây dẫn mãnh bằng Niken căng giữa hai giá cố định đặt thẳng đứng và cho dòng điện không đổi chạy qua. Sau đó cho khuôn chữ xốp chạy qua dây dẫn, mỗi chữ có

R2

bề rộng cỡ 2-3cm. Để cắt được nhanh và sắc nét bạn tăng dòng điện đột ngột thì

Hình 2.16 E,r R2 X

thấy rằng dây dẫn bị nung đỏ và cháy đứt. Quan sát nhiều lần bạn thấy dây dẫn R1 R3

thường đứt ở chỗ cắt xốp dù mới thay dây. Em hãy giải thích cho Minh vì sao có hiện tượng đó?

Bài 5: Trong điều kiện nào thì một chiếc pin có thể cho dòng điện lớn nhất?

Hình 2.17

52

53

Bài 6: Khi mắc một máy hàn vào mạng điện thì độ sáng của bóng đèn giảm xuống đột ngột. Đặc biệt độ sáng giảm rõ nhất lúc đầu, sau đó độ sáng có tăng lên

a. Ở nhãn mác của máy rửa có tên và đơn vị không tương ứng với nhau. Hãy chỉ ra và đính chính.

chút ít, nhưng nói chung vẫn kém lúc trước khi mắc dụng cụ đó vào. Em hãy giải thích hiện tượng trên?

b. Khi máy rửa làm việc bình thường, cường độ dòng điện qua máy bằng bao nhiêu?

Bài 7: Bạn Minh dùng một chuỗi đèn trang trí cho dịp lễ Giáng sinh, tiếc thay

c. Hiệu suất của máy khi làm việc bình thường là bao nhiêu?

có một bóng bị hỏng. Minh đếm số bóng đèn và xem thông số kĩ thuật của chuỗi

Bài 11: Trên thị trường hiện nay có hai loại bình nối vòi tắm nhiệt điện hoa

đèn thì thấy có 20 bóng giống nhau, mỗi bóng 6V-3W mắc nối tiếp nhau vào bộ

sen: bình trữ nước và bình không trữ nước. Bình loại trữ nước cần một thời gian

phận điều khiển có điện áp 120V. Minh suy nghĩ hai cách làm chuỗi đèn sáng lại đó

tương đối dài để nước tăng nhiệt, đợi cho nhiệt độ trong bình nóng đạt yêu cầu mới

là:

dùng; loại bình không trữ nước để nước lạnh chảy qua bộ nhiệt điện (trực tiếp), khi a. Ngắt chuỗi đèn ra khỏi nguồn, tháo bóng đèn hỏng ra, nhét giấy bạc vào

đuôi đèn để nối kín mạch.

đạt tới nhiệt độ yêu cầu lập tức phun ra khỏi vòi. Với những số liệu dưới đây, em hãy tính toán để tư vấn cho các gia đình trong khu tập thể về sự không an toàn khi

b. Ngắt chuỗi đèn ra khỏi nguồn, nối hai đầu dây điện của đèn hỏng lại.

dùng bình không trữ nước.

Nhiệt độ nước lạnh là: 160C

Hãy nhận xét trong mỗi cách làm của bạn Minh, độ sáng tổng cộng của 19 đèn còn lại so với 20 đèn ban đầu mạnh hơn hay yếu hơn? Với mỗi cách làm như vậy

Nhiệt độ nước nóng của vòi phun: 380C

bóng đèn có cháy thêm nữa không?

Lưu lượng nước nóng của vòi phun là: 4.10-3m3/phút Nhiệt dung riêng của nước: 4,2.103J/kg.độ C

Bài 8: Vì sao dây bếp điện mắc trong mạch điện thì nóng đỏ trong khi đó dây dẫn không bị nóng đỏ?

Mạng điện gia đình cho phép chạy qua dòng cực đại khoảng 5A.

Bài 9: Bạn Minh mua máy vi tính, thì thấy ở dây nguồn có một chốt cắm điện ba chân như hình 2.20, nhãn đề “10A- 250V”. a. Theo em chữ “10A” cho biết điều gì? b. Minh còn thấy các chốt cắm ba chân khác đều có một chữ “E” dài hơn hai chân kia một chút. Như vậy có ưu điểm

Bài 12: Sơ đồ nguyên lí mạch điện của hộp điều chỉnh nhiệt độ như hình 2.21a. Trong hộp, điện trở R1 = 5kΩ, R2 là điện trở phụ thuộc nhiệt độ như hình

E

E 10A250V

L

N

2.21b. Nguồn có suất điện động

L N

Hình 2.20

gì?

E

=12V, điện trở trong r = 0,5Ω. Khi hiệu điện thế

giữa hai điểm A và B là UAB nhỏ hơn 2V thì công tắc S thông mạch, dòng điện qua dây nhiệt điện trở làm nó tỏa nhiệt nên nhiệt độ của máy điều chỉnh tăng; khi UAB tăng đến 4V thì công tắc S ngắt mạch, sự tăng nhiệt sẽ ngừng lại.

Bài 10: Máy rửa xe sử dụng áp lực cao của nước để rửa sạch các vết bẩn trên

a. Bằng tính toán, em hãy tìm phạm vi điều chỉnh nhiệt độ của hộp điều chỉnh?

bề mặt kim loại và xe cộ. Nhãn mác của nó ghi như sau: Loại máy

CC5020

Nguồn điện

220V/ 50Hz

Công suất

2,2kW

Áp lực định mức

b. Giả sử phạm vi điều chỉnh nhiệt độ như câu hỏi (a) bị thu hẹp một chút mà 6

5.10 Pa

công năng điều chỉnh nhiệt độ của hộp điều tiết và điện trở phụ thuộc nhiệt độ

20  /phút

không thay đổi thì cần làm gì để sửa sai?

R (kΩ)

Tiêu chuẩn an toàn

E,r

A

định mức

R1

B

R2

220V Hộp điều chỉnh Hiệu điện thế

Dựa vào kiến thức vật lí, em hãy trả lời những câu hỏi sau: 54

50 40

IP25

Hình 2.21a

30 20 10

S Dây nhiệt điện trở

0

10 20

30

40

Hình 2.21b

55

50

60

t0 C

Bài 13: Bạn Nam dùng một sợi dây sắt - kền để quấn một bếp điện (120V-

điện thế (chứ không phải tỉ lệ nghịch). Giải quyết mâu thuẫn đã nảy sinh giữa lí

600W). Em hãy tính chiều dài của dây cần thiết mà Nam đã dung để quấn vào bếp

thuyết và thực nghiệm như thế nào?”

điện đó?

Thầy giáo đã trả lời: “Em đã phát biểu không chính xác định luật Ôm đối với một

Bài 14: Khi mắc vôn kế vào các cực của nguồn điện, vôn kế chỉ 3V. Thay vôn kế bằng bóng đèn (3V-3W) thì bóng đèn không sáng. Em hãy giải thích hiện tượng

đoạn mạch và thí nghiệm đã xác định rằng em không thể thu được kết quả mong muốn”. Học sinh đã phạm phải những sai lầm như thế nào?

Bài 4 : Một mạch điện lắp theo sơ đồ như hình 2.24.

này?

Bài 15: Tại sao không thể dùng vôn kế điện từ để đo trực tiếp suất điện động của pin?

A

B

Suất điện động của mỗi pin bằng E. Bởi vì chúng được V

mắc nối tiếp nên hiệu điện thế ở các cực của bộ phải bằng

Bài 16: Hãy cho biết vì sao sẽ rất nguy hiểm nếu hiện tượng đoản mạch (chập mạch) xảy ra đối với mạng điện ở gia đình. Biện pháp nào để tránh không xảy ra hiện tượng này?

2E. Tuy nhiên vôn kế được mắc vào các điểm A và B lại

Hình 2.24

chỉ số 0. Sai lầm trong suy luận là ở chổ nào?

Bài 5: Khi đoản mạch, nếu ta đo hiệu điện thế U ở hai đầu của pin thì bằng 0

2.2.4.4. Bài tập nghịch lý, ngụy biện

nhưng dòng điện I0 lúc đó là rất lớn. Làm sao có thể xảy ra điều đó, nếu I 0 

Bài 1: Dòng điện chạy trong các vật dẫn kim loại là sự chuyển dời có hướng của các electron tự do. Do sự chuyển động các electron đã va chạm vào các Ion tại

Sai lầm trong điều kiện bài toán là ở chổ nào?

nút mạng tinh thể kim loại và khi đó chúng nhường cho các Ion này toàn bộ động

Bài 6: Khi học bài “Định luật Ôm cho toàn mạch”. Thầy

lượng mà chúng đã có trước lúc va chạm. Nhưng tại sao vật dẫn kim loại lại không

giáo yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi: Trên một đoạn mạch AB

bị tác dụng của các lực cơ học theo hướng chuyển động của các electron. Hay nói

dòng điện chạy theo chiều như hình 2.25. Dòng điện chạy theo

cách khác tại sao dây dẫn không chuyển động?

A I

B

C Hình 2.25

chiều nào nếu nối các điểm A và B bằng một dây dẫn ACB.

A

Trả lời:

Bài 2: Theo định luật ôm đối với đoạn mạch, thì nếu hai

Học sinh 1: Bởi vì dòng điện luôn có chiều từ cực dương đến cực âm, mà cực

điểm trên một dây dẫn có một hiệu điện thế thì trên dây dẫn sẽ có một dòng điện chạy qua. Trong một điện trường, điện thế

U ?

R

dương nằm ở phía A nên trong dây nối dòng điện sẽ đi theo chiều ACB. B

của điểm A cao hơn điện thế của điểm B. Tuy nhiên nếu đặt

Học sinh 2: Vì trên đoạn mạch AB dòng điện hướng từ B tới A nên sau khi nối

trong điện trường đó một dây dẫn AB như hình 2.22 thì sẽ

dây ACB tại điểm B dòng điện sẽ bị phân nhánh và đi qua dây dẫn theo hướng

Hình 2.22

không có dòng điện không đổi chạy trên dây dẫn đó. Giải quyết mâu thuẫn này như

BCA. Giải quyết mâu thuẫn này như thế nào?

thế nào?

Bài 3: Một em học sinh trao đổi với thầy giáo “Em đã

Bài 7: Các pin thường được sản xuất với suất điện động khoảng 1,5V cho dù

thực hiện một công việc nhằm kiểm tra định luật Ôm đối

đó là pin to (pin đại) và pin nhỏ (pin tiểu). Một nghịch lí xảy ra là: Những đèn pin

với đoạn mạch và đã lắp một mạch điện theo sơ đồ như hình 2.23. Khi giảm điện trở BC, ampe kế cho thấy sự tăng của dòng điện, nhưng vôn kế cho thấy sự giảm của hiệu

A B

C

cấu tạo để dùng pin nhỏ, nếu ta dùng pin to thì bóng đèn sáng hơn và dùng được thời gian dài hơn. Nhưng nếu làm ngược lại, tức đèn pin được cấu tạo để dùng pin

V

to mà lại dùng pin nhỏ thì bóng đèn sáng yếu đi rất nhiều và dùng được thờ gian rất

Hình 2.23

điện thế. Nhưng theo định luật Ôm giá trị của dòng điện phải tỉ lệ thuận với hiệu 56

57

ngắn. Tại sao vậy? Lẽ ra suất điện động như nhau thì các bóng đèn phải sáng như

Bài 7: Khi mắc một pin có hiệu điện thế 1,4V nối tiếp với ampe kế vào hai

nhau chứ?

chốt A và B của một “hộp đen” thì ampe kế chỉ cường độ dòng điện 1A. Mắc tương

2.2.4.5. Bài toán hộp đen

tự nhưng đổi chiều các cực của pin thì dòng điện giảm đi hai lần. Hỏi mạch điện

Bài 1: Một “hộp đen” có 3 đầu ra, bên trong chứa một mạch điện gồm một nguồn điện lí tưởng và một điện trở. Nếu mắc một điện trở r đã biết giữa đầu ra 1 và

trong hộp cấu tạo như thế nào?

2.2.4.6. Bài tập thí nghiệm

2 thì dòng điện qua điện trở này là I12  0. Khi nối điện trở r với các đầu ra 1 và 3

Bài 1: Khi dọn phòng thí nghiệm của nhà trường, Hiếu tìm thấy một số điện trở

thì dòng điện qua nó là I13  0, đồng thời I13  I12. Còn khi nối điện trở r với các đầu

và một vôn kế cũ. Khi kiểm tra, Hiếu thấy vôn kế vẫn hoạt động bình thường,

2 và 3 thì không có dòng điện. Vẽ sơ đồ mạch điện trong “hộp đen” và xác định

nhưng bạn chỉ có thể nhìn được kim của vôn kế chỉ mấy vạch mà không thấy được

hiệu điện thế của nguồn và giá trị của điện trở mắc trong “hộp đen”.

giá trị ứng với mỗi vạch chia là bao nhiêu. Trong số các điện trở thì có một cái có

Bài 2: Động cơ khởi động của một ôtô bị quay chậm. Thợ cơ khí quyết định

ghi giá trị Ro = 3,9kΩ, còn các điện trở khác đều bị mất hết nhãn. Hiếu đã dùng một

phải thay động cơ, dây cáp hoặc acquy. Hướng dẫn sử dụng nói rằng acquy 12V

nguồn điện không đổi phù hợp với vôn kế và một số dây nối có điện trở không đáng

phải có điện trở trong không quá 0,002Ω; động cơ có điện trở không quá 0,2Ω và

kể để đo giá trị của tất cả các điện trở còn lại. Hỏi Hiếu đã làm như thế nào?

dây cáp có điện trở không quá 0,04 Ω. Thợ cơ khí cho chạy và đo được 11,4V trên acquy, 3V trên dây cáp và dòng bằng 50A. Em hãy cho biết phần nào đã bị hỏng?

Bài 3: Trong một hộp kín có mạch điện được ghép bởi các điện trở có cùng độ lớn là r. Hộp có 3 đầu ra 1, 2 và 3. Tiến hành đo điện trở giữa các đầu ra, ta thu được các giá trị là: R12 = R23=

8r 2r ; R31= . Biết sơ đồ mạch điện trong hộp là sơ 3 3

đồ đơn giản và có ít điện trở nhất. Hãy vẽ sơ đồ đó?

Bài 4: Trên mặt hộp điều khiển bịt kín có ba trụ đầu ra A, B, C, một bóng đèn và một chuông điện nhỏ. Nối A,C đèn sáng, chuông không kêu. Nối A, B chuông kêu, đèn không sáng. Nối B, C chuông không kêu, đèn không sáng. Căn cứ vào những điều đó, em hãy vẽ sơ đồ hộp điều khiển.

Bài 5: Một “hộp đen” có hai cặp chốt vào và ra. Mắc một ampe kế lí tưởng vào lối ra. Nếu ở lối vào mắc một pin có suất điện động E và điện trở R thì cường độ dòng điện qua ampe kế nhỏ hơn 2 lần so với trường hợp khi nối ở lối vào của hộp hai pin như thế mắc nối tiếp với nhau. Hãy vẽ sơ đồ đơn giản nhất của mạch điện đặt bên trong hộp.

Bài 2: Có một cái quạt điện dùng cho máy sấy tóc, vì sách thuyết minh bị mất, chỉ biết nó cắm vào ổ điện 220V mà không biết một thông số nào khác. Trong tay bạn chỉ có một công tơ điện và một đồng hồ bấm giây. Bạn hãy tìm phương án xác định công suất của máy.

Bài 3: Nêu phương án thí nghiệm để xác định điện trở của một ampe kế. Dụng cụ gồm: Một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một điện trở R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy được làm từ một dây đồng chất tiết diện đều (có điện trở toàn phần lớn hơn R0), hai chiếc khóa điện, một số dây dẫn đủ dùng (có điện trở không đáng kể), một thước đo độ dài, một ampe kế cần xác định điện trở.

Bài 4: Bốn sợi dây dẫn giống hệt nhau được đặt ngầm vào trong tường nhà đi từ tầng ba lên tầng bốn. Những dây được đánh số ở các đầu đi vào tầng ba. Cần đặt những số đó ở các đầu dây đi vào tầng bốn. Nếu có một bộ nguồn pin, một bóng đèn nhỏ, một đoạn dây dẫn ngắn và sau khi thực hiện một số phép thử ít nhất, làm thế nào xác định được số nào ứng với mỗi một đầu dây tại tầng bốn.

Bài 5: Xác định suất điện động và điện trở trong của một nguồn điện.

Dụng cụ và vật liệu: Nguồn điện có suất điện động chưa biết, nguồn điện có

Bài 6: Dùng một nguồn điện, biến trở, vôn kế, ampe kế và các dây nối. Hãy

suất điện động đã biết, hai tụ điện có điện dung giống nhau, ampe kế, điện trở 1Ω.

xác định bóng đèn nằm trong hộp kín nào, khi có hai hộp kín: hộp một chứa bóng đèn pin còn hộp thứ hai chứa một điện trở.

58

59

Bài 6: Mùa xuân ở Lạng Sơn thường có tuyết rơi. Giả sử bạn đi du xuân ở đó

phương án thí nghiệm để tìm mối quan hệ giữa hiệu điện thế ở hai đầu mạch ngoài

và ở lại trong một căn phòng được sưởi ấm, trong phòng bạn có một bộ pin, một

và cường độ dòng điện chạy trong mạch.

vôn kế, một ampe kế nhạy, một cuộn dây đồng rất dài và một sổ tra cứu về vật lí.

Bài 15: Cho 3 Pin, mỗi Pin có suất điện động 1,5V và điện trở trong 0,5.

Hỏi có thể dùng những thứ đó để xác định nhiệt độ của phòng được không?

Hãy tìm cách mắc các pin sao cho có suất điện động lớn nhất, gần bằng suất điện

Làm cách nào?

động một pin và suất điện động nhỏ nhất được mắc như hình vẽ? Nêu phương án đo

Bài 7: Làm thế nào để đo được thể tích một căn phòng lớn nếu chỉ có một

các suất điện động ứng với từng cách mắc đó.

cuộn dây đồng, một cân cùng với bộ quả cân, một ắc quy, một vôn kế, một ampe kế

2.2.4.7. Bài tập nghiên cứu, thiết kế

và một sổ tra cứu về vật lí?

Bài 1: Khi có dòng điện chạy qua điện trở R thì công suất tỏa nhiệt trên điện

Bài 8: Bạn muốn biết khối lượng và chiều dài của dây đồng trong cuộn dây

trở này là P. Nếu mắc song song với nó một điện trở như vậy thì tổng công suất tỏa

của một nam châm điện mà không phải gỡ cuộn dây đó ra. Có thể làm việc đó bằng

nhiệt trên hai điện trở này vẫn bằng P. Em hãy vẽ một sơ đồ mạch điện đơn giản

cách dùng một nguồn điện, một vôn kế, một ampe kế và một thước kẹp hay không?

thỏa mãn điều kiện trên và tìm các giá trị của linh kiện.

Nếu có thì bạn hãy nêu cách làm?

