PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGIỆM PHẦN TỪ HỌC VẬT LÝ 11 NÂNG CAO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
LỜI CAM ĐOAN
LÊ BẢO TRUNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
THÔNG QUA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG
HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGIỆM
PHẦN TỪ HỌC VẬT LÝ 11 NÂNG CAO
Tôi xin cam đoan là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số
liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các
đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kì
một công trình nào khác.
Tác giả
Lê Bảo Trung
Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý
Mã số : 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN QUANG LẠC
Huế, Năm 2014
i
ii

LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giáo hiệu, Phòng đào tạo Sau đại học,
Ban Chủ nhiệm, quý thầy cô giáo Khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Huế và quý
thầy cô trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập.
Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy PGS.TS
Nguyễn Quang Lạc đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của Ban giám hiệu và
quý thầy cô trường THPT Minh Long, tỉnh Quảng Ngãi đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm.
Tác giả cũng xin cảm ơn các anh chị học viên lớp LL&PPDH môn Vật lý
K21 đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt thời gian thực hiện luận
văn.
Cuối cùng, tác giả xin gởi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, động
viên trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
.
iii
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa ......................................................................................................... i
Lời cam đoan ......................................................................................................... ii
Lời cảm ơn ...........................................................................................................iii
Mục lục ................................................................................................................. 1
Danh mục chữ viết tắt ............................................................................................ 4
Danh mục các bảng, biểu, hình vẽ, sơ đồ ............................................................... 5
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 6
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 6
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ................................................................................. 8
3. Mục tiêu đề tài ................................................................................................. 10
4. Giả thuyết khoa học ......................................................................................... 10
5. Nhiệm vụ nghiên cứu....................................................................................... 11
6. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 11
7. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 11
8. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 12
9. Đóng góp của luận văn .................................................................................... 12
10. Cấu trúc luận văn ........................................................................................... 13
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM THEO HƯỚNG PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC
VẬT LÝ ....................................................................................................... 14
1.1. Một số vấn đề về năng lực giải quyết vấn đề ................................................. 14
1.1.1. Năng lực giải quyết vấn đề......................................................................... 14
1.1.2. Các kĩ năng trong năng lực giải quyết vấn đề ............................................. 15
1.1.3. Những dấu hiệu của sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề ..................... 18
1.1.4. Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo hướng phát triển năng
lực giải quyết vấn đề ..................................................................................... 19
1.2. Một số vấn đề cơ bản về BTTN .................................................................... 24
1.2.1. Khái niệm BTTN ....................................................................................... 24
1

1.2.2. Vị trí của BTTN trong hệ thống bài tập vật lý ............................................ 25
1.2.3. Phân loại, các hình thức thể hiện và phương pháp giải BTTN .................... 26
1.2.3.1. Phân loại BTTN ...................................................................................... 26
1.2.3.2. Các hình thức thể hiện BTTN ................................................................. 27
1.3. Nguyên tắc và quy trình xây dựng hệ thống BTTN ....................................... 31
1.3.1. Một số điểm cần chú ý khi xây dựng hệ thống BTTN ................................ 31
1.3.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống BTTN ........................................................ 32
1.3.3. Quy trình xây dựng hệ thống BTTN .......................................................... 35
1.4.1. Đánh giá thực trạng.................................................................................... 36
1.4.2. Những thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng BTTN trong dạy học vật lý
hiện nay ........................................................................................................ 38
1.5. Quy trình sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết
vấn đề của HS ............................................................................................... 40
1.5.1. Khái quát về hình thức bài lên lớp ............................................................. 40
1.5.2. Quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề41
1.6. Kết luận chương 1 ........................................................................................ 44
Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BTTN TRONG DẠY
HỌC PHẦN TỪ HỌC VẬT LÝ 11 NÂNG CAO THEO HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ................................ 46
2.1. Xây dựng hệ thống BTTN phần Từ học Vật lý 11 nâng cao .......................... 46
2.1.1. Khái quát nội dung, cấu trúc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.................... 46
2.1.2. Hệ thống BTTN phần Từ học .................................................................... 51
2.2. Sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
của HS để giảng dạy một số kiến thức phần Từ học Vật lý 11 nâng cao ........ 58
2.3. Kết luận chương 2 ........................................................................................ 63
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .......................................................... 64
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.......................................... 64
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................................. 64
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ................................................................ 64
3.2. Nội dung và tiến trình thực nghiệm sư phạm................................................. 65
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .............................................................. 65
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm .............................................................................. 65
3.3.2. Thực hiện giảng dạy .................................................................................. 65
3.3.3. Kiểm tra đánh giá ...................................................................................... 66
3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm....................................................................... 66
3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học ................................................................... 66
3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ..................................................... 67
3.5. Kết luận chương 3 ........................................................................................ 71
KẾT LUẬN ........................................................................................................ 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 76
PHỤ LỤC
2
3