Bài 2: Một đường dây đôi điện thoại có chiều dài L chưa biết, bị xảy ra sự cố

Bài 9: Người ta có một ắc quy nhưng nhưng lại không biết suất điện động và

chập nhưng không biết vị trí nào. Tại hai đầu đường dây đều có các nhân viên kĩ

điện trở trong của nó, một ampe kế, các dây nối, hai điện trở trong đó có một cái đã

thuật, nhân viên ở đầu trái chỉ có trong tay một nguồn điện không đổi có suất điện

biết giá trị. Làm thế nào để xác định được giá trị chưa biết của điện trở còn lại?

đã biết và một ampe kế, còn nhân viên ở đầu phải chỉ có một vôn kế. Các nhân viên

Bài 10: Chỉ dùng một vôn kế làm thế nào để xác định được nguồn điện ở phía

dùng điện thoại di động để liên lạc với nhau. Các dụng cụ đo, nguồn điện coi là lí

nào trong một đường dây dẫn điện gồm hai dây dẫn?

tưởng và điện trở suất  của dâyđã biết. Em hãy nghiên cứu và vẽ sơ đồ đơn giản C

R1

Bài 11: Một đoạn mạch điện được mắc như hình

Rx

2.26. Các điện trở chưa biết giá trị, điện trở dây nối không đáng kể. Dụng cụ thí nghiệm gồm: một ôm kế và một đoạn dây dẫn (có điện trở không đáng kể).

A

R2 R4

R3 R5

R6

Hình 2.26

nhất giúp nhân viên ở đầu trái của đường dây tìm vị trí phần dây bị chập và thông B

báo chiều dài L của đường dây.

Bài 3: Trong mạch điện người ta dùng cái chuyển mạch hai vị trí. Tùy theo vị trí của khóa K mà điểm O được nối với điểm 1 hoặc điểm 2 như hình 2.27. Hãy vẽ

Hãy xác định giá trị của Rx mà không tháo rời các điện trở khỏi mạch?

sơ đồ mạch điện gồm một nguồn điện, hai bóng đèn giống nhau có hiệu điện thế

Bài 12: Xác định suất điện động của một nguồn điện với hai vôn kế khác nhau

định mức bằng hiệu điện thế của nguồn và hai cái chuyển mạch như trên sao cho

có điện trở trong chưa biết không lớn lắm.

ứng với 4 vị trí khác nhau của các khóa mạch sẽ hoạt động như sau:

Đồ dùng: Nguồn điện, hai vôn kế và các dây dẫn.

a. Hai đèn không sáng.

Bài 13: Cho một ampe kế, một vôn kế, một nguồn nuôi, một cái điện trở có giá

b. Hai đèn đều sáng bình thường.

1 O 2

trị chưa biết và các dây nối. Hãy trình bày phương án đo giá trị của điện trở với độ

c. Hai đèn đều sáng như nhau và kém bình thường.

chính xác lớn nhất?

d. Một đèn sáng bình thường, một đèn không sáng.

Bài 14: Có 1 pin 1,5V; một điện trở 10, một biến trở chốt cắm có điện trở từ 10 đến 100, một ampe kế; một vôn kế, khóa K và các dây dẫn. Em hãy đề xuất

60

Hình 2.27

Chú ý: Mạch điện trên phải đảm bảo không có vị trí nào của khóa K để nguồn bị nối tắt.

61

Bài 4: Từ cửa hàng mua về một cái chăn nhiệt điện. Khi sử dụng người ta cảm

hay ít, đối tượng HS đồng đều hay không đồng đều và ý đồ sư phạm của mỗi

thấy có lúc nhiệt độ cao quá. Hiện có một công tắc và một điện trở có thể dùng mắc

GV…mà các bước cụ thể sử dụng BTST ở các giai đoạn DH sẽ khác nhau. Trong

thêm vào chăn nhiệt điện để công suất sau khi mắc thêm bằng một nửa công suất

luận văn này, chúng tôi nêu ra quy trình sử dụng hệ thống BTST ở từng giai đoạn

ban đầu. Trong bản quảng cáo nhà sản xuất chỉ viết dùng hiệu điện thế 220V mà

ứng với dạng BTST phù hợp với giai đoạn đó.

không có chỉ dẫn nào khác. Em hãy thiết kế một phương án để cải tiến loại hàng này với yêu cầu:

Giai đoạn đặt vấn đề: Trước mỗi giờ học, tư duy của HS thường ở trạng thái nghỉ ngơi. Để khởi động tư duy, GV cần tạo ra bầu không khí học tập thật thoải

a. Vẽ sơ đồ mạch điện.

mái, tăng cường sự hứng thú của HS khi bước vào bài học. Để tạo hứng thú, GV

b. Tính trị số điện trở và nêu lưu ý khi sử dụng.

đưa HS vào tình huống có vấn đề. Nhận thức được những mâu thuẫn mới nảy sinh

Bài 5: Cho các thiết bị: đoạn dây may xo, động cơ điện nhỏ có gắn cánh quạt,

từ tình huống có vấn đề, HS có nhu cầu giải quyết các mâu thuẫn, đó là lúc tư duy

hai công tắc nhỏ và phích cắm, ngoài ra còn có dây dẫn. Em hãy thiết kế một quạt

bắt đầu hoạt động, mâu thuẫn càng nhiều thì hoạt động tư duy càng cao.

đa năng để có thể thổi gió nóng vào mùa đông và gió mát vào mùa hè với yêu cầu:

Một trong những biện pháp đạt hiệu quả cao trong tạo tình huống có vấn đề

Khi đóng khóa thứ nhất có gió lạnh, khi đóng cả hai khóa có gió nóng, khi chỉ đóng

là sử dụng BTST. Vì BTST, chứa đựng nhiều tình huống đan xen với những hiện

khóa thứ hai thì vừa không có gió nóng vừa không sinh nhiệt.

tượng vật lí hấp dẫn sẽ thu hút sự chú ý, kích thích được tính cực, chủ động tìm

Bài 6: Khi dùng mỏ hàn điện cần có thời gian chờ để mỏ hàn nóng lên. Do đó

kiếm lời giải của HS. Từ đó HS sẽ tập trung cao độ, không ngừng tư duy vào bài

khi cắm mỏ hàn vào ổ điện mà chưa dùng thì tốn điện và đầu mỏ hàn bị nung nóng

học. HS tư duy giải quyết được vấn đề này thì lại xuất hiện vấn đề mới, cứ thế HS

nhiều dễ bị oxy hóa khi xử lí thiếc hàn sẽ rất khó khăn.

bị cuốn hút vào bài học, càng tích cực tư duy. Đó là điều kiện cần cho sự phát triển

a. Em hãy thiết kế một mạch điện đơn giản để khắc phục tình trạng trên theo gợi ý sau: Khi mỏ hàn ở trạng thái chờ đợi, công tắc S ngắt và đèn báo sáng. Khi cần hàn, đóng công tắc S và đèn báo tắt.

tư duy sáng tạo.

BTST được sử dụng trong đặt vấn đề như: BT thí nghiệm, BT nghịch lí và ngụy biện hay BT ở dạng không tường minh, các BT này chứa đựng nhiều mâu

b. Hiện dùng mỏ hàn điện (220V-25W) theo thiết kế trên. Nếu điện trở đèn báo

thuẫn do dữ kiện của đề bài có thể thiếu hoặc thừa, tình huống bài toán đặt ra bất

là 800 thì công suất tiêu thụ trên mỏ hàn là bao nhiêu? Hãy tính tỉ số giữa công

ngờ, có khi mang tính cập nhật thông tin nhằm giới thiệu cho HS biết về hiện tượng

suất mỏ hàn khi làm việc so với công suất mỏ hàn ở trạng thái chờ đợi?

sắp nghiên cứu và khi HS nghiên cứu hoàn thành sẽ giải quyết được tình huống, từ

Bài 7: Phòng trực ban của bệnh viện nhận tin gọi ở các giường bệnh. Em hãy

đó gây ra cho HS sự tò mò, thích thú muốn khám phá, giải quyết vấn đề.

thiết kế mạch điện từ phòng trực ban gồm có một chuông, 3 bóng đèn hiệu và bộ ắc

Giai đoạn xây dựng kiến thức mới: Khi HS bị cuốn hút vào tình huống vấn

quy kết nối với phòng bên phải gồm 3 giường bệnh, sao cho mỗi giường có một

đề mà GV đặt ra, tâm lí HS thường muốn chiếm lĩnh ngay kiến thức để giải quyết.

công tắc để bấm gọi tin mà trực ban biết được tin gọi từ giường bệnh nào?

Khi đó GV tiếp tục đưa vào các BTST tương ứng với từng nội dung kiến thức cần

2.3. Sử dụng hệ thống BTST trong dạy học vật lí chương “ Dòng điện không

xây dựng và hình thành cho các em. Nếu dạy định luật, hay thuyết vật lí thường GV

đổi” vật lí 11 nâng cao

tổ chức dạy học theo PP thực nghiệm. Khi đó, BTST dạng BTTN hay BT nghiên

2.3.1. Sử dụng hệ thống BTST trong bài dạy kiến thức mới

cứu, chế tạo được sử dụng sẽ rất hiệu quả và làm cho TDST của HS được phát triển.

Sử dụng hệ thống BTST trong DH để phát triển tư duy sáng tạo là vấn đề

Bởi vì, sử dụng BTST loại này sẽ giúp cho HS làm quen với phương pháp nhận

quan trọng và rất cần thiết. Tùy vào hàm lượng kiến thức của từng bài học nhiều

thức của các nhà khoa học vật lý. GV hướng dẫn HS giải BTST loại này phải trải

62

63

các giai đoạn như: nêu sự kiện khởi đầu, xây dựng giả thuyết, đề xuất phương án thí

giải bài tập với phiếu học tập; hình thức này nhằm hình thành ở HS kĩ năng, kĩ xảo

nghiệm kiểm chứng giả thuyết, đưa ra hệ quả lôgic, phát biểu thành định luật hay

giải BT. Trong cả hai hình thức, GV nên cho học sinh ôn lại kiến thức liên quan,

thuyết vật lí, vận dụng định luật hay thuyết để giải thích hiện tượng và ứng dụng

sau đó cho HS giải BTST ở mức độ đầu như: BT có hình thức tương tự nhưng nội

vào thực tiễn. Khi HS giải hoàn thành BTST thì kĩ năng thực hành được rèn luyện,

dung biến đổi, hay có thể cho HS giải những BTLT để củng cố kiến thức bài học

ngôn ngữ vật lí diễn đạt mạch lạc hơn.

hay kiến thức chương. Tiếp theo tùy trình độ của HS từng lớp cụ thể mà GV đưa

Nếu kiến thức của bài học là các khái niệm về hiện tượng vật lí. Để HS phát

vào BTST dạng thí nghiệm, hộp đen hay nghiên cứu và chế tạo với mức độ khó

hiện được những dấu hiệu chung và bản chất của hiện tượng, từ đó diễn đạt khái

tăng dần. Khi giải những BTST đó, thì tư duy của HS có điều kiện được rèn luyện

quát thành định nghĩa hiện tượng cần nghiên cứu, GV sử dụng dạng BTST ngịch lí

và phát triển. HS phát hiện điểm mới của bài tập càng nhanh và giải được BT đó

và ngụy biện hay BT không tường minh. Những BT này rất có tác dụng trong việc

mau lẹ khi tư duy sáng tạo của các em phát triển.

rèn luyện các thao tác tư duy như: phân tích, so sánh, tổng hợp…từ đó phát triển TDST.

Tóm lại, GV có thể lồng ghép, đan xen BTST và BTLT vật lí theo tỉ lệ phù hợp với thời gian, trình độ của HS. Có những BTST chỉ cần giải quyết trong vài

Giai đoạn củng cố, vận dụng kiến thức: Các kiến thức vật lý được dạy trên

phút, một tiết học, nhưng cũng có BTST phải mất thời gian rất dài để giải quyết

lớp cần phải được khắc sâu trong tiềm thức của HS, cần phải được thường xuyên

được. Do đó rất cần sự định hướng tư duy của GV cho HS khi giải các BTST.

củng cố và vận dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống. BTST có nhiều cách giải, BT

2.3.3. Sử dụng BTST vào bồi dưỡng học sinh giỏi

hộp đen, được sử dụng sẽ rất hiệu quả trong việc củng cố kiến thức một cách vững

Đối với công tác bồi dưỡng HS giỏi việc sử dụng BTST vào DH là đòi hỏi bắt

chắc. Sử dụng BTST dạng nghiên cứu chế tạo trong giai đoạn này giúp cho HS có

buộc. Vì đó chính thước đo sự nhanh nhạy và phát triển TDST của HS. Sử dụng

điều kiện vận dụng những kiến thức vào thực tiễn, thực hiện các thao tác tư duy và

BTST trong bồi dưỡng học sinh giỏi có những thuận lợi sau:

phát triển TDST.

- Trong lớp bồi dưỡng HS giỏi, về mặt số lượng rất ít (cỡ 15HS). Tất cả các

GV có thể sử dụng dạng BTST có hình thức tương tự nhưng nội dung biến

HS đều là những HS giỏi toàn diện và có niềm đam mê vật lí. Mỗi HS đều tích cực

để củng cố được nhiều kiến thức, xâu chuỗi các kiến thức thành hệ thống, qua đó

chủ động học tập, luôn có ý thức tìm tòi, phát hiện cái mới cũng như có những cách

phát triển khả năng tư duy nhạy bén, linh hoạt, sáng tạo trong việc vận dụng kiến

giải sáng tạo. Do đó, đưa BTST vào DH sẽ làm phát triển mạnh mẽ TDST của HS.

thức để giải BT của HS. Đặc biệt BT hộp đen sẽ kích thích khả năng phán đoán, sự

- Về kĩ năng, kĩ xảo của HS, đối với đại bộ phận HS giỏi, trong các giờ học

sáng tạo trong vận dụng kiến thức cũng như thực tiễn cuộc sống của HS để tìm hiểu

thông thường, việc thực hành, làm thí nghiệm, báo cáo số liệu… HS giỏi thường

cấu trúc bên trong.

đóng vai trò chủ đạo. Do đó, năng lực thực hành, kĩ năng tính toán, việc xử lí số liệu

2.3.2. Sử dụng BTST trong tiết bài tập

của các em sẽ thuần thục và linh hoạt hơn rất nhiều so với HS bình thường. Các em

Giờ BT không chỉ nhằm mục đích ôn tập, củng cố, mở rộng và đào sâu kiến

có trình độ tư duy cao, nên việc giải BT, đề xuất phương án thí nghiệm, nghiên cứu

thức đã học mà còn để hình thành và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho HS trong việc

chế tạo rất hiệu quả và ít mất nhiều thời gian. Đây là mấu chốt quan trọng để GV

giải BTVL thông thường, ngoài ra khi GV sử dụng hệ thống BTST trong giờ BT,

không ngừng tích cực hóa hoạt động học tập của HS, là nền tảng để tư duy sáng tạo

BTST góp phần phát triển tư duy sáng tạo trong hoạt động dạy và học.

của HS phát triển cao nhất.

Có hai hình thức chủ yếu trong việc tổ chức DH một tiết BT. Đó có thể là

Ngoài ra, đối tượng HS giỏi cũng được gia đình, nhà trường… đầu tư, tạo điều

GV hướng dẫn HS giải BT với việc sử dụng bảng. Hình thức thứ hai là cho HS tự

kiện học tập thuận lợi hơn như việc tạo điều kiện về mặt thời gian, cung cấp tư liệu,

64

65

thiết bị học tập đầy đủ, kịp thời hơn… Một thuận lợi nữa là hiện nay xu hướng ra đề

bài DH, giáo viên cần thực hiện một số nhiệm vụ cụ thể theo một quy trình thích

của Bộ - Sở đều hướng đến phát triển năng lực của HS. Nên hệ thống BTST được

hợp, bao gồm các bước cơ bản:

đưa vào để bồi dưỡng HS giỏi nói riêng và DH vật lí nói chung là cần thiết và tất

- Xác định mục tiêu bài DH.

yếu. Hơn nữa, HS giỏi thường được học tập, rèn luyện, bồi dưỡng với nhiều GV

- Lựa chọn kiến thức cơ bản, kiến thức trọng tâm.

kinh nghiệm, dạy giỏi nên tư duy sáng tạo ngày càng hoàn thiện và phát triển.

- Xác định các PPDH.

2.3.4. Sử dụng hệ thống BTST trong kiểm tra, đánh giá

- Xác định hình thức tổ chức DH.

Kiểm tra đánh giá có vai trò rất quan trọng trong quá trình học tập của HS [2]. Sử dụng hệ thống BTST để kiểm tra, GV sẽ đánh giá được kĩ năng vận dụng kiến thức, đề xuất phương án thí nghiệm, nghiên cứu chế tạo, lập luận lôgic của HS. Qua kết quả HS giải BTST, GV theo dõi và đánh giá được mức độ phát triển tư duy,

- Xác định hình thức củng cố và vận dụng các kiến thức mà HS vừa tiếp nhận, giao nhiệm vụ về nhà.

Dựa vào những yêu cầu trên, chúng tôi đã tiến hành thiết kế một số bài học chương “Dòng điện không đổi” vật lí 11 nâng cao:

đặc biệt là TDST của HS.

Bài 1: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH

Khi soạn bài kiểm tra, GV nên chọn lựa và phân phối hợp lí giữa BTLT và BTST, sắp xếp các câu hỏi theo thang mức độ tư duy của Bloom. Thông thường, thời gian dành cho giải BTST là nhiều hơn, đòi hỏi mức độ tư duy cao hơn, sáng tạo nhiều hơn, nên BTLT ra ở hình thức trắc nghiệm, BTST ra ở hình thức tự luận theo chúng tôi là hợp lí nhất.

A. Kiến thức cơ bản, kiến thức trọng tâm 1. Kiến thức cơ bản Định luật Jun-Lenxơ và định luật bảo toàn năng lượng.

2. Kiến thức trọng tâm Định luật Ôm cho toàn mạch.

Về phía HS, khi giải hệ thống BTST là lúc các em huy động các kiến thức và

B. Sơ đồ logic

Định luật Jun-Lenxơ và định luật bảo toàn năng lượng

vận dụng linh hoạt các thao tác tư duy. Kết quả của bài kiểm tra giúp cho các em tự đánh giá được quá trình học tập cũng như sự vận dụng kiến thức để giải quyết những vấn đề thực tiễn. Qua giải BTST, HS tự nhận thấy được khả năng tư duy, sự sáng tạo trong học tập của mình như thế nào, từ đó điều chỉnh tìm ra phương pháp phù hợp để rèn luyện và phát triển tư duy.

2.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Dòng điện không đổi” Vật lí 11 THPT với việc sử dụng hệ thống BTST Thiết kế bài DH là công việc quan trọng và cũng là bắt buộc của GV trước khi tổ chức hoạt động học tập cho HS ở trên lớp. Việc này bao gồm việc nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa và tài liệu tham khảo để xác định các mục tiêu DH, lựa chọn kiến thức cơ bản kiến thức trọng tâm, dự kiến các cách thức tạo nhu cầu tiếp thu kiến thức cho HS, xác định các hình thức tổ chức DH, các PP và phương tiện PP thích hợp, xác định hình thức củng cố, vận dụng kiến thức đã học vào việc tiếp nhận kiến thức mới hoặc vận dụng kiến thức vào cuộc sống [12]. Khi thiết kế 66

67

I. MỤC TIÊU

- Đọc trước bài mới “Định luật Ôm cho toàn mạch”.

1. Kiến thức

Tìm hiểu câu hỏi sau: Vì sao trong mạng điện ở gia đình người ta thường sử

- Phát biểu được định luật Ôm đối với toàn mạch và viết được hệ thức của định luật này.

dụng các cầu chì ?

III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

- Nêu được mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm thế

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ

ở mạch ngoài và ở mạch trong.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Trình bày được hiện tượng đoản mạch.

GV: Chiếu câu hỏi lên màn. Yêu cầu HS HS: Trả lời được câu hỏi

- Nêu được công thức tính hiệu suất của nguồn điện.

lên bảng trả lời?

CH1: Phát biểu nội dung và viết biểu HS1: Q = RI2t; A = EIt.

2. Kỹ năng - Rèn luyện kĩ năng quan sát thí nghiệm, tính toán và trình bày.

thức của định luật Jun-Lenxơ? Viết công HS2:E đặc trưng cho khả năng thực hiện

- Giải thích được ảnh hưởng của điện trong của nguôn điện đối với cường độ

thức tính công của nguồn điện?

dòng điện khi đoản mạch.

công của nguồn điện và E 

CH2: Phân biệt suất điện động của

- Vận dụng được định luật Ôm cho toàn mạch để tính được các đại lượng có liên quan và tính được hiệu suất của nguồn điện.

- Nêu được phương án thí nghiệm đo suất điện động và điện trở trong của một pin.

nguồn điện và suất phản điện của máy thu? Viết công thức tính công mà dòng

A ; EP đặc q

trưng cho máy thu điện và EP 

A' ;A= q

EpIt + rpI2t = UIt.

điện thực hiện ở máy thu?

Hoạt động 2: Nghiên cứu định luật Ôm cho toàn mạch

3. Thái độ

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Bồi dưỡng cho HS tính tích cực, chủ động, hợp tác khi quan sát thí nghiệm.

GV: Yêu cầu HS dự đoán độ sáng của HS: Quan sát, theo dõi các dụng cụ thí

- Cẩn thận trong tính toán, có tinh thần hợp tác, ham học hỏi.

bóng đèn khi mắc bóng đèn 3V-3W vào nghiệm có trong bài toán và sơ đồ mạch

- Nhận thức được tầm quan trọng của các kiến thức vật lí đối với đời sống và

nguồn điện có suất điện động 3V?

kĩ thuật.

điện, tiến hành tư duy để trả lời.

GV: Sau khi nhận được các câu trả lời HS: Đa số cho rằng, đèn sẽ sáng bình

- Bồi dưỡng lòng yêu thích khoa học, mong muốn được khám phá, sáng tạo

của HS, tiến hành thí nghiệm .

thường vì suất điện động của nguồn

trong học tập.

điện bằng hiệu điện thế định mức

II. CHUẨN BỊ

HS: Quan sát thấy bóng đèn không

1.Giáo viên

sáng, HS sẽ rất ngạc nhiên!

Hình 2.28

- Đọc trước SGK vật lí lớp 9 để biết được học sinh đã học được gì?

GV nêu BTST để đặt vấn đề vào bài mới.

- Phiếu học tập; máy chiếu; bộ thí nghiệm dòng điện không đổi gồm: hai pin, mỗi

BTST1: Khi mắc vôn kế vào các cực của

pin 1,5V, một điện trở 10, một biến trở núm xoay 10 - 100, bóng đèn 3V-3W, khóa

nguồn điện, vôn kế chỉ 3V. Thay vôn kế

K và các đoạn dây dẫn được mắc sẵn trên bảng mạch, một ampe kế, một vôn kế.

bằng bóng đèn (3V-3W) thì bóng đèn

2. Học sinh

không sáng. Em hãy giải thích hiện tượng

- Ôn lại bài “Điện năng và công suất của dòng điện. Định luật Jun- Lenxơ”.

68

này?

69

GV: Để giải thích vì sao đèn không sáng HS: Hứng thú, tích cực tham gia xây

BTST2: Tại sao không thể dùng vôn kế HS: Thảo luận trả lời: Dòng điện đi qua

mặc dù suất điện động của nguồn điện dựng kiến thức.

điện từ để đo trực tiếp suất điện động của vôn kế và qua pin tạo nên độ giảm thế

bằng hiệu điện thế định mức. Học bài này

pin?

trên mạch trong của pin, nên hiệu điện

các em sẽ trả lời được điều đó.

thế trên vôn kế bé hơn suất điện động I

GV: Chia lớp thành 4 nhóm, phát phiếu

E, r

học tập. Chiếu nôi dung PHT để HS tiện

của pin.

Hoạt động 3 (4 phút): Tìm hiểu hiện tượng đoản mạch

theo dõi.

R

GV: Em hãy tính công của nguồn điện và

Hoạt động của HS

GV: Yêu cầu HS giải BTST dạng không HS: Thảo luận, nêu các giả thuyết để Hình 2.29

nhiệt lượng tỏa ra trên các điện trở trong thời gian t ở hình 2.29?

Hoạt động của GV

HS1: Công của nguồn điện thực hiện

GV: Em hãy áp dụng định luật bảo toàn

A = Eq = EIt

và chuyển hóa năng lượng để phát biểu HS2: Nhiệt lượng tỏa ra trên các điện

tường minh ở phiếu học tập.

được cường độ dòng điện lớn nhất.

BTST3: Trong điều kiện nào thì một GT1: Chế tạo pin sao cho không có điện chiếc pin cho cường độ dòng điện lớn trở, tức là giảm sự phân cực của pin. nhất? Nếu có em hãy trình bày phương GT2: Nguồn điện nói chung, pin nói

cho mạch điện kín này?

trở là: Q = RI2t + rI2t

GV: Gọi 2 HS lên bảng trả lời.

HS:Theo định luật bảo toàn năng

cường độ dòng điện lớn nhất thì mạch

lượng, ta có A = Q do đó E= I(R + r)

ngoài phải có điện trở rất nhỏ ( R = 0).

Suy ra: I  GV: Em hãy phát biểu định luật Ôm đối

E Rr

án thí nghiệm để kiểm tra điều đó?

riêng đều có điện trở trong. Để cho

GV: Cùng HS phân tích từng giả thuyết GT3: Nối hai cực của pin bằng dây dẫn và nêu hiện tượng đoản mạch.

có điện trở rất nhỏ sẽ cho dòng điện lớn

HS: Phát biểu như SGK.

với đoạn mạch?

GV: Chiếu lên màn hình, hình ảnh và HS: Lắng nghe, tìm hiểu lịch sử phát minh của nhà bác học Ôm

lịch sử phát minh định luật Ôm.

GV: Em hãy nhận xét sự liên hệ giữa suất HS: Áp dụng định luật Ôm với đoạn điện động của nguồn điện với độ giảm mạch chỉ chứa điện trở thuần R ta có: U = IR Từ E = I(R + r) => U = E - Ir

thế của mạch ngoài và mạch trong?

nhất GV: Yêu cầu HS xây dựng phương án HS: Trao đổi, thảo luận và kết luận được thí nghiệm để kiểm chứng hiện tượng hiện tượng đoản mạch đó là khi điện trở đoản mạch?

mạch ngoài nhỏ không đáng kể R = 0.

GV: Yêu cầu HS làm thí nghiệm, HS Khi đó cường độ dòng điện lớn nhất chỉ khác đọc số chỉ của ampe kế và vôn kế. phụ thuộc vào E, r.

GV: Em hãy cho biết khi nào hiệu điện HS: Khi r  0 hoặc I = 0 (mạch hở) thì

Dùng camera của máy tính chiếu lên

HS: Xây dựng phương án thí nghiệm

thế giữa hai cực của nguồn điện bằng suất U = E

màn ảnh cho cả lớp quan sát.

như hình vẽ và tiến hành thí nghiệm.

HS: Thực hiện các thao tác tư duy và

điện động của nguồn?

GV: Vậy em nào có thể trả lời được trả lời được: Vì pin có điện trở trong r, BTST1?

GV: Chiếu lên màn hình một vài vụ

thấy hiệu điện thế đặt vào bóng đèn nhỏ

cháy nổ do chập điện và nhắc nhở HS có

không sáng.

70

A

V

BTST 16 mục 2.2.4.3. trang 56

áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta

GV: Yêu cầu HS thảo luận BTST5 mục hơn hiệu điện thế định mức nên đèn sẽ 2.2.4.3.trang 57 .

GV: Nêu câu hỏi định hướng kết hợp

R

Hình 2.30

biện pháp phòng chống.

GV: Yêu cầu HS tìm hiểu vì sao các HS: Khi xảy ra đoản mạch, cường độ 71

mạch điện chứa nguồn trong phòng thí dòng điện chạy qua các thiết bị điện lớn

Hoạt động 5(4 phút): Xây dựng công thức tính hiệu suất của nguồn điện

nghiệm thường mắc thêm điện trở bảo sẽ làm hư hỏng thiết bị và gây ra hỏa

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

vệ? Vì sao không nên khởi động hay bóp hoạn. Để tránh hiện tượng này trong

GV: Chiếu lên màn hình một mạch điện HS: Thảo luận, tiến hành phân tích:

còi xe máy ô tô nhiều lần liên tục?

mạng điện gia đình phải lắp thêm cầu

kín gồm nguồn điện E, r và mạch ngoài

chì hoặc atômat.

có điện trở R. Yêu cầu HS phân tích dòng điện sản ra ở mạch ngoài và ở

HS: Tiến hành điều tra, tìm hiểu ngoài

công có ích và công toàn phần của dòng mạch trong, trong đó công của dòng điện

giờ có thể viết báo cáo theo chủ đề.

điện?

Hoạt động 4(4 phút): Nghiên cứu mạch ngoài có máy thu điện Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Công của nguồn điện bằng công của

sản ra mạch ngoài là công có ích.

GV: Em hãy lập biểu thức tính hiệu suất HS: Hiệu suất nguồn điện là của nguồn điện? Hãy nhận xét xem khi

H

Acó ích UIt U R .    A tp EIt E R  r

GV: Em hãy kể tên các dụng cụ tiêu thụ HS: Kể tên các dụng cụ và phân loại

nào hiệu suất lớn nhất?

điện trong gia đình, những dụng cụ nào được máy thu điện và dụng cụ tỏa nhiệt.

GV: Em hãy kể tên một vì dụng cụ tiêu

là máy thu điện?

thụ điện và chỉ rõ đâu là công có ích, càng nhỏ thì hiệu suất của nguồn càng

GV: Đặt vấn đề, trong thực tế mạch HS: Nghe, thực hiện các thao tác tư duy

công hao phí?

Nhận xét : Khi điện trở trong của nguồn

lớn.

HS: Thảo luận trả lời.

ngoài thường chứa máy thu điện. Vậy định luật Ôm cho mạch kín sẽ viết như HS: Thảo luận, trả lời: thế nào?

+ Công do dòng điện sinh ra chuyển hóa

GV: Chiếu lên màn hình mạch điện. thành nhiệt năng tỏa ra trên các điện trở

Hoạt động 6 (7 phút): Củng cố và dặn dò Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Yêu cầu HS phân tích và viết biểu thức và thực hiện công trên máy thu.

GV: Yêu cầu HS tóm tắt những nội HS: Thực hiện yêu cầu của GV.

của quá trình chuyển hóa năng lượng + Công của nguồn điện: A = E It

dung chính của bài. Chốt lại những kiến

trong mạch?

thức trọng tâm.

A

( , r )

I

Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R và

B

2

2

nguồn là: Q = RI t + rI t ( p , r p )

Năng lượng tiêu thụ trên máy thu:

R

2

A’ = EpIt + rpI t

Hình 2.31

+ Định luật bảo toàn năng lượng: A = Q + A’ + I GV: Yêu cầu HS phân biệt máy thu điện và nguồn phát?

  P R  r  rp

HS: Phân biệt được.

GV: Yêu cầu HS thực hiện ở nhà BTST HS: Quan sát, ghi chép.

5 ở mục 2.2.4.6. trang 59.

GV: Yêu cầu HS đọc trước bài “Định luật Ôm với các loại mạch điện. Mắc nguồn điện thành bộ”.

IV.RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

(Các giáo án khác được trình bày trong phần phụ lục)

72

73

Kết luận chương 2

Chương 3.

Chương “Dòng điện không đổi” là chương quan trọng, then chốt trong phần

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

điện học THPT. Bởi vì, một mặt nó đi sâu tìm hiểu về bản chất dòng điện không đổi

3.1. Mục đích và nhiệm vụ TNSP

chạy qua các đoạn mạch, mạch kín chứa nguồn phát, máy thu và các tác dụng của

3.1.1. Mục đích của TNSP

dòng điện mà ở vật lí 9 chỉ đề cập sơ lược như chỉ xét định luật Ôm đối với đoạn

Mục đích của TNSP là kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của hệ thống BTST đã

mạch chứa điện trở thuần, một mặt chương này là cơ sở để nghiên cứu phần điện

xây dựng và sử dụng, tức là kiểm nghiệm tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà

xoay chiều ở chương trình vật lí 12. Theo chúng tôi, kiến thức của chương này

đề tài đặt ra. Cụ thể, kết quả TNSP phải trả lời được các câu hỏi:

tương đối khó, HS thường hay hiểu sai định luật Ôm cho các loại đoạn mạch và

- GV có thể xây dựng và sử dụng hệ thống BTST trong DH vật lí được không?

mạch kín nên dẫn đến giải sai những BT về mạch điện chứa nguồn điện, máy thu,

- Sử dụng hệ thống BTST trong DHVL có phát triển được TDST của HS hay

điện trở. Đặc biệt hơn khi gặp những BT dạng thí nghiệm, tìm linh kiện trong hộp

không?

kín, thiết kế chế tạo mạch điện bằng vận dụng kiến thức đơn giản hay đọc đồ thị để

- Chất lượng học tập, sự phát triển TDST của HS trong quá trình học tập được

biện luận…thì HS rất khó để tư duy nên không giải được. Nguyên nhân chủ yếu là

tổ chức theo tiến trình DH có sử dụng hệ thống BTST so với quá trình học tập được

do hệ thống BTST hiện nay trong SGK, sách bài tập, STK rất ít và GV cũng ngại

tổ chức theo tiến trình dạy học bình thường như thế nào?

khó khi soạn BTST nên chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển TDST của HS. Dựa trên cơ sở lí luận đã trình bày ở chương 1, chúng tôi đã tiến hành xây dựng hệ thống BTST chương “Dòng điện không đổi” theo quy trình xây dựng đã đề xuất. Hệ thống BTST trên có thể chưa bao khắp được toàn bộ chương nhưng đó là những BT chúng tôi thấy hợp lí, cơ bản đáp ứng các mức độ TD (theo thang Bloom), phù hợp với trình độ của HS, đồng thời định hướng để GV có thể tự mình biên soạn sử dụng trong DH. Hệ thống BTST được phân chia sắp xếp theo các dấu hiệu nhận biết, vừa mang tính cập nhật những ứng dụng của kiến thức vật lí trong thực tiễn cuộc sống, vừa mang lại sự hứng thú của HS với môn học và cần thiết sử dụng trong DH để phát triển TDST của HS. Để có thể sử dụng hệ thống BTST một cách hiệu quả theo hướng phát triển TDST của HS, chúng tôi đã đề xuất quy trình sử dụng, cũng như phân tích dạng BTST nào, đưa vào DH là phù hợp. Từ đó GV có thể lựa chọn sử dụng vào bài dạy học nghiên cứu kiến thức mới, bài kiểm tra đánh giá, bồi dưỡng học sinh giỏi.

Từ quy trình đã đề xuất, chúng tôi đã tiến hành thiết kế một số bài dạy học chương “Dòng điện không đổi”. Chúng tôi tin tưởng rằng, kết quả dạy học theo quy trình này sẽ đạt được những kết quả khả quan góp phần phát triển TDST của HS, nâng cao chất lượng DH ở trường THPT. 74

- Cần có sự bổ sung, chỉnh lí như thế nào đối với quy trình xây dựng, sử dụng hệ thống BTST đã đề xuất?

3.1.2. Nhiệm vụ TNSP Trong quá trình TNSP chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau: - Điều tra thực trạng tổ chức DHVL theo hướng phát triển TDST và vấn đề xây dựng, sử dụng BTST ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Bình.

- Tổ chức dạy học một số bài trong chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 nâng cao THPT cho các lớp ĐC và TN. - Kiểm tra, thu thập số liệu, xử lí kết quả TN để đánh giá hiệu quả của vấn đề nghiên cứu.

3.2. Nội dung TNSP 3.2.1. Công tác chuẩn bị TNSP - Thiết kế bài dạy học, chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm, máy chiếu, bảng thông minh.

- Trao đổi Tổ chuyên môn và GV về mục đích và kế hoạch TNSP. - Đối với các lớp TN, GV dạy theo tiến trình DH do chúng tôi thiết kế trong chương “Dòng điện không đổi” Vật lí lớp 11 nâng cao, gồm 3 bài: Bài 1: Định luật Ôm đối với toàn mạch.

75

Bài 2: Định luật Ôm đối với các loại mạch điện. Mắc nguồn điện thành bộ.

Sau mỗi giờ học, trao đổi với GV và HS để rút kinh nghiệm, điều chỉnh cho các tiết dạy tiếp theo.

Bài 3: Bài tập về định luật Ôm và công suất điện.

3.2.2. Chọn mẫu

3.3. Kết quả TNSP

Chúng tôi tiến hành thực nghiệm trên 245 HS thuộc 6 lớp, trong đó có 3 lớp TN và 3 lớp ĐC. Đối tượng được chọn là HS trường THPT Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình. Dựa vào kết quả học tập ở lớp 10 năm học 2012-2013, các lớp lớp thuộc nhóm TN và nhóm ĐC được lựa chọn tương đương nhau về sĩ số và kết quả học tập môn vật lí, cũng như số lượng nam và nữ.

3.3.1. Đánh giá về hoạt động của GV và HS trong các giờ học Quan sát các giờ học ở các lớp TN được tiến hành theo tiến trình dạy học đã thiết kế, chúng tôi nhận thấy: - Số lượng và mức độ BTST đưa vào trong mỗi tiết học là vừa phải đối với HS. Việc sử dụng các câu hỏi hỗ trợ cho các BTST một cách phù hợp đã giữ được

Số lượng HS ở các nhóm cụ thể như ở bảng 3.1:

nhịp độ giờ học, đảm bảo định hướng tư duy cho HS tham gia thảo luận xây dựng bài học.