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU, HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
Trang
Viết tắt
BTTN
ĐC
GV
HĐNT
HS
NC
QTDH
SGK
THPT
TN
TNg
TNSP
Viết đầy đủ
Bài tập thí nghiệm
Đối chứng
Giáo viên
Hoạt động nhận thức
Học sinh
Nam châm
Quá trình dạy học
Sách giáo khoa
Trung học phổ thông
Thí nghiệm
Thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm
Bảng
Bảng 3.1. Bảng thống kê các điểm số (X i ) của bài kiểm tra ................................. 67
Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TNg .............................. 67
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất lũy tích .......................................................... 68
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp các tham số .................................................................. 70
Biểu đồ
Biểu đồ 3.1. Phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg .......................................... 68
Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất ............................................................................ 68
Biểu đồ 3.3. Phân phối tần suất lũy tích ............................................................... 69
Hình vẽ
Hình 1.1. Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề .................................................................................................. 23
Hình 1.2. Quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết
vấn đề. .......................................................................................................... 43
Sơ đồ
Sơ đồ 1.1. Sơ đồ quy trình dạy học đặt và giải quyết vấn đề ................................ 20
Sơ đồ 1.2. Sơ đồ phân loại hệ thống BTTN ......................................................... 26
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc chương “Từ trường” .................................................... 50
4
5

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Con người đang bước vào những năm đầu của thế kỉ 21, ở giai đoạn mà
cuộc cách mạng khoa học công nghệ đang phát triển một cách vượt bậc. Đi cùng
với sự phát triển đó là lượng tri thức mới khổng lồ liên tục được bổ sung vào kho
tàng tri thức nhân loại. Với lượng tri thức đó con người ngày nay không thể nào
nắm bắt hết được, do đó vấn đề không phải ở chỗ một người có thể nhớ được
lượng kiến thức bao nhiêu mà là người đó phải có những năng lực gì để có thể giải
quyết tốt hầu hết các yêu cầu vô cùng đa dạng trong cuộc sống hiện nay. Điều đó
tác động mạnh mẽ đến giáo dục đào tạo, đòi hỏi giáo dục đào tạo phải có sự đổi
mới sâu sắc, toàn diện để có thể đáp ứng xu thế phát triển mới. Đây vừa là cơ hội
vừa là thách thức cho nền giáo dục Việt Nam.
Yêu cầu thực tiễn như vậy đòi hỏi nền giáo dục Việt Nam phải thay đổi
toàn diện và đồng bộ từ mục tiêu, nội dung đến phương pháp, phương tiện và hình
thức dạy học.
Một trong những nội dung chính của mục tiêu giáo dục phổ thông hiện nay
là chú trọng phát triển các năng lực, phát huy tính tích cực, tự giác chủ động , sáng
tạo ở học sinh (HS). Điều đó được khẳng định trong Chiến lược phát triển giáo dục
2001-2010, ban hành kèm theo quyết định số 201/2001/QĐ/TTg ngày 28/12/2001
của Thủ tướng