Bảng 3.1: Số liệu HS các nhóm thực nghiệm và đối chứng Nhóm thực nghiệm

- Việc sử dụng các BTST theo hướng phát triển TDST của HS trong giờ học

Nhóm đối chứng

TT

Lớp

Số lượng

Lớp

Số lượng

1

11A8

43

11A7

42

2

11A6

40

11A4

40

3

11A5

40

11A3

40

Cộng

123

Cộng

122

vật lí làm tích cực hóa hoạt động của HS. - Không khí lớp học sôi nổi hơn, HS hứng thú, luôn ở trong trạng thái tích cực, chủ động để tư duy, thảo luận các BTST mà GV đưa ra. HS có cơ hội tranh luận với nhau và đưa ra nhiều phương án khi giải BTST thí nghiệm và chế tạo thiết kế.

- HS thực hiện kiểm tra nghiêm túc, dành khá nhiều thời gian cho giải BTST với tinh thần tích cực. Sau khi kiểm tra xong, HS tranh luận rất sôi nổi.

3.3.2. Đánh giá kết quả TNSP

3.2.3. Tiến hành TNSP

Để đánh giá kết quả TNSP, chúng tôi đã tiến hành cho HS các lớp thực nghiệm

Tất cả các giờ học ở các lớp TN đều được quan sát và ghi chép các hoạt động của GV và HS theo các nội dung sau:

và đối chứng làm bài kiểm tra cùng lúc với thời gian 45 phút. Thời điểm kiểm tra là sau khi kết thúc các tiết dạy thực nghiệm. Nội dung bài kiểm tra trong chương

- Mức độ sử dụng BTST theo hướng phát triển TDST của HS trong các giai đoạn của quá trình DH.

“Dòng điện không đổi” cùng một loại đề, ra đề theo hình thức trắc nghiệm và tự luận. Bài kiểm tra với thang điểm 10 (trắc nghiệm 4đ, tự luận 6đ) được xáo trộn lại

- Thời gian dành cho tổ chức các hoạt động DH có đảm bảo hay không.

- Không khí lớp học, sự hứng thú của HS khi bắt gặp BTST. Thái độ của HS trong phát biểu xây dựng bài học.

thành bốn mã đề nhằm đảm bảo tính công bằng, khách quan trong việc đánh giá mức độ vận dụng được kiến thức và sự phát triển TDST của HS. 3.3.3. Tính toán các số liệu

- Khả năng lĩnh hội và vận dụng kiến thức qua kết quả trả lời các bài tập ở phần củng cố, vận dụng kiến thức, chất lượng làm bài kiểm tra.

Để so sánh, đánh giá mức độ tiếp thu và vận dụng kiến thức của HS ở các lớp TN và ĐC, cần tính các giá trị sau:

- Kĩ năng làm thí nghiệm, phát hiện vấn đề mới, trình bày phương án, tranh

n

f X

luận của các HS với nhau.

i

- Giá trị trung bình cộng: X 

i

i 1

với Xi là điểm số; fi là số HS đạt điểm

n

Xi; n là số HS dự kiểm tra.

76

77

Bảng 3.5: Các tham số thống kê

n

 f (X i

S

- Độ lệch chuẩn:

i

 X)2

i1

n 1

Độ lệch chuẩn S cho biết mức độ phân tán quanh giá trị X , S càng bé chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.

S

- Hệ số biến thiên: V 

X

Nhóm

Số HS

X

S

V(%)

X=X  m

TN

123

6,52

1,78

27,30

6,52  0,01

ĐC

122

5,48

1,83

33,42

5,48  0,01

100% cho phép so sánh mức độ phân tán của các số

liệu.

- Sai số tiêu chuẩn: m 

S n

Sau khi tiến hành kiểm tra, chấm bài và xử lí các số liệu, kết quả thu được được biểu diễn trên các bảng 3.2, 3.3, 3.4 và 3.5: Bảng 3.2: Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra Nhóm

Số

Điểm số (X i)

HS

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

TN

123

0

0

2

5

6

21

28

26

17

12

6

ĐC

122

0

0

6

12

17

29

24

18

9

4

3

Điểm

Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần suất

Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất Nhóm

Số

Số % HS đạt mức điểm (X i)

HS

0

1

2

3

4

TN

123

0

0

1,6

4,1

4,9

ĐC

122

0

0

4,9

9,8

13,9 23,8 19,7 14,8

5

6

7

8

17,1 22,8 21,1 13,8 7,4

9

10

9,8

4,8

3,3

2,4

9

10

Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất tích luỹ

Nhóm

Số

Số % HS đạt mức điểm Xi trở xuống (Wi %)

Điểm

HS

0

1

2

3

TN

123

0

0

1,6

5,7

10,6 27,7 50,5 71,6 85,4 95,2

100

ĐC

122

0

0

4,9

14,7 28,6 52,4 72,1 86,9 94,3 97,6

100

4

78

5

6

7

8

Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần suất tích lũy

79

Dựa vào những số liệu tính toán ở trên, đặc biệt là từ bảng các số liệu thống kê (bảng 3.5) và các đồ thị phân phối tần suất (đồ thị 3.1), đồ thị phân phối tần suất luỹ tích (đồ thị 3.2), chúng tôi có một số nhận xét: - Điểm trung bình của các bài kiểm tra của HS ở nhóm TN (6,52) cao hơn so

+ Nếu t  t α thì sự khác nhau giữa X 2 và X1 là có ý nghĩa. ( t α là giá trị được xác định từ bảng Student với mức ý nghĩa α và bậc tự do f = n2 + n1 - 2).

- Sử dụng số liệu ở bảng 3.5, chúng tôi tính được:

với HS ở nhóm ĐC (5,48), độ lệch chuẩn S có giá trị tương ứng nhỏ nên số liệu thu được ít phân tán, do đó trị trung bình có độ tin cậy cao. STN < SĐC và VTN < VĐC

SP 

(123  1).1,782  (122  1).1,832  1,81 123  122  2

và

chứng tỏ độ phân tán ở nhóm TN giảm so với nhóm ĐC. - Tỉ lệ HS đạt loại yếu, kém của nhóm TN giảm rất nhiều so với nhóm ĐC. Ngược lại, tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC. - Đường lũy tích ứng với nhóm TN nằm bên phải và về phía dưới đường lũy tích ứng với nhóm ĐC. Như vậy, khả năng tư duy sáng tạo của nhóm TN thể hiện qua kết quả giải BTST cao hơn nhóm ĐC. Tuy nhiên kết quả trên có thể do ngẫu nhiên. Vì vậy, để độ tin cậy cao hơn, chúng tôi dùng phương pháp kiểm định giả thiết thống kê được

t

6,52  5,48 123.122  4,5 1,81 123  122

Tra bảng Student, với mức ý nghĩa α  0,05 và bậc tự do f = n1+ n2 - 2 = 123 + 122 – 2 = 243 > 120, thu được t α = 1,96, nghĩa là t  t α . Điều đó cho thấy giả thuyết H0 bị bác bỏ, giả thuyết H1 được chấp nhận.

Từ đó, chúng tôi có một số kết luận sau:

- Điểm trung bình của các bài kiểm tra ở nhóm TN cao hơn so với điểm trung bình của các bài kiểm tra ở nhóm ĐC. Điều đó có nghĩa là tiến trình dạy học thực

trình bày ở phần dưới đây.

nghiệm mang lại hiệu quả cao hơn tiến trình dạy học thông thường.

3.3.4. Kiểm định giả thuyết thống kê Để kết luận kết quả học tập của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC là do ngẫu nhiên hay do việc áp dụng tiến trình dạy học đã thực nghiệm mang lại, chúng tôi tiếp tục phân tích số liệu bằng phương pháp kiểm định giả thuyết thống kê.

- Việc sử dụng hệ thống BTST theo hướng phát triển TDST của HS trong các giai đoạn của quá trình DH đã phát huy tính tích cực, khả năng làm việc độc lập từ đó TDST của HS được phát triển, góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường THPT.

- Các giả thuyết thống kê: + Giả thuyết H0: “Sự khác nhau giữa giá trị trung bình về điểm số của nhóm

Kết luận chương 3 Sau khi xử lí các kết quả thu được từ điểm bài kiểm tra ở các lớp TN theo các

ĐC và nhóm TN là không có ý nghĩa”. + Giả thuyết H1: “Điểm trung bình của nhóm TN lớn hơn điểm trung bình của

tiêu chí trong quá trình TNSP, có thể khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đề tài.

nhóm ĐC một cách có ý nghĩa”.

- Để kiểm định các giả thuyết trên ta cần tính đại lượng kiểm định t theo công

Các kết quả thu được đã chứng tỏ : - Việc tổ chức dạy học có sử dụng hệ thống BTST theo quy trình đã đề xuất có

thức:

X  X1 t 2 SP

n 1 .n 2 n1  n 2

(n 2  1)S22  (n 1  1)S12 với S P  n 2  n1  2

trong đó S1, S2 là độ lệch chuẩn của nhóm ĐC và TN; n1, n2 là kích thước của nhóm ĐC và TN.

tính khả thi. Qua quan sát giờ DH có sử dụng BTST, đã tạo ra không khí học tập tích cực, tất cả các HS đều nỗ lực hết mình tìm tòi nghiên cứu để hoàn thành nhiệm vụ học tập mà GV giao cho. HS nhạy cảm hơn khi bắt gặp tình huống mới, nhiều HS nhạy bén trong tư duy để phân tích, đánh giá, đề xuất được nhiều phướng án tối ưu khi giải BTST. Cách phân tích, lập luận, nhận xét của HS càng trở nên rõ ràng,

+ Nếu t  t α thì sự khác nhau giữa X 2 và X1 là không có ý nghĩa.

80

81

mạch lạc, súc tích thể hiện TD phê phán, TD độc lập đã phát triển. Đó cũng là cơ sở để đánh giá TDST của HS đã phát triển. Hệ thống BTST có thể được sử trong các khâu khác nhau của quá trình dạy học. Các biện pháp sử dụng BTST để phát triển TDST của HS do chúng tôi đề xuất đã mang lại kết quả khả quan.

- Để đánh giá sự phát triển TDST của HS chỉ sau một thời gian học BTST quả là rất khó. Tuy nhiên, khi thiết kế bài dạy học GV cần tăng cường sử dụng hệ thống

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Những kết quả đạt được Đối chiếu với mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, đề tài luận văn đã đạt được những kết quả sau đây: * Nghiên cứu tương đối có hệ thống cơ sở lí luận việc sử dụng BTST theo hướng phát triển TDST của HS trong quá trình DHVL.

BTST trong các giai đoạn của quá trình DH, kết hợp với sử dụng phiếu học tập,

* Tổ chức điều tra, khảo sát về thực trạng của vấn đề DH phát triển tư duy của

trong phiếu các BTST được sắp xếp theo mức độ TD từ đơn giản đến phức tạp, kết

HS và sử dụng BTST ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Bình. Trên cơ

hợp với công nghệ thông tin và các phương tiện dạy học khác để hỗ trợ TD cho HS.

sở đó chúng tôi phân tích được nguyên nhân của thực trạng.

Nếu làm được điều đó, sẽ đánh giá sự phát triển TDST của HS rõ ràng hơn.

* Từ kết quả thu được khi nghiên cứu các NTST của TRIZ, nội dung, chương

- Dạy học sử dụng BTST ở các lớp TN cho thấy HS có năng lực trung bình có

trình, sách giáo khoa và các tài liệu tham khảo liên quan chúng tôi đã xây dựng

thể học được BTST. Các HS có học lực khá, giỏi, đặc biệt là HS giỏi vật lí thì vai

được hệ thống BTST chương “Dòng điện không đổi” Vật lí lớp 11 nâng cao. Đồng

trò của BTST phát huy rất hiệu quả.

thời, chúng tôi đã đề xuất được quy trình xây dựng, hướng dẫn giải, sử dụng hệ

- Với thời lượng cho một tiết học chỉ 45 phút, hàm lượng kiến thức trong tiết

thống BTST trong DH. Trên cơ sở hệ thống BTST xây dựng được, GV có thể lựa

học vật lí rất nhiều. Để DH phát triển TDST của HS thông qua hệ thống BTST,

chọn, vận dụng hợp lý vào các khâu của quá trình dạy học sẽ phát triển được TDST

ngoài năng lực giảng dạy, đòi hỏi GV phải thực sự yêu nghề, tận tâm với HS khi

của HS và kích thích được sự hứng thú đối với môn học; làm cho tư duy của HS

đó mới có thể sáng tạo trong DH, cho “ra đời” những BTST hay để kích thích

nhanh nhạy hơn khi đứng trước những vấn đề mới phức tạp; cùng theo đó là kĩ

TDST của HS.

năng giải BTST; kĩ năng giải quyết vấn đề theo phương pháp thực nghiệm; kĩ năng diễn đạt vấn đề theo ngôn ngữ vật lý của HS ngày được nâng cao và chính xác. * Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại một số lớp của trường THPT Lệ Thủy 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 của phương pháp thống kê toán học. Kết quả TNSP cho phép khẳng định: Giả thuyết khoa học của đề tài là hoàn toàn đúng đắn, nghĩa là việc sử dụng BTST trong DHVL sẽ làm phát triển TDST của HS, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học Vật lý lớp 11 ở trường THPT. 2. Một số kiến nghị Để việc áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực tế dạy học vật lý có hiệu quả, chúng tôi có một số kiến nghị sau: * Đối với các nhà quản lý

82

83

- Cần đưa tăng cường đưa BTST vào SGK, SBT và đặc biệt là trong các kì thi quốc gia. Khi đó mới góp phần tạo chỗ đứng thực sự cho BTST và DH hướng đến

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.

Võ Đình Bảo (2011), Tổ chức dạy học chương động lực học chất điểm vật lí 10

phát triển TDST của HS. Cần hạn chế những BTLT mang tính sách vở, xa rời thực

theo phương pháp nhóm thông qua việc xây dựng và sử dụng bài tập sáng

tế được đưa vào với số lượng khá nhiều như hiện nay.

tạo, Luận văn thạc sĩ ĐHSP, Huế.

- Cần có kế hoạch tổ chức bồi dưỡng cho GV về cách thức lựa chọn, sử dụng

2.

trình, sách giáo khoa lớp 11 môn Vật lý, NXB Giáo dục, Hà Nội.

BTST theo hướng phát triển TDST của HS trong quá trình dạy học thông qua các lớp bồi dưỡng chuyên môn, nghiệp vụ…

Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương

3.

Chính phủ nước CHXHCNVN (2001), Chiến lược phát triển giáo dục 20012010, Hà Nội.

* Đối với GV và HS - Đối với GV: Thường xuyên sưu tầm, tuyển chọn, biên soạn các loại BTST

4.

ra quyết định, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh.

có tác dụng phát triển TDST của HS thông qua các nguồn tài liệu khác nhau như sách, mạng internet…và không ngừng trao đổi, chia sẻ với các đồng nghiệp khác.

5.

6.

7.

Đảng Cộng Sản Việt Nam (1996), Văn kiện Nghị quyết Hội nghị lần thứ 2 BCH Trung ương Đảng khóa VIII, NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội.

được những dụng cụ thí nghiệm, những giờ thực hành nên các nhà trường cần mua sắm, trang bị dụng cụ thí nghiệm đầy đủ. Mỗi GV cần tăng cường, giành nhiều thời

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker (1999), Cơ sở vật lí, Tập 4, NXB dục, Hà Nội.

dựng hệ thống BTST để có thể sử dụng hợp lí vào trong dạy học và trở hành nguồn tài liệu quý cho các đồng nghiệp tham khảo. Giải BTST chắc chắn không thể thiếu

Phan Dũng (2005), Các thủ thuật nguyên tắc sáng tạo của TRIZ, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh.

Vận dụng linh hoạt quy trình sử dụng BTST, khắc phục tâm lí sợ mất thời gian khi hướng dẫn HS giải BTST. Những GV có chuyên môn giỏi nên nghĩ đến việc xây

Phan Dũng (2005), Phương pháp luận sáng tạo KH – KT giải quyết vấn đề và

8.

Nguyên Văn Đồng (1979), Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông,

9.

Lê Văn Giáo (2001), Nghiên cứu quan niệm của học sinh về một số khái niệm

NXB Giáo dục, Hà Nội.

gian sử dụng và tự làm thí nghiệm.

- Đối với HS: Nhận thức đúng đắn vai trò của việc phát triển TDST trong quá trình học tập vật lý. Cần phát huy tính tự giác, tích cực, sáng tạo trong các giờ học

vật lý trong phần Quang học, Điện học và việc giảng dạy các khái niệm đó ở

trên lớp cũng như ở nhà thông qua việc giải quyết các BTST.

trường trung học cơ sở, Luận án tiến sĩ giáo dục, Đại học Vinh.

10. Lê Văn Lê Văn Giáo (2001), Tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trong

3. Hướng phát triển của luận văn Từ kết quả nghiên cứu trên và thực tiễn dạy học vật lý ở trường THPT, chúng tôi nhận thấy luận văn có thể được phát triển theo hướng sau: - Tiếp tục hoàn thiện cơ sở lí luận về việc phát triển TDST của HS thông qua xây dựng và sử dụng hệ thống BTST trong DHVL. - Mở rộng xây dựng và sử dụng hệ thống BTST theo hướng phát triển TDST của HS ở các chương, phần khác nhau của chương vật lý THPT. Tăng cường nghiên

dạy học vật lý ở trường phổ thông, Bài giảng cho học viên cao học, Trường Đại học Sư phạm, Huế.

11. Lê Văn Giáo, Lê Công Triêm, Lê Thúc Tuấn (2005), Một số vấn đề về phương pháp dạy học vật lý ở trường THPT, NXB Giáo dục, Hà Nội.

12. Trần Huy Hoàng (2012), Thiết kế bài dạy học Vật lý, Bài giảng cho học viên cao học, Trường Đại học Sư phạm, Huế.

cứu xây dựng những BTST có nhiều nội dung thực tế, có tính cập nhật những ứng

13. Hội Vật lí Việt Nam (2013), Tạp chí vật lí tuổi trẻ, Số (119).

dụng của khoa học và công nghệ, kích thích được sự sáng tạo, lòng yêu thích vật lí

14. J. Piaget (1997), Tâm lí học và giáo dục học, NXB Giáo dục, Hà Nội.

của HS. 84

85

15. Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2007), Vật lý 11 nâng cao, NXB Giáo

31. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

dục, Hà Nội.

16. Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2007), Vật lý 11 nâng cao, sách giáo viên,

32. Ngô Thị Bích Thảo (2002), Rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học phần cơ học lớp 8 THCS, Luận án tiến sĩ, Viện KHGD.

NXB Giáo dục, Hà Nội.

17. Nguyễn Kỳ (2004), Vì một chiến lược dạy và học ngày nay, Tạp chí Dạy và

33. Nguyễn Đình Thước (2011), Bài tập sáng tạo vật lí ở trường THPT, NXB Đại

học ngày nay, Số (2).

học Quốc gia Hà Nội.

18. Phan Thị Lệ (2007), Rèn luyện và phát triển năng lực tư duy cho học sinh lớp

34. Lê Công Triêm (Chủ biên) (2002), Một số vấn đề hiện nay của phương pháp dạy học đại học, NXB Giáo dục, Hà Nội.

10 nâng cao trung học phổ thông thông qua hệ thống câu hỏi và bài tập hóa học phần phi kim và phản ứng hóa học, Luận văn thạc sĩ giáo dục học,

35. Lê Công Triêm (2004), Nghiên cứu chương trình Vật lí phổ thông, Bài giảng

Trường ĐHSP, Huế.

cho học viên cao học, Trường ĐHSP Huế.

19. L.X. Vưgốtxki (1997), Tuyển tập tâm lí học, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội.

36.

Thái Duy Tuyên (2002), Giáo dục học hiện đại, NXB ĐHQG, Hà Nội.

20. Nguyễn Đức Minh (1976), Hỏi đáp về những hiện tượng vật lí, Tập 3, NXB

37.

Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới, NXB

21. Vũ Thị Minh (2011), Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng

38.

Đức Uy (1999), Tâm lí học sáng tạo, NXB Giáo dục, Hà Nội.

tạo trong dạy học phần cơ học lớp 10 THPT, Luận án Tiến sĩ, Trường

39.

Nguyễn Thị Hồng Việt (1993), Dạy một số kiến thức lớp 10 PTTH theo chu

Khoa học và kĩ thuật, Hà Nội.

Giáo dục, Hà Nội.

trình nhận thức khoa học vật lí, Luận án tiến sĩ, ĐHSP Hà Nội.

ĐHSP, Vinh.

22. M. E. Tunchinxki (1976), Những bài toán nghịch lý và nguy biện vui về vật lí, NXB Giáo dục, Hà Nội.

40.

V.I. Lê nin (1977), Bút ký triết học, NXB Sự thật, Hà Nội.

41.

V. Langué (2006), Những bài tập hay về thí nghiệm vật lí, NXB Giáo dục, Hà

23. M.E. Tultrinxki(1979), Những bài tập định tính về vật lý cấp ba, Tập 3, NXB Giáo dục, Hà Nội.

Nội.

42.

24. M.N. Sacdacop (1970), Tư duy của học sinh, NXB Giáo dục, Hà Nội.

Lê Hải Yến (2007), “Tư duy sáng tạo trong dạy và học”, Tạp chí Dạy và học ngày nay, (Số 7), tr.40-42.

25. Phan Ngọc (1999), Bách khoa toàn thư Liên Xô, NXB Thanh Niên, Hà Nội.

Các trang web tham khảo

26. Quốc hội khóa X (1998), Luật Giáo dục, NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội.

43. http://www.hieuhoc.com/khoahoc/ /ky-nang-tu-duy- sang-tao-tam-viet-group

27. SH. Slobodetsky, V.A. Orlov (1998), Các bài thi học sinh giỏi vật lí toàn Liên

44.

http://vatliphothong.vn/t/295/

Xô, Tập 1,2, NXB Giáo dục, Hà Nội.

28. Phạm Hữu Tòng (1989), Phương pháp dạy bài tập vật lí, NXB Giáo dục, Hà Nội.

29. Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học vật lí phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động tích cực, chủ động, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

30. Tổng cục chính trị (1974), Tâm lý học, NXB Quân đội nhân dân, Hà Nội.

86

87

PHỤ LỤC 1

Bài tập đề xuất phương án thí nghiệm, bài tập định tính liên quan thực tế.

PHIẾU ĐIỀU TRA VÀ TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐIỀU TRA

Bài tập nhằm mục đích bồi dưỡng TDST cho HS. Là BT không chứa

PHIẾU SỐ 1: ĐIỀU TRA Ý KIẾN GIÁO VIÊN Họ và tên giáo viên:........................………………………………………………….. Địa chỉ email: ……………..………………………Điện thoại: ……………………..

Xin quí thầy (cô) vui lòng cho biết ý kiến của mình bằng cách đánh dấu X

đựng những chỉ dẫn trực tiếp về phương pháp giải hay kiến thức vật lí cần sử dụng. Ý kiến khác……………

Câu 8: Thầy (cô) đã từng biên soạn hoặc phát triển bài tập SGK, STK thành những BTST để dạy cho HS hay không?

vào ô nếu đồng ý. Xin chân thành cảm ơn!

Chưa bao giờ

Có làm nhưng rất ít

Câu 1: Thầy (Cô) có nghe nói đến các khái niệm “Tư duy”, “Tư duy sáng tạo”

Có chọn một số BTST khi bồi dưỡng HSG

Ý kiến khác…

không?

Câu 9: Theo thầy (cô) việc dạy học theo hướng phát triển tư duy sáng tạo của học Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Câu 2: Thầy (Cô) đã từng tham gia khóa học nào về phát triển tư duy sáng tạo của học sinh trong dạy học chưa?

sinh có những thuận lợi và khó khăn cơ bản: a) Thuận lợi: ………………………………………………………………………………………

Có, Tên khóa học: ………………….

Không

Câu 3: Theo Thầy (Cô) việc phát triển tư duy sáng tạo của học sinh trong dạy học

……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………. b) Khó khăn:

vật lí là: Rất cần thiết

Cần thiết

Không cần thiết

………………………………………………………………………………………

Câu 4: Thầy (Cô) có tổ chức các hoạt động dạy học theo hướng phát triển phát

………………………………………………………………………………………

triển tư duy sáng tạo của học sinh không?

……………………………………………………………………………………….

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Xin chân thành cảm ơn quí thầy (cô) đã nhiệt tình giúp đỡ!

Câu 5: Thầy (Cô) đã nghe nói đến bài tập sáng tạo về vật lí hay chưa?

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Chưa bao giờ

Câu 6: Để phát triển TDST của HS, theo Thầy (Cô) nên sử dụng loại bài tập nào?

Bài tập luyện tập dạng trắc nghiệm.

Phối hợp BT trắc nghiệm và BT tự luận có độ khó tăng dần.

Kết hợp những BT có tính sáng tạo như: BT thí nghiệm, BT thiết kế chế tạo…và BTLT. Câu 7: Theo Thầy (Cô) bài tập sáng tạo là: Bài tập khó, càng khó càng sáng tạo, chỉ HS giỏi mới giải được.

Bài tập đòi hỏi suy luận logic phức tạp, đòi hỏi HS có kiến thức toán học khá, giỏi mới giải được

P1

P2

PHIẾU SỐ 2: ĐIỀU TRA HỌC SINH

Câu 3: Trong quá trình dạy học vật lí, các hoạt động sau đã được Thầy (Cô) sử

Thông tin cá nhân

dụng ở mức độ nào?

Họ và tên:........................…………………………………………………………......

1. GV trình bày đầy đủ lý thuyết như SGK,  Thường xuyên  Thỉnh thoảng

Địa chỉ email: ……………..………………………Điện thoại: ……………………..

giao bài tập và HS thực hiện theo yêu cầu  Không bao giờ

Nơi ở hiện nay: ………………………….……………………………………………

của GV.

Các em vui lòng đọc rõ nội dung từng câu và đánh dấu X vào ô mà các em

2. GV chỉ cần nêu định hướng, HS sẽ tự  Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không bao giờ

đồng ý:

nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của GV.

Câu 1. Trong quá trình học tập Vật lí, các hoạt động sau đã được các em sử dụng ở

3. GV tăng cường sử dụng thí nghiệm và  Thường xuyên  Thỉnh thoảng

mức độ nào?

các phương tiện dạy học khác.

 Không bao giờ

1. Đọc và tóm tắt tài liệu:

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không

4. Tăng cường giải các bài tập dạng đề xuất  Thường xuyên  Thỉnh thoảng

2. Phát biểu ý kiến trên lớp:

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không

phương án thí nghiệm, các bài tập liên quan  Không bao giờ

3. Trao đổi ý kiến với bạn cùng lớp:  Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng

đến thực tiễn cuộc sống…

4. Hỏi GV những vấn đề chưa rõ:

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không

5. GV tạo không khí thoải mái để HS tự do  Không bao giờ

5. Làm bài tập trước khi đến lớp:

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không

trình bày các ý tưởng của mình.

6. Tham khảo nhiều tài liệu khác:

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không

6. Tăng cường làm việc nhóm.

7. Tìm và giải các bài toán khó:

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không

Câu 2: Theo các em, trong quá trình học tập môn Vật lí hoạt động nào sau đây là

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Không bao giờ

Xin cảm ơn các em! Chúc các em học giỏi!

cần thiết hay không cần thiết?

1. Biễu diễn thí nghiệm hay nêu một hiện  Cần thiết  Không cần thiết tượng hoặc một bài tập chứa đựng mâu thuẫn để đặt vấn đề vào bài mới.

2. Đặt vấn đề như SGK hay thuyết trình để  Cần thiết  Không cần thiết vào bài mới.

3. GV sử dụng thí nghiệm và các phương  Cần thiết  Không cần thiết tiện trực quan…

4. Sử dụng bài tập ở SGK và STK trong các  Cần thiết  Không cần thiết đợt kiểm tra.

5. Sử dụng BT thí nghiệm, BT định tính, các câu hỏi thực tế, BT thiết kế chế tạo  Cần thiết  Không cần thiết trong dạy học trên lớp và kiểm tra.

6. Giờ BT, GV hệ thống kiến thức, nêu PP  Cần thiết  Không cần thiết giải các dạng BT và gọi HS lên bảng giải các BT tương tự.

P3

P4

Bảng P1: Thống kê ý kiến của giáo viên Câu hỏi

Mức độ

SL

TL%

Câu 1:Thầy (Cô) có nghe Thường xuyên

19

70

nói đến các khái niệm “Tư Thỉnh thoảng

8

30

0

0

Câu 7: Theo Thầy (Cô) bài Bài tập khó, càng khó càng sáng tạo, chỉ HS giỏi mới giải được. tập sáng tạo là: Bài tập đòi hỏi suy luận logic phức

9

33,3

tạp, đòi hỏi HS có kiến thức toán học

6

22,3

7

26,4

5

18

0

0

Câu 8: Thầy (cô) đã từng Chưa bao giờ

4

14,8

biên soạn hoặc phát triển Có làm nhưng rất ít

3

11,1

bài tập SGK, STK thành Có chọn một số BTST khi bồi dưỡng những BTST để dạy cho HSG Ý kiến khác……..

HS hay không?

19

70,3

1

3,8

khá, giỏi mới giải được

duy”, “Tư duy sáng tạo” không?

Câu 2: Thầy (Cô) đã từng

Không bao giờ

Bài tập đề xuất phương án thí nghiệm, bài tập định tính liên quan thực tế.

Có, Tên khóa học: Internet

tham gia khóa học nào về

Bài tập nhằm mục đích bồi dưỡng 5

18,5

TDST cho HS. Là BT không chứa

phát triển tư duy sáng tạo của học sinh trong dạy học

đựng những chỉ dẫn trực tiếp về Không

22

81,5

Câu 3: : Theo Thầy (Cô) Rất cần thiết

25

93

việc phát triển tư duy sáng Cần thiết

2

7

0

0

phương pháp giải hay kiến thức vật lí

chưa?

cần sử dụng.

tạo của học sinh trong dạy học vật lí là:

Không cần thiết

Câu 4:Thầy (Cô) có tổ Thường xuyên

6

22,2

chức các hoạt động dạy Thỉnh thoảng

21

77,8

0

0

Câu 5: Thầy (Cô) đã nghe Thường xuyên

2

5

nói đến bài tập sáng tạo về Thỉnh thoảng

3

10

vật lí hay chưa?

23

85

học theo hướng phát triển

Câu 9: Theo thầy (cô) việc Thuận lợi: Phù hợp với xu hướng phát triển của thế

phát triển tư duy sáng tạo Không bao giờ của học sinh không?

dạy học theo hướng phát giới; được sự quan tâm của các ngành, các cấp; HS triển tư duy sáng tạo của hứng thú, tích cực học tập

Chưa bao giờ

Câu 6: Để phát triển Bài tập luyện tập dạng trắc nghiệm

1

TDST của HS, theo Thầy (Cô) nên sử dụng loại bài Phối hợp BT trắc nghiệm và BT tự tập nào?

Ý kiến khác……..

luận có độ khó tăng dần

học sinh có những thuận Khó khăn: Phải xây dựng hệ thống BTST, thay đổi lợi và khó khăn cơ bản:

cách thức soạn bài, chuẫn bị nhiều về thí nghiệm mất nhiều thời gian; thười gian cho 1 tiết học quá ít…

5

4

15

22

80

Kết hợp những BT có tính sáng tạo như: BT thí nghiệm, BT thiết kế chế tạo…và BTLT

P5

P6

Câu 3: Theo các em, trong quá trình học tập môn Vật lí những hoạt động sau là cần

Bảng P2: Thống kê ý kiến của học sinh Câu 1. Trong quá trình học tập vật lí, các hoạt động sau đã được các em sử dụng ở

thiết hay không cần thiết?

mức độ nào?

Mức độ Mức độ Tiêu chí

1. Đọc và tóm tắt tài liệu

T.Xuyên

T.Thoảng

Tiêu chí

Cần thiết

Không

SL

TL%

SL

TL%

SL

TL%

1. GV trình bày đầy đủ lý thuyết như SGK,

183

75,5

54

22,5

6

2

giao bài tập và HS thực hiện theo yêu cầu của

2. Phát biểu ý kiến trên lớp

72

30

158

65

13

5

GV.

3. Trao đổi ý kiến với bạn cùng lớp

86

35,5

132

54,5

25

10

2. GV chỉ cần nêu định hướng, HS sẽ tự

4. Hỏi GV những vấn đề chưa rõ

30

12,5

140

57,5

73

30

5. Làm bài tập trước khi đến lớp

195

80,5

35

14,5

13

5

6. Tham khảo nhiều tài liệu khác

38

15,5

186

76,5

19

8

7. Tìm và giải các bài toán khó

61

25

127

52,5

55

22,5

nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của GV. 3. GV tăng cường sử dụng thí nghiệm và các phương tiện dạy học khác.

đến thực tiễn cuộc sống…

5. GV tạo không khí thoải mái để HS tự do

1. Biểu diễn thí nghiệm hay nêu

trình bày các ý tưởng của mình.

35

14,4

86

35,4

122

50,2

158

65

73

30

12

5

85

35

108

44,5

50

20,5

206

85

29

12

8

3

24

9,9

60

24,5

159

65,6

158

65

42

17,3

43

17,7

6. Tăng cường làm việc nhóm.

vào bài mới.

2. Đặt vấn đề như SGK hay thuyết trình để vào bài mới.

3. GV sử dụng thí nghiệm và các phương tiện trực quan…

4. Sử dụng bài tập ở SGK và STK trong các đợt kiểm tra.

5. Sử dụng BT thí nghiệm, BT định tính, các câu hỏi thực tế, BT thiết kế chế tạo trong dạy học trên lớp và kiểm tra.

6. Giờ BT, GV hệ thống kiến thức, nêu PP giải các dạng BT và gọi HS lên bảng giải các BT tương tự.

P7

TL%

SL

TL%

134

54,3

109

45,7

93

38,3

150

61,7

176

72,5

67

27,5

203

83,5

40

16,5

84

34,5

159

65,5

phương án thí nghiệm, các bài tập liên quan

dụng ở mức độ nào?

chứa đựng mâu thuẫn để đặt vấn đề

SL

4. Tăng cường giải các bài tập dạng đề xuất

Câu 2: Trong quá trình dạy học vật lí, các hoạt động sau đã được Thầy (Cô) sử

một hiện tượng hoặc một bài tập

Không cần thiết

P8

PHỤ LỤC 2: CÁC GIÁO ÁN VÀ PHIẾU HỌC TẬP Bài 2: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN

- Bồi dưỡng lòng yêu thích khoa học. Nhận thức được tầm quan trọng của các kiến thức vật lí đối với đời sống và kĩ thuật.

II. CHUẨN BỊ

MẮC NGUỒN THÀNH BỘ (2 tiết) A. Kiến thức cơ bản, kiến thức trọng tâm

1. Giáo viên

1. Kiến thức cơ bản: Phương pháp thực nghiệm.

- Chuẫn bị phiếu học tập, bảng thông minh.

2. Kiến thức trọng tâm: Định luật Ôm đối với các loại đoạn mạch. Mắc nguồn điện

- Chuẫn bị 04 bộ thí nghiệm “Định luật Ôm đối với các loại đoạn mạch”, tiến

thành bộ.

hành làm thử trước các thí nghiệm.

Phương pháp thực nghiệm

B. Sơ đồ logic

2. Học sinh - Ôn lại bài “Định luật Ôm cho toàn mạch”. Đọc trước bài mới.

Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy

Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện

Mắc nguồn điện thành bộ

- Chuẫn bị 1 tổ 01 tờ bìa và bút lông để vẽ đồ thị.

III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ Hoạt động của GV

Định luật Ôm tổng quát đối với các loại đoạn mạch

Vận dụng giải thích hiện tượng và giải BT

Hoạt động của HS

GV: Chiếu câu hỏi lên màn hình

HS: Chú ý, lắng nghe, tư duy để trả lời

I. MỤC TIÊU

CH1: Phát biểu nội dung và viết biểu

1. Kiến thức

thức của định luật Ôm đối với toàn

- Trình bày được phương pháp thí nghiệm nghiên cứu định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện.

- Viết được hệ thức của định luật Ôm đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện và máy thu điện.

HS1: I 

E ; Rr

U = E – rI = IRN;

mạch? Viết biểu thức tính hiệu điện thế

giữa hai cực của nguồn điện? Khi nào Khi r  0 hoặc I = 0 (mạch hở) thì U = hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn E. điện bằng suất điện động của nguồn

- Nêu được thế nào là mắc nối tiếp, mắc xung đối, mắc song song và mắc hỗn

điện?

hợp đối xứng các nguồn điện thành bộ nguồn.

CH2: GV nêu BTST5 2.2.4.4. trang57

2. Kĩ năng

BTST1: Khi đoản mạch hiệu điện thế U HS: Thảo luận, trả lời được: ở hai đầu pin bằng 0 nhưng dòng điện I Sai lầm ở chỗ ở quan niệm hiệu điện thế

- Rèn luyện kĩ năng quan sát, xử lí số liệu, tính toán, vẽ đồ thị khi làm thí nghiệm.

- Vận dụng được định luật Ôm để giải các bài tập về đoạn mạch chứa nguồn điện và máy thu điện.

0

ở mạch ngắn rất lớn. Làm sao có thể có U = 0. Thực chất điện trở dây nối là nhỏ điều đó, nếu I = U/R? Sai lầm trong thì hiệu điện thế mạch ngoài cũng nhỏ 0

điều kiện bài toán là ở chổ nào?

- Mắc được các nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp, xung đối hoặc song song.

3. Thái độ - Bỗi dưỡng cho HS tính tích cực, chủ động, hợp tác khi làm thí nghiệm.

chứ không phải bằng 0. Tỉ số giữa hai

GV: Nhận xét các câu trả lời của HS và đại lượng nhỏ có thể là một số lớn. Điều đó không phải không xảy ra. cho điểm.

HS: Chăm chú lắng nghe.

- Cẩn thận, tỉ mỉ trong tính toán và vẽ đồ thị; có tinh thần hợp tác ham học hỏi.

P9

P10

Hoạt động 2: Nghiên cứu định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

CH: Từ bảng số liệu làm sao có thể xác phương trình. định được a và b? Ý nghĩa của a và b?

HS: a có ý nghĩa là suất điện động của

GV: Chia lớp thành 04 nhóm, yêu cầu HS: Nhận thí nghiệm, thực hiện các yêu

GV: Hướng dẫn HS bằng việc đối chiếu nguồn điện, b có ý nghĩa là điện trở

nhóm trưởng nhận đồ dùng thí nghiệm.

các thứ nguyên của các đại lượng trong trong của nguồn điện.

cầu của GV

Bước 1: Nêu sự kiện khởi đầu thông qua HS: Quan sát, lắng nghe

phương trình UAB = a – bI. Suy ra a và HS: Như vậy, hiệu điện thế hai đầu

BTST14 mục 2.2.4.6.trang 60.

b.

Bước 2: Đề xuất giả thuyết

HS: Đề xuất giả thuyết

mạch ngoài phụ thuộc tuyến tính với

Bước 4: Hướng dẫn HS suy ra hệ quả cường độ dòng điện theo phương trình:

GV: Yêu cầu HS thảo luận, tư duy, nêu HS1: Hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài

logic, phát biểu định luật ôm cho đoạn

dự đoán.

mạc chứa nguồn.

tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện.

GV: Thông báo các giả thuyết và ghi

HS: Phát biểu như SGK

CH: Hãy suy ra biểu thức và phát biểu

UAB = IR

tóm tắt lên bảng. Yêu cầu HS đề xuất HS2: Hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài

định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa

phương án bố trí thí nghiệm để kiểm tra phụ thuộc vào cường độ dòng điện theo

nguồn?

giả thuyết từ việc giải BTST2.

một hàm số nào đó.

Bước 3: Định hướng HS kiểm tra giả HS3: Hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài thuyết thông qua các câu hỏi định hướng phụ thuộc tuyến tính với cường độ dòng tư duy.

điện.

CH1: Phải mắc các dụng cụ thí nghiệm HS: Thảo luận và tiến hành bố trí thí như thế nào để tạo thành mạch kín, để nghiệm.

Bước 5: Hướng dẫn HS tìm hiểu ứng nguồn điện. dụng của định luật ôm đối với đoạn HS: Dòng điện chạy qua nguồn từ cực âm sang cực dương của nguồn.

mạch chứa nguồn.

HS: Có thể dùng cách vẽ đồ thị, hay B

A I

biểu thức của định luật để đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.

A

GV: Yều cầu HS làm thí nghiệm và ghi

R0 R Hình P1

chỉ số của ampe kế và vôn kế vào phiếu

HS: Các nhóm ghi vào phiếu học tập.

CH3: Từ những số liệu đó làm sao biết HS: Thảo luận và đề xuất vẽ đồ thị để được mối quan hệ giữa UAB và I?

E  U AB E  U BA  r r

CH: Làm thế nào để xác định chiều của của ampe kế lệch về phía nào từ đó xác định được chiều của dòng điện chạy qua dòng điện chạy qua nguồn điện?

V

biến thiên của UAB và I?

học tập.

I

HS: Khi đóng khóa K quan sát xem kim

đo được UAB và I? Vẽ sơ đồ mạch điện?

CH2: Làm thế nào để theo dõi được sự

UAB = E - Ir

nhận biết quan hệ giữa UAB và I.

GV: Yêu cầu các nhóm chiếu các đồ thị HS: Đồ thị có dạng là đường thẳng nên

Hình P2 Hoạt động 3: Nghiên cứu định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

GV: Đặt vấn đề. Bằng thực nghiệm HS: Chú ý quan sát.

K

chúng ta cũng có thể thiết lập định luật A

Ôm đối với máy thu điện.

lên màn. Từ đồ thị đó hãy cho biết mối UAB quan hệ với I theo phương trình có

GV: Chiếu phim thí nghiệm với máy thu

quan hệ giữa UAB và I?

điện là bình điện phân NaCl với hai điện

dạng: UAB = a – bI

GV: Kết luận lại giả thuyết đúng từ các HS1: Có thể xác định a, b từ đồ thị

cực bằng than chì. Cho bảng số liệu của

giả thuyết mà HS đề xuất.

thí nghiệm trên.

HS2: Có thể xác định a, b từ giải hệ P11

( , r)

R

V

( p , rp ) I

I (mA) U (V)

P12

1

2

3

4

5

2,0

2,2

2,4

2,5

2,8

GV: Yêu cầu các nhóm trả lời vào phiếu HS: Thảo luận, trả lời vào phiếu học tập,

học tập với các nội dung:

đối với các loại đoạn mạch?

HS:

GV: Yêu càu HS trả lời câu hỏi.

- E > 0: pin (acquy) đóng vai trò nguồn

CH: Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc cử đại diện nhóm trả lời.

CH: Từ biểu thức tổng quát, với quy ước điện (IAB qua nguồn từ cực âm đến cực

hiệu điện thế hai đầu máy thu điện với HS: phát biểu định luật như SGK

E là đại lượng đại số. Vậy nó sẽ nhận giá dương)

cường độ dòng điện?

trị dương, âm khi nào?

I

CH: Từ đồ thị hãy viết biểu thức quan hệ giữa U và I?

U AB  E p

- E < 0: pin (acquy) đóng vai trò máy

R  rp

thu điện (IAB qua nguồn từ cực dương đến cực âm)

HS: Dòng điện có chiều đi vào cực

GV: Yêu cầu HS phát biểu định luật Ôm dương của máy thu điện.

Hoạt động 5: Củng cố và dặn dò tiết 1

đối với đoạn mạch chứa máy thu điện?

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

GV: Hướng dẫn HS tìm hiểu suất phản

GV: Củng cố định luật Ôm đối với đoạn HS: Lắng nghe liên hệ kiến thức.

điện của máy thu. Yêu cầu HS xác định

mạch chứa nguồn phát, máy thu.

chiều của dòng điện chạy qua máy thu.

GV: Chiếu lên màn BTST7 mục 2.2.4.6.trang 60.

Hình P3

GV: Định hướng tư duy cho HS. Kiểm HS: Ghi BTST7, thảo luận và nêu cách

Hoạt động 4: Xây dựng công thức tổng quát của định luật Ôm đối với các loại

tra kết quả giải BTST của HS.

đoạn mạch.

GV: Yêu cầu HS học bài cũ và nghiên

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

giải.

cứu tiết 2 của bài “Mắc nguồn điện HS: Thực hiện các yêu cầu của GV.

GV: Từ các công thức định luật Ôm cho HS: Lên bảng thực hiện yêu cầu của GV

thành bộ”.

đoạn mạch chứa nguồn và đoạn mạch Phân tích chiều dòng điện chạy trong

Tiết 2:

chứa máy thu hãy thiết lập công thức đoạn mạch để xác định đoạn mạch chứa

Hoạt động 1: Ổn định tổ chức, kiểm tra bài cũ Hoạt động của GV

định luật Ôm tổng quát đối với các loại nguồn hay máy thu

Hoạt động của HS

đoạn mạch.

GV: Viết công thức tổng quát của định HS: Lắng nghe, trả lời được như SGK.

CH: Hãy viết biểu thức định luật Ôm HS1: UAB = (R + r)IAB + E

luật Ôm đối với các loại đoạn mạch?

cho đoạn mạch AB có sơ đồ sau?

Giải thích ý nghĩa vật lý của các đại

TH1:

R

I

A TH2:

E, r

E, r

lượng có trong công thức?

GV: Nhận xét, cho điểm.

B

Hoạt động 2: Xây dựng công thức tính suất điện động và điện trở tương đương

R

I A

HS2: UAB = (R + r)IAB – E

HS: Trả lời được: I AB 

B

Hình P4

U AB  E Rr

của bộ nguồn mắc nối tiếp, song song và xung đối Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

CH: Từ hai công thức trên, hãy suy ra

GV: Chia lớp thành 4 nhóm, yêu cầu các HS: Nhận dụng cụ thí nghiệm. Thảo

công thức tổng quát của định luật Ôm

nhóm nhận dụng cụ thí nghiệm. Nêu luận nhóm và trình bày cách mắc.

P13

P14

BTST15 mục 2.2.4.6.trang 61.

HS: Nêu được các phương án

GV: Định hướng tư duy cho HS

Phương án 1: Để có suất điện động lớn

Phương án 3 HS: Kết quả là U  Eb = 1,5V, nghĩa là Eb = E 1 1 1 1 Vì r1 // r2 // r3 nên    . rb r1 r2 r3

- Yêu cầu HS nghiên cứu SGK, thảo nhất các pin ghép nối tiếp nhau.

Khi đó: Eb = E1+E2+E3

luận nhóm để đưa ra các cách mắc.

E, r E, r E, r

Phương án 2: Để có suất điện động gần bằng mỗi pin thì các pin mắc song song

Hình P5

thành bộ.

E, r

Khi đó: Eb = E

E, r Hình P6 E1, r1

nhất thì hai pin được ghép nối tiếp nhau,

mắc nối tiếp, song song và xung đối HS: - Nhiều pin mắc nối tiếp thành bộ E1, r1 En, rn (trường hợp 2 pin)?

sau đó mắc xung đối với pin thứ 3 thành

GV: Hãy rút ra công thức tính suất điện

bộ.

động và điện trở trong của bộ nguồn E  E  E  ...  E ; r  r  r  ...  r b 1 2 n b 1 2 n gồm các pin mắc song?

- Nếu có n nguồn điện giống nhau, mỗi

Phương án 3: Để có suất điện động nhỏ

E, r

Khi đó: Eb= E1+E2 - E3

E3, r3

GV: Hãy rút ra công thức tính suất điện HS: E b  E1  E 2  E3 rb = r1 + r2 + r3 động và điện trở trong của bộ nguồn

nguồn có suất điện động E, điện trở

E2, r2

Hình P7

trong r được ghép nối tiếp thì

n nguồn

- Có thể dự đoán E, r của bộ nguồn đối

Eb = nE, rb = nr.

với từng các mắc không?

HS: Nhiều pin giống nhau mắc song

- Đo suất điện động E và điện trở r của HS: Khi mạch hở thì hiệu điện thế hai bộ nguồn như thế nào?

cực của nguồn bằng suất điện động. Nên

GV: Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm mắc vôn kế vào hai cực của bộ nguồn thì và đo suất điện động và tính điện trở r số chỉ của vôn kế là suất điện động của của bộ nguồn đối với từng phương án?

E2, r2 Hình P8

bộ nguồn.

Hình P9

GV: Hãy rút ra công thức tính suất điện song thì: E b  E; rb  r

n

động và điện trở trong của bộ nguồn gồm hai pin mắc xung đối?

E1, r1 E2, r2

HS: Hai pin mắc xung đối: Cực âm (hoặc cực dương) của nguồn này mắc với cực âm( hoặc cực dương) của nguồn

Phương án 1:

E1, r1

E2, r2

kia

Eb =  E1 – E2; rb = r1 + r2.

Hình P10

Phương án 2

HS: Tiến hành thí nghiệm.

Hoạt động 3: Xây dựng công thức tính Eb và rb cho bộ nguồn giồng nhau ghép

Dùng vôn kế mắc vào hai cực bộ nguồn

hỗn hợp đối xứng

và đo được

Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV: Chiếu lên màn hình bộ nguồn giống HS: Quan sát cách mắc các cực của

Kết quả là U  Eb = 4,5V Vì r1 nt r2 nt r3 nên rb = r1 + r2 + r3.

nhau (E, r) được mắc theo các sơ đồ nguồn điện hình P11

HS: Trả lời được có m nguồn mắc nối tiếp tạo thành một hàng, n hàng song

P15

P16

song nhau.

GV: Yêu cầu HS phân tích cách mắc mr các nguồn? .

HS: Tính được E b  mE; rb 

n

Bài 4: BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được các bước trong phương pháp giải bài tập dòng điện không đổi.

GV: Hãy tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn giống hỗn hợp đối

- Nêu được sự khác nhau giữa phương pháp giải mạch điện có mạch ngoài là

n

hàn

xứng? m Hình P11

điện trở và mạch điện hỗn hợp chứa điện trở, máy thu.

- Nêu được phương pháp giải các BTST .

2. Kỹ năng

Hoạt động 4: Củng cố, dặn dò

- Vận dụng được các định luật Ôm, các công thức về công suất điện để giải

Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV: Yêu cầu HS đề xuất phương án đo HS: Thảo luận nhóm và cử đai diện

được các BT dòng điện không đổi.

- Rèn luyện các thao tác tư duy, phát triển TDST khi giải các bài tập.

suất điện động và điện trở trong của bộ trình bày.

- Rèn luyện kĩ năng tính toán, lập luận và đề xuất phương án giải BT.

nguồn gồm 3 pin cũ mắc nối tiếp?

3. Thái độ

Dụng cụ: 3 pin cũ, ampe kế, vôn kế, các

- Bồi dưỡng cho HS tính tích cực, chủ động khi nêu các PP giải BT.

dây nối, một điện trở chưa biết giá trị.

- Có tác phong nhanh nhẹn, tinh thần hợp tác, nghiêm túc học hỏi để phát triển TD. Hình P12

GV: Gọi HS lên bảng làm thí nghiệm và HS: Lắp đặt được như hình ảnh tiến hành đo.

HS: Thực hiện yêu cầu của GV

GV: Yêu cầu HS nêu cách tính suất điện + động và điện trở của bộ nguồn?

Mắc vôn kế vào hai cực của bộ

nguồn, ta đo được Eb.

GV: Nhận xét và cho điểm.

GV: Tiến hành củng cố từng phần.

GV: - Yêu cầu HS học bài cũ, giải các BT 3,4,5,6/73 SGK.

II. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên - Bảng thông minh, phiếu học tập.

- Giải trước các BTST để lường trước khó khăn, vướng mắc của HS.

U + Ta có R  .

I

2. Học sinh

Eb E + Ta có I   rb  b  R R  rb I

tính công suất, hiệu suất.

- Yêu cầu các nhóm giải BTST7 mục HS: Lắng nghe, liên hệ kiến thức và 2.2.4.7. trang62 về thiết kế, chế tạo. Tiết thực hiện các yêu cầu của GV. sau trình bày sản phẩm.

- Có được tính tỉ mĩ, cẩn thận trong tính toán giải BT.

HS: Chú ý lắng nghe. Nhận các thiết bị như chuông, bóng đèn, dây dẫn.

- Ôn lại các kiến thức về định luật Ôm, định luật Jun- Len xơ, các công thức

- Giải các BTST mà GV đã giao ở các tiết trước.

- Mỗi tổ chuẩn bị 1 bút dạ, 1 bìa A4.

III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ Hoạt động của GV

IV. RÚT KINH NGHIỆM

Hoạt động của HS

GV: Chiếu lên bảng các câu hỏi. Yêu HS: Thực hiện các yêu cầu của GV cầu 2 HS trả lời? Các HS khác nhận xét.

P17

P18

CH1: Trả lời các CH trắc nghiệm ở HS1: Lên bảng trả lời

GV: Tổng kết lại các ý kiến và chiếu lên các loại đoạn mạch để tính toán.

phiếu học tập.

bảng PP giải.

CH2: Cho mạch điện như hình vẽ. Hãy HS2: Viết được các biểu thức

GV: Chiếu lên bảng các DH nhận biết suất…chỉ cần áp dụng các công thức

viết biểu thức tính: cường độ dòng điện

BTST. Hướng dẫn HS định hướng TD (HS2 đã liệt kê).

chạy qua mạch, hiệu điện thế UAB, công

khi giải BTST.

- Nếu yêu cầu tìm công suất, hiệu

Bước 3: Tiến hành tính toán với chú ý

suất tỏa nhiệt trên điện trở, hiệu suất

nếu

nguồn điện?

I >0 thì chiều dòng điện đã giả sử là HS: Chú ý, lắng nghe, rút kinh nghiệm.

GV: Nhận xét, đánh giá cho điểm.

đúng; I <0 kết luận chiều dòng điện ngược lại.

Hoạt động 2: Nghiên cứu, đề xuất các phương pháp giải bài tập Hoạt động của GV

Hoạt động 3: Hướng dẫn học sinh giải bài tập

Hoạt động của HS

GV: Yêu cầu HS nghiên cứu, đề xuất PP HS: Theo dõi, tích cực tư duy. chung để giải BT về mạch điện?

HS: Có thể nêu PP chung để giải như

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

GV: Chiếu lên màn BTST1 mục 2.2.4.1. HS: Chăm chú

GV: Gợi ý cho HS thông qua các mạch sau:

trang 50. Gọi HS lên bảng giải.

theo dõi và trả

điện tổng quát, đó là: Mạch điện với Bước 1: Phân chia mạch điện thành hai

GV định hướng TD như sau:

lời được:

mạch ngoài chỉ chứa điện trở và mạch dạng cơ bản: Mạch điện có mạch ngoài

- Có cần phải vẽ lại mạch điện không?

- Mạch điện

điện phức tạp chứa điện trở, máy thu.

chứa điện trở và mạch điện phức tạp (

E,r R1

R3

R5 R2

R4

Hình P13

được vẽ lại trở thành mạch cầu.

- Giá trị các điện trở như thế nào?

GV: Gợi ý thông qua các câu hỏi định không phân biệt được nguồn phát và

- Khi R4 thay đổi thì mạch điện như thế - Khi R4 = 4Ω mạch cầu cân bằng.

hướng TD

nào?

nguồn thu)

- Khi R4 = 5Ω mạch cầu không cân

CH: Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thì áp

- Cần phải chuyển về dạng nào để mạch bằng. Chuyển mạch về dạng Y hay tam

dụng định luật Ôm như thế nào?

điện trở nên đơn giản?

Ý tưởng DH: Phát triển TD so sánh,

- Làm sao có thể tính dòng điện qua điện - Tính được: a. RAB = 3 Ω, I5=0.

phân tích.

trở R5?

CH: Khi nào thì áp dụng định luật Ôm

GV: Nhận xét cho điểm.

cho toàn mạch, định luật Ôm cho từng Bước 2: - Nếu mạch ngoài chứa điện trở,

GV: Chiếu lên bảng BTST9 mục HS: Nghe, ghi chép và thảo luận nhóm.

đoạn mạch? Có cần thiết biết chiều dòng thì vẽ sơ đồ tương đương (mắc nối tiếp,

2.2.4.6. trang 60.

HS: Có thể giải như sau:

điện chạy qua các đoạn mạch không?

GV: Định hướng TD cho HS như sau:

- Mắc mạch gồm ắcquy, ampe kế và điện

song song). Sau đó áp dụng công thức

giác để giải.

b. RAB = 3,2 Ω. và I5 = I1- I3= 0,52A

CH: Nếu cường độ dòng điện tính ra định luật Ôm để tính.

- Em hãy vẽ một mạch điện có đầy đủ trở đã biết R. Đọc số chỉ ampe kế được

“âm” thì kết luận như thế nào?

- Nếu mạch hỗn hợp thì chọn điểm nút

các dụng cụ trên và phân tích xem

Ý tưởng DH: Phát triển TDST thông qua xuất phát và điểm nút kết thúc. Chọn

những đại lượng nào chưa biết, những

đề xuất cách giải, nêu được dấu hiệu chiều dòng điện chạy qua các đoạn

đại lượng nào đã biết?

nhận biết.

- Cần phải giải mấy phương trình để tìm

mạch, sau đó áp dụng định luật Ôm cho P19

I1 theo công thức: I1 

E (1) Rr

Sau đó thay R bằng Rx. Đo được dòng I2

P20

ra được các đại lượng chưa biết?

theo công thức: I 2 

- Cần phải mắc những mạch điện như

E (2) Rx  r

thế nào để xác định đủ những đại lượng - Mắc nối tiếp hoặc song song R và Rx, sau đó mắc nối tiếp với ắc quy và am pe chưa biết?

Gợi ý: Có 3 đại lượng chưa biết đó là E, kế. Ta đo được I3 theo công thức: r và Rx. Cần phải thiết lập được 3 phương trình.

E (3). Giải (1), (2) và (3) I3  Rx  R  r

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: ĐỊNH LUẬT ÔM CHO TOÀN MẠCH

Trường THPT Lệ Thủy Lớp: 11A.. Nhóm:……

PHIẾU HỌC TẬP

Thảo luận nhóm và trả lời các bài tập dưới đây theo sự hướng dẫn của giáo viên. Nhóm cử đại diện lên bảng trình chiếu kết quả.

Bài 1: Cho mạch điện như hình 1. Hãy tính: - Công của nguồn điện và nhiệt lượng tỏa ra trên các điện trở

I

E, r

R

GV: Cho HS thảo luận nhóm. Yêu cầu tìm được Rx.

trong thời gian t?

đại diện các nhóm nêu phương án tối ưu.

……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

Hoạt động 4: Học sinh trình bày sản phẩm thiết kế Hoạt động của GV

Hình 1

Hoạt động của HS

- Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong toàn mạch?

GV: Chiếu lên bảng BTST7 mục 2.2.4.7 HS: Theo dõi màn hình. Cử đại diện

……………………………………………………………………………………….

trang 62.

Bài 2): Khi mắc vôn kế vào các cực của nguồn điện, vôn kế chỉ 3V. Thay vôn kế

trình bày sản phẩm.

bằng bóng đèn (3V-3W) thì bóng đèn không sáng. Em hãy giải thích hiện tượng

- Yêu cầu các nhóm cử đại diện trình

Phòng bệnh nhân

bày theo các nội dung:

này?

+ Vẽ sơ đồ mạch điện. Giải thích?

………………………………………………………………………………………

+ Cho mạch điện hoạt động?

……………………………………………………………………………………....

Bài 3: Tại sao không thể dùng vôn kế điện từ để đo trực tiếp suất điện động của

- Yêu cầu các nhóm nhận xét, đánh giá sản phẩm và cho điểm theo các tiêu chí

Phòng trực ban

………………………………………………………………………………………

(Trình bày rõ ràng mạc lạc, các linh kiện bố trí khoa học, chắc chắn, có tính thẩm mĩ, hoạt động tốt; 2điểm/ 1 nội dung ).

Hình P14

- Quan sát, bình luận, đánh giá điểm các

GV: Nhận xét, cho điểm các nhóm, nhóm khác. khen thưởng các cá nhân xuất sắc.

pin?

- Mạch điện có thể được vẽ như hình.

………………………………………………………………………………………

Bài 4: Trong điều kiện nào thì một chiếc pin cho cường độ dòng điện lớn nhất? Nếu có em hãy trình bày phương án thí nghiệm để kiểm tra điều đó? ………………………………………………………………………………………

Bài 5: Hãy cho biết vì sao sẽ rất nguy hiểm nếu hiện tượng đoản mạch (chập mạch)

Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

GV: - Chiếu lên bảng PP giải chung về

HS: Ghi chép, chăm chú lắng nghe.

bài toán mạch điện không đổi.

Thực hiện các yêu cầu của GV.

xảy ra đối với mạng điện ở gia đình. Biện pháp nào để tránh không xảy ra hiện tượng này?

- Yêu cầu HS ôn tập toàn bộ chương để kiểm tra 1 tiết vào tiết sau.

IV. RÚT KINH NGHIỆM P21

P22

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: ĐỊNH LUẬT ÔM CHO CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH U

MẮC NGUỒN ĐIỆN BỘ

(V)

Trường THPT Lệ Thủy Lớp: 11A… PHIẾU HỌC TẬP

Nhóm:…

O

I

Thảo luận nhóm và trả lời các bài tập dưới đây theo sự hướng dẫn của giáo viên.

(A) Bài 4: Xác định suất điện động của một nguồn điện với hai vôn kế khác nhau có

Nhóm cử đại diện lên bảng trình chiếu kết quả.

điện trở trong chưa biết không lớn lắm.

Bài 1: Khi đoản mạch hiệu điện thế U ở hai đầu pin bằng 0 nhưng dòng điện I0 ở

Đồ dùng: Nguồn điện, hai vôn kế và các dây dẫn.

mạch ngắn rất lớn. Làm sao có thể có điều đó, nếu I0 = U/R? Sai lầm trong điều kiện bài toán là ở chổ nào? ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

Bài 2: Có 01 pin 1,5V; một điện trở 10, một biến trở chốt cắm có điện trở từ 10 đến 100, một ampe kế; một vôn kế, khóa K và các dây dẫn. Tìm mối quan hệ giữa hiệu điện thế giữa hai đầu mạch ngoài UAB và I? Gợi ý thảo luận a. Vẽ sơ đồ mạch điện b. Điền vào ô trống các giá trị đo được của I và U U I c. Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ của U và I

U

d. Nhận xét hình dạng đồ thị:…………………………………(V) e. U và I phụ thuộc nhau theo dạng hàm số nào? ……………………………………………………

I (mA)

1

2

3

4

(A) A

5 (, r)

U (V)

2,0

2,2

2,4

2,5

I

O

K

Bài 3: Cho bảng số liệu như hình 2.

2,8

R

( p , rp )

V

I

a. Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu điện thế hai đầu máy thu điện với cường độ dòng điện? b.Từ đồ thị hãy viết biểu thức quan hệ giữa U và I? P23

P24

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3: BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT ÔM, CÔNG SUẤT ĐIỆN

PHỤ LỤC 3 BÀI KIỂM TRA

Trường THPT Lệ Thủy I. Trắc nghiệm (4 điểm)

Lớp: 11A….

Nhóm:……

Khoanh tròn chữ cái đứng đầu mỗi đáp án đúng (Ví dụ: 1 A)

PHIẾU HỌC TẬP

Thảo luận nhóm và trả lời các bài tập dưới đây theo sự hướng dẫn của giáo viên.

Câu 1: Dây tóc của bóng đèn điện thường được chế tạo có dạng xoắn như lò xo để

Nhóm cử đại diện lên bảng trình chiếu kết quả.

A. dây tóc tản nhiệt, tránh dây tóc nóng chảy sẽ đứt

Bài 1(BTST1): Cho mạch điện như hình 1. Trong đó các điện trở có giá trị: R1= R2

B. điện trở dây tóc lớn tùy ý.

= 2Ω, R3 = R5 = 4Ω, nguồn có suất điện động E = 7,5V,

C. giảm khuếch tán nhiệt của dây tóc và nâng cao nhiệt độ của dây tóc.

R2

điện trở trong r = 0,12 Ω. Tính điện trở tương đương giữa hai điểm AB, công suất của nguồn điện và cường độ dòng

R1

D. giảm thiểu sự bay hơi khi dây tóc ở nhiệt độ cao.

R4

R5 R3

điện chạy qua điện trở R5 khi:

E, r

a. R4 = 4Ω Hình 1

b. R4 = 5Ω

Câu 2: Con chim đậu trên dây điện cao thế không bị điện giật chết là vì A. móng vuốt chân chim là chất cách điện tuyệt đối.

B. khả năng chịu đựng dòng điện của con chim rấ lớn.

C. hai chân chim đậu trên cùng một dây nên không có dòng điện qua thân chim.

………………………………………………………………………………………

D. dây cao áp bọc nhựa bên ngoài.

………………………………………………………………………………………

Câu 3: Một phích cắm điện da dụng ba chân có ghi số và chữ (chân cắm có chữ “E”

Bài 2: Người ta có một ắc quy nhưng nhưng lại không biết suất điện động và điện

dài hơn hai chân kia một chút) như hình. Trên góc độ an toàn, câu giải thích nào

trở trong của nó, một ampe kế, các dây nối, hai điện trở trong đó có một cái đã biết

dưới đây là không đúng?

giá trị. Làm thế nào để xác định được giá trị chưa biết của điện trở còn lại?

A. Phích cắm này chịu hiệu điện thế tối đa là 250V.

Gợi ý: Có 3 đại lượng chưa biết đó là E, r và Rx. Cần phải thiết lập được 3 phương

B. Chân cắm có chữ “E” được nối đất.

trình.

C. Nếu phích cắm cắm đúng chỗ thì vỏ ngoài của dụng cụ điện được nối đất ngay.

………………………………………………………………………………………

D. Nếu đầu cắm dưới N bị bỏ đi thì vỏ ngoài dụng cụ điện và dây nối đất bị đứt

………………………………………………………………………………………

ngay.

Bài 3: Phòng trực ban của bện viện nhận tin gọi ở các giường bệnh. Em hãy thiết kế

Câu 4: Một ấm điện có ghi 220V-1000W. Vào giờ cao điểm, hiệu điện thế qua ấm

mạch điện từ phòng trực ban gồm có một chuông, 3 bóng đèn hiệu và bộ ắc quy kết

chỉ đạt 200V. Bỏ qua mọi hao phí nhiệt. Tỉ số thời gian dùng để đun sôi cùng một

nối với phòng bên phải gồm 3 giường bệnh, sao cho mỗi giường có một công tắc để

lượng nước trong ấm khi ấm hoạt động bằng giá trị định mức và khi ấm hoạt động

bấm gọi tin mà trực ban biết được tin gọi từ giường bệnh nào?

vào giờ cao điểm là:

………………………………………………………………………………………

A. 121/100

………………………………………………………………………………………

Câu 5: Điện trở R = 4Ω và 4 pin giống tạo thành mạch điện kín, không phân nhánh.

………………………………………………………………………………………..

Biết mỗi pin có suất điện động E = 1,5V, điện trở trong r = 2Ω. Cường độ dòng điện

B.100/121

C.10/11

D.11/10

trong mạch không thể nhận giá trị nào sau đây?

A. 0A P25

B. 0,3A

C.0,5A P26

D.0,6A

Câu 6: Khi một ắc quy đang được nạp điện thì trong ắc quy có sự biến đổi

a. Nếu nước có điện trở Rn = 800Ω. Hãy vẽ mạch điện theo mô tả trên và tính dòng

A. Điện năng hành hóa năng.

B. Hóa năng thành nhiệt năng.

điện mà cá có thể gửi qua nước từ gần đầu đến đuôi của nó?

C. Nhiệt năng thành điện năng.

D. Cơ năng hành hóa năng.

b. Vì sao với dòng điện đó nó có thể làm cho con mồi choáng váng hay bị giết chết

Câu 7: Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động và điện trở trong

trong khi đó nó vẫn bình thường?

không đổi, mạch ngoài là một biến trở R. Dùng vôn kế có điện trở vô cùng lớn để

Câu 2(3,5điểm): Một đoạn mạch điện được mắc

đo hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện và một ampe kế có điện trở rất nhỏ để

như hình 1. Các điện trở chưa biết giá trị, điện trở

đo cường độ dòng điện trong mạch. Khi tăng trị số của biến trở R thì số chỉ của vôn

dây nối không đáng kể. Dụng cụ thí nghiệm gồm:

kế và ampe kế sẽ

một ôm kế và một đoạn dây dẫn (có điện trở không

A. tăng, tăng.

B. không đổi, tăng.

C. tăng, giảm.

D. không đổi giảm.

Câu 8: Dòng điện trong dây dẫn kim loại có cường độ 3,2  A. Số electron chuyển

A. 1,2.10

13

B. 2.10

Rx

A

R2

R3 R5

R4

R6

Hình 1

đáng kể). Hãy xác định giá trị của Rx mà không tháo rời các điện trở khỏi mạch? .............Hết..............

qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong một phút là: 15

C

R1

C. 1,2.10

21

D. 2.10

19

ĐÁP ÁN

Câu 9: Có 3 quả pin giống nhau loại 1,5V, ta không thể tạo ra bộ nguồn có suất

I. TRẮC NGHIỆM (4điểm)

điện động

Câu

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Đáp án

C

C

D

B

C

A

B

A

C

C

A.1,5V

B.4,5V

C.2,5V

D.3V

Câu 10: Hai phòng làm việc của một cơ quan, vì muốn liên lạc với nhau người ta đã lắp ở mỗi phòng một chiếc chuông điện. Khi cần thông báo, một trong hai bên

II. TỰ LUẬN(6điểm) Câu

nhấn công tắc thì bên kia có tiếng chuông. Sơ đồ nào thõa mãn yêu cầu này?

Nôi dung

Điểm

a (1,5điểm): - Phát hiện sự phóng điện của cá vào nước

0,5đ

tương đương với hình vẽ.

A.

C.

B.

D.

- Phát hiện được các nguồn ở đây mắc hỗn hợp đối xứng nên suất

II. TỰ LUẬN(6 điểm) Câu 1(2,5điểm): Cá điện (Electrophorus) ẩn náu trong các sông ở Nam Mỹ giết chết các con cá mà nó bắt làm mồi bằng các xung điện. Nó thực hiện điều đó bằng cách tạo ra một hiệu điện thế vài trăm vôn dọc theo thân của nó, khi đó dòng điện chạy từ phía đầu đến đuôi của nó qua nước xung quanh. Phân tích sâu cơ quan phát

1

điện động của bộ nguồn được tính là:

(2,5đ) Eb= nE = 5000.0,15 = 750V……………………………………

r

điện của cá thấy rằng đó là các lớp mỏng bao quanh một lớp dịch trong và sệt, các

5000r 5000.0,25   8,93 ……………………………………

140 140

lớp cơ tạo điện đồng bộ và được điều khiển sự phóng điện nhờ não cá, dòng điện

- Phát hiện được dòng điện mà cá gửi qua nước từ đầu đến đuôi tức

này hình thành từ các Pin sinh học được gọi là các bản điện. Các bản điện có suất

là cường độ dòng điện qua mạch chính:

điện động E = 0,15V và điện trở trong r = 0,25Ω được sắp xếp thành 140 dãy, mỗi dãy chứa 5000 bản điện, trải dài theo thân cá.

P27

0,25đ

- Tính được điện trở trong của bộ nguồn theo cách đơn giản nhất

I

E 750   0,93 A …………………………………….

Rn  r 800  8,93

P28

0,25đ

0,5đ

B

PHỤ LỤC 4

b (1điểm): - Tính được dòng điện đi qua mỗi dãy theo cách ngắn gọn nhất là: I day 

I  6,6mA …………………………………………………

140

HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ CÁC BTST 0,5đ

2.2.4.1. Bài tập có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi Bài 3:

- Giải thích ngắn gọn được vì dòng điện qua mỗi dãy là nhỏ hơn hai

a. Ở vị trí kim lệch hết thang thì trên mặt điện kế phải ghi 0

lần so với dòng điện chạy qua nước. Nên cá điện không bị choáng

b. Khi hai đầu A và B bị ngắt, thì ở vị trí của kim trên mặt điện kế phải ghi 

váng hay tự giết chết mình khi nó làm choáng váng hay giết con

0,5đ

mồi. ………………………………………………………………..

(vô cùng lớn). c. Ở vị trí chính giữa thang ôm kế phải ghi 15Ω. d. Vạch chia trên thang là không đều. Bởi vì, nếu gọi tổng điện trở của ôm kế

- Phát hiện được dùng dây nối, nối tắt một nhóm điện trở để đo điện trở hai nhóm còn lại...........................................................................

là R =15Ω, Rx là điện trở cần đo. Theo định ôm cho toàn mạch ta có: I  0,5đ

- Phát hiện được khi mắc ôm kế vào hai đầu một đoạn mạch thì số 2

Từ biểu thức này rõ ràng I không tỉ lệ thuận với Rx, tức là thang chia của Ôm

chỉ của ôm kế là điện trở tương đương của 2 nhóm điện trở mắc

kế không đều.

0,5đ (3,5đ) song song của đoạn mạch đó..............................................................

- Nêu được 3 thao tác và viết được 3 phương trình liên hệ giữa số chỉ của ôm kế và điện trở Rx

Đọc số chỉ ôm kế R1.

1 1 1 (1)……………………………   R1 R456 R123

0,5đ

I

12  0,4 A 10  120

Hình P15

b. Gọi x là tỉ lệ giữa thể tích xăng và thể tích bình chứa. Vì điện trở nối với

Theo đề ra ta có: R = -120x + 140 1 1 1   (2)………………………………. 0,5đ R2 Rx R456

Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch ta có: I 

12 1 (1)  10  120 x  140 12,5  10 x

Khi bình đầy một nửa thì x = 0,5. Thay x vào (1) ta được I = 0,1333A

+ Lần 3: Dùng dây nối A và B rồi mắc ôm kế vào A và C. Đọc số

2.2.4.2. Bài tập có nhiều cách giải

chỉ ôm kế R2.

1 1 1 (3)……………………………….   R3 Rx R123

2

0,5đ

2 R1 R2 R3 ………………………………………………

R1 R2  R2 R3  R1 R3

Bài 2: Cách 1: Điện trở của đèn: Rđ 

Khi đó cường độ dòng điện và hiệu điện thế chạy qua đèn là: 1đ I 

P29

Uđ 220 2   1936 Pđ 25

Theo yêu cầu của đề bài, chỉ dùng 80% công suất định mức nên: P = 80%P0

Từ ba phương trình (1), (2) và (3) giải ngắn gọn nhất ra kết quả rx 

E =12V

12 I  0,08 A 10  140

phao là hàm tuyến tính với thể tích xăng nên có dạng: R = ax + b

chỉ ôm kế R2.

Ta được:

20 Ω

a. Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch trong trường hợp:

- Bình đầy hoàn toàn (R = 20Ω) ta có:

+ Lần 2: Dùng dây nối A và C rồi mắc ôm kế vào C và B. Đọc số

Ta được:

Bài 4:

- Bình rỗng (R = 140Ω) ta có:

+ Lần 1: Dùng dây nối mắc vào C và B rồi mắc ôm kế vào A và C.

Ta được:

E .

R  Rx

P Rđ



25.0,8  0,012 A và Uđ = IRđ = 0,012.1936=196V 1936 P30

Hiệu điện thế trên R mới mắc nối tiếp vào là: U = U0 - Uđ= 24V Giá trị R =

U I

Bài 5: Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch tính được cường độ dòng điện qua mạch

 235

chính theo X. Ta có: I 

Công suất tiêu thụ trên R là: P = 0,012.24 = 24,5W Cách 2: Tương tự cách 1 ta có: Rđ = 1936 , P = 20W, Uđ =196V và U =24V U Vì Rđ và R mắc nối tiếp nên: R  Rđ 2  2,45W U1

R

Cường độ dòng điện qua biến trở X: I X 

Rx

Công suất trên biến trở X: Px = X.I2x =

A

Bài 3:

E r  RN

Hình P16

Có 3 sơ đồ sử dụng tất cả các thiết bị của đề ra để xác định điện trở Rx như R

Từ sơ đồ hình P16, ta có: Rx 

U  R với điều kiện 0< I A  10mA IA

Rx

A

2



324  20,25W 4 X 4 X

UR với điều kiện 10mA< I A  20mA I AR  U

Từ sơ đồ hình P18, ta có: Rx 

U với điều kiện 0< I A  20mA IA

đèn độ vài trăm ôm. Điện trở của ngón tay khoảng vài ngàn ôm. Khi mắc nối tiếp, độ giảm thế trên các đoạn mạch tỉ lệ với điện trở của các đoạn mạch. Do đó, nếu sơ Rx

R A

Ta đặt tên và gọi cường độ dòng điện chạy trong các

R1

nhánh như hình P19

I1

Cách 1: - Áp dụng định luật Ôm cho các đoạn mạch viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai điểm UAB và dùng định

A

luật bảo toàn dòng điện tại nút A.

Hình P19

Cách 2: Đưa hai nguồn E1 và E2 mắc song ngược chiều về nguồn tương

E12 I3   1A , UAB= I3R3=12V r12  R3

Suy ra I1 = 6A và I2= 5A

vậy, nhiệt độ ở những đoạn này tăng lên, làm cho điện trở ở những chỗ này tăng lên và các đoạn mạch này tỏa ra nhiệt lượng lớn hơn. Khi các chữ xốp được cắt xong

I3 R3

- Giải 4 phương trình đó ta được: I1= 6A, I2 = 5A, I3 = 1A.

1 1 1    r12  2,4 r12 r1 r2

Bài 4: Các chữ xốp cản trở dây dẫn nguội đi ở nhứng chỗ mà chúng đi qua. Vì

E1 , r1

I2 E2 , r2

ý chạm tay vào đui đèn thì ngón tay chịu toàn bộ hiệu điện thế của mạch nên rất nguy hiểm.

Hình P18

Bài 4:

2.2.4.3. Bài tập có dữ kiện không tường minh Bài 1: Điện trở của bóng đèn pin nhỏ khoảng vài ôm. Điện trở của cả chuỗi

Hình P17

Từ sơ đồ hình P17, ta có: Rx 

E E  E12   1  2  r12  14,4V , r2   r1

324   4  X    X

Vậy Pxmax =20,25W xảy ra khi X =4Ω

hình P16, P17, P18.

đương gọi là E12,, r12. Trong đó:

12 18 I 12  X  1 X 4

B R2

trên day dẫn vẫn còn một lớp tàn mỏng ngăn cản dây dẫn nguội đi. Cuối cùng là nhiệt độ trên các đoạn mạch này đạt đến mức làm nóng chảy niken và dây dẫn ở những chỗ này bị chảy ra.

Bài 6: Máy hàn thường có công suất khá lớn, điện trở của chúng thường nhỏ hơn điện trở của bóng đèn. Khi mắc vào mạng điện, thì điện trở tương đương của mạch điện sẽ nhỏ đi nhiều và cường độ dòng điện ở mạch chính tăng lên nên độ giảm thế trên các dây tải tăng. Trong khi đó hiệu điện thế hai đầu đường dây tải không đổi và bằng tổng các độ giảm thế của từng đoạn mạch. Do đó, độ giảm thế ở hai đầu các bóng đèn giảm và độ sáng của đèn cũng giảm. Khi máy hàn hoạt động, điện trở của máy hàn tăng lên, điện trở tương đương của mạch điện cũng tăng, độ giảm hiệu điện thế trên dây tải không nhiều như trước. Lúc đó hiệu điện thế giữa các đầu dây tóc lại tăng lên do đó các đèn lại sáng lên nhưng không sáng bằng trước.

P31

P32

Bài 7: Hai cách làm của Minh chuỗi đèn đều sáng.

Bài 12: a. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 nhỏ hơn 2V thì có sự tăng

Cách a: - Nếu điện trở của giấy bạc nhỏ hơn điện trở của đèn thì điện trở tương đương của toàn mạch sẽ giảm, nên công suất tăng, do đó độ sáng của 19 đèn sáng hơn 20 đèn ban đầu. Các đèn có thể bị cháy thêm.

nhiệt, hiệu điện thế lúc đó trên R2 là: UR2 = 12 – 2 = 10V Do đó: R2 

U R2 I



U R2  25k U R1 R1

- Nếu điện trở của giấy bạc lớn hơn điện trở của đèn thì điện trở tương đương của toàn mạch sẽ tăng, nên công suất giảm, do đó độ sáng của 19 đèn sáng yêu hơn

Từ đồ thị hình 2.21b, khi R2 = 25kΩ thì nhiệt độ là 150C

20 đèn ban đầu. Các đèn không bị cháy.

Tương tự khi hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 lớn hơn 4 thì: R2 = 10kΩ.

- Nếu điện trở giấy bạc bằng điện trở của đèn, thì chuỗi đèn sáng bình thường.

Cách b: Điện trở tương đương của toàn mạch sẽ giảm, nên công suất tăng, do đó độ sáng của 19 đèn sáng hơn 20 đèn ban đầu. Các đèn có thể bị cháy thêm.

Bài 8: Dây dẫn và bếp điện được mắc nối tiếp trong mạch điện nên cường độ qua các dây dẫn và bếp điện như nhau. Nhưng vì điện trở của bếp điện lớn hơn nhiều so với điện trở của các dây nối (rất nhỏ), nhiệt lượng tỏa ra ở bếp điện lớn, thêm vào đó dây bếp điện được cuốn xoắn ốc nhiệt tập trung hơn nên dây càng

Do đó phạm vi điều chỉnh nhiệt độ là từ 150C đến 500C. b. Có thể tăng điện trở R1 hoặc hiệu điện thế nguồn.

2.2.4.4. Bài tập nghịch lý, ngụy biện Bài 1: Điện trường ở trong kim loại gây ra sự chuyển động của các electron cũng như các Ion của nút mạng. Nhưng các lực này hướng về hai phía ngược nhau.

Lực tác dụng lên electron làm cho chúng chuyển động nhanh dần, khi va chạm electron truyền động lượng cho các Ion xung quanh. Khi va chạm lực trung bình mà

nóng đỏ.

electron tác lên dây dẫn khi va chạm vào các Ion, bằng lực điện trường tác dụng lên

Bài 10: a. “Áp lực định mức” với đơn vị Pa là không chính xác mà phải đổi thành “áp

b. Khi máy rửa hoạt động bình thường thì cường độ dòng điện chạy qua máy I đm 

electron.

Bài 3: Giá trị của dòng điện trong một đoạn mạch tỉ lệ nghịch với điện trở khi

Pđm 2200   10 A U đm 220

hiệu điện thế không thay đổi, điều đó đã không thực hiện được. Để giữ cho hiệu điện thế trong một đoạn mạch không đổi, HS cần phải đưa vào mạch một biến trở.

c. Hiệu suất của máy rửa khi làm việc bình thường:

Bài 6: Việc mắc dây dẫn ACB vào đã phá vỡ chế độ của

5

H

Ion nhưng theo hướng ngược lại. Nên dây dẫn kim loại mà trong đó có dòng điện chạy qua không bị tác dụng của các lực cơ học theo hướng chuyển động của các

suất định mức” mới phù hợp với đơn vị Pa.

này là:

Từ đồ thị hình 2.21b, khi R2 = 10kΩ thì nhiệt độ là 500C.

A 10  100%  75,8% W 1,32.105

Điều kiện của bài toán đòi hỏi phải có các dữ kiện phụ, cần phải

Bài 11: Tính được cường độ dòng điện chạy trong mạch: I 

P 6163,08   28 A U 220

R1

R2 C Hình P20

biết rõ toàn bộ mạch điện.

Dòng điện này rất lớn so với dòng điện cực đại của mạng điện nên dễ chập

Trường hợp 1: Trong mạch điện không có thêm các suất

mạch gây ra hỏa hoạn. Ta không nên sử dụng loại vòi tắm dùng bình đun nóng trực

điện động nào khác thì dòng điện phân nhánh tại A cũng sẽ chạy

tiếp trong gia đình.

theo hướng ACB hình P20.

A

E1

B

R1

R2 E2

C

Trường hợp 2: Trong mạch có thêm một suất điện động

P33

E B

A

dòng điện trong mạch. Do đó không thể có câu trả lời đơn giá.

P34

Hình P21

như hình thì tùy thuộc vào giá trị của suất điện động đó mà dòng điện phân nhánh

Khi mắc hai pin ta có: I1 

tại B sẽ chạy theo hướng BCA hình P21.

2 E  E1 2R  r

Vì I2 = 2I1 nên suy ra: E1   E 2.2.4.5. Bài toán hộp đen

mắc ngược với nguồn bên ngoài.

Bài 1: Căn cứ vào bài ra thì sơ đồ mạch điện trong hộp đen như hình P22 Ta có:

I12 

U r

, I13 

2.2.4.6. Bài tập thí nghiệm

U

, I23 = 0

Rr

R

E

1

Bài 1: Số chỉ của vôn kế tỷ lệ với số vạch chia nên nếu kim lệch n vạch thì số 3

vì mạch không có nguồn.

chỉ của vôn kế U o  C.n với C là hằng số. 

2

I I Do đó: U = I12.r và R  12 13 I 13

1





n0

V

RV

Hình P28

I1 

mắc giữa 3 và 1 nối tiếp với 2 điện trở r. Do đó ta có mạch điện như hình P23.

V

RV

I2 

có mạch kín từ nguồn qua chuông điện như hình. Tổng hợp hai hình P24 và P25 ta được hình P26.

B

V

RV

Rx

Hình P30

C

X

A

Bài 5: Sơ đồ bên trong “hộp đen” không thể chỉ gồm các điện trở. Nếu chỉ có điện trở, áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch trong hai trường hợp sẽ thấy vô lí..

Do đó, sơ đồ bên trong phải có nguồn điện như hình P27.

r

U2 U0 U2 C.n 2 C.no  C.n 2 n n  n2     2  o Rv R2 Rv Rx Rv Rx

( 2)

- Ngắt mọi dụng cụ khác, chỉ mắc quạt nối tiếp với công tơ mét vào nguồn điện.

- Đếm số vòng quay N của công tơ mét ứng với thời gian t(s).

E1

- Điện năng khi công tơ mét quay N vòng là: W =

E  E1 R

(1)

Bài 2:

Hình P26

Hình P25

U1 U 0 U1 C.n1 C.n o  C.n1 n n  n1     1  o Rv Ro Rv Ro Rv Ro

no 1 n .

Từ (1) và (2) ta tìm được R x  Ro 2 no 1 n1

B A

A E

P35

n2

R0

Hình P29

hình P30, kim vôn kế lệch n 2 vạch, ta có:

ra. Khi nối A với C ta có mạch kín từ nguồn qua đèn như hình. Khi nối A và B ta lại

Rr

n1

Bước 3: Mắc vôn kế nối tiếp với R x rồi mắc vào hai cực của nguồn U o như

Bài 4: Khi nối A và C hoặc A với B ta thấy trong mạch có nguồn điện chưa lộ

Khi mắc một pin vào ta có: I1 



I2

hình P29, kim vôn kế lệch n1 vạch, ta có:

8r 2r nên giữa các đầu ra 12 và 23 có một mạch như mạch  2r  3 3

C

Uo

Bước 2: Mắc vôn kế nối tiếp với Ro rồi mắc vào hai cực của nguồn U o như

2 Hình P23

nhánh điện trở r và một nhánh có hai điện trở r nối tiếp.

X



vôn kế lệch no vạch, ta có U o  C.n o

trở ít nhất là 1. Từ đó tìm được mạch gồm 2 nhánh: một

Hình P24



Bước 1: Mắc trực tiếp vôn kế vào nguồn có hiệu điện thế U o như hình P28 kim

2r mạch phải gồm các 3

A

Uo

I1

3

nhánh mắc song song. Số nhánh ít nhất là 2 và số điện

Ta thấy:

Uo

Hình P22

Bài 3: Nhận xét: Để có điện trở

Hình P27 2R . Dấu “- ” chứng tỏ nguồn bên trong được 3R  r

P36

N 1000.3600  1200 N ( J ) n

Vậy công suất tiêu thụ của quạt gió là: P =

Dùng thước kẹp đo đường kính d của dây rồi tính chiều dài của nó theo công

W (W). t

thức:  

Bài 5: Phương pháp tiến hành dựa trên sự phụ thuộc số chỉ

1

2

n của kim micrôampe kế và giá trị điện tích q đi qua nó.





d 2U 4 I

Suy ra khối lượng là: m  DS 

Mắc theo sơ đồ hình P31. Khi tích điện cho tụ điện từ nguồn

A

Vì điện trở của cuộn dây “cường độ” rất nhỏ có thể bỏ qua nên khi mắc bóng đèn

độ lệch n1 của kim micrôampe kế.

Hình P31

Thay nguồn điện có suất điện động đã biết bằng nguồn điện

vào mạch độ sáng của bóng đèn thực tế không thay đổi. Trái lại, điện trở của cuộn dây “điện áp” rất lớn, nên khi mắc nó vào mạch bóng đèn không sáng.

có suất điện động chưa biết như hình P32, ta ghi số chỉ n2 của kim điện kế.

Bài 12: Mắc mạch điện theo sơ đồ hình P34a và P34b. Áp dụng định luật Ôm

A n1  q1  C

n2  q 2  C x Ta được:  x  

cho các đoạn mạch ta có: E  U1  I1r  U1  n2 n1

Hình P32

và

E  U 2  I 2r  U 2 

Điện trở trong r của nguồn có thể tính được dễ dàng nếu áp dụng định luật Ôm cho mạch kín như hình:  x  I ( R  r ) ; r 

x I

R.

(1)

E,r

V1

V2

Hình P34b

E,r

U '1 U ' 2 (3)  RV 1 RV 1

V1

U1U 2 (U ' 2  U 1 ) . ' U 1U 2  U ' 2U1

V2

Hình P34c V Rx

Bài 13: Để làm tăng độ chính xác của phép đo, ta mắc sơ

U I

E,r

Hình P34a

'

Giải (1), (2) và (3) suy ra: E 

để do hiệu điện thế hai dầu cuộn dây. Ghi số chỉ của các dụng cụ đo và tính điện trở Rt 

U1 r RV 1

U2 r (2) RV 2

Mắc mạch điện như hình P34c ta có:

Bài 6: Mắc nối tiếp nguồn điện, cuộn dây với ampe kế. Sau đó mắc vôn kế vào

của cuộn dây ở nhiệt độ phòng:

 2 d 4UD (  và D nhận từ sở tra cứu vật lí).

16 I

Bài 11: Cần cắt mạch nối đèn với nguồn, rồi lần lượt mắc nó vào hai cuộn dây.

điện có suất điện động đã biết và chuyển khóa sang vị trí 2, ta ghi

So sánh các biểu thức:

RS

A

đồ như hình 35a để xác định điện trở rA của ampe kế.

Sau đó vùi cuộn dây và tuyết ở bên ngoài, đợi cho tuyết bắt đầu tan ra và để Khi đó: RA 

dây truyền bớt nhiệt cho nó. Ta sẽ xác định bằng phương pháp trên điện trở R0 của dây ở 00C. Sau đó dùng công thức liên hệ giữa nhiệt độ và điện trở của dây dẫn:

U1 (1) I1

Hình P35a V Rx

Sau đó mắc theo sơ đồ hình 35b, ta có: I 2 ( Rx  rA )  U 2

Rt  R0 (1  t )

A

(2).

Từ đó ta tính được nhiệt độ của không khí trong phòng theo công thức:

Từ (1) và (2) ta tìm được giá trị Rx của điện trở:

R  R0 . Giá trị của  lấy từ sổ tra cứu vật lí. t t R0

RX 

Bài 8: Lắp mạch điện như hình P33. Dựa vào định luật Ôm tính điện trở R thông U qua số chỉ của vôn kế và ampe kế theo biểu thức: R  I

U2 U U  rA  2  1 I2 I2 I1



2.2.4.7. Bài tập nghiên cứu, thiết kế

A

Bài 2: - Nhân viên đầu phải mắc vôn kế vào hai đầu

A

dây, nhân viên đầu phải mắc ampe kế nối tiếp với nguồn V

điện sau đó mắc vào hai đầu dây như hình P36a. Đọc số chỉ của ampe kế I1, số chỉ của vôn kế U, nhân viên đầu trái

P37

1

E

Hình P33

P38

Rx

2



Hình P36a L- 

1

Rx

A E

Hình P35b L- 

Hình P36b

2

V

xác định được vị trí chập bằng cách áp dụng định luật Ôm như sau: I1 

PHỤ LỤC 5

E E U U và Rx     2   Rx 2 I 1 I1

MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM Hình P36b

- Mắc lại mạch điện như hình P36b. Nhân viên đầu phải thay vôn kế bằng việc nối tắt hai đầu dây, nhân viên đầu trái đọc số chỉ ampe kế I2. Áp dụng định luật Ôm xác định được chiều dài L của đường dây như sau: I 2 

K

E Suy ra L. Rx .2L    2   Rx .  2L   

R ’

R

Hình P37

Bài 4: a. Trong sơ đồ hình P37, gọi R là điện trở của chăn mua về, R’ là điện trở thêm vào. b. Trước hết xác định điện trở R của chăn điện. Gọi dòng điện khi chưa đóng khóa K là I1 và dòng điện sau khi đóng khóa K là I2. Theo yêu cầu, dòng I2 qua R sẽ cho công suất bằng một nửa công suất ban đầu.

Ta có:

U U I2 1 Với: I 2 x  và I1  Suy ra: R'   R  R' R I1 2





2 1 R

Lưu ý khi sử dụng: R’ nên cho vào hộp để cô lập với chăn điện.

A

B

S2

Bài 5: Theo bài ra có thể thiết kế mạch điện như hình P38.

Bài 6: a. Theo bài ra, thiết kế mạch điện như hình P39 b. Điện trở của mỏ hàn khi làm việc:

Rhan 

S1

U2  1936 Phan Hình P38

Điện trở mỏ hàn ở trạng thái chờ: R  Rhan  Rđ  1936  800  2736 Công suất tiêu thụ của mỏ hàn khi chờ: 2

Mỏ hàn điện

2

  U 220    Rhan   pcho    .1936  12,4W  1936  800   Rhan  Rđen 

S

Tỉ số phần trăm công suất tiêu thụ của mỏ hàn khi làm việc và Hình P39

khi chờ đợi: 

P Rhan   70,4% .

Phan Rhan  Rđen

P39

P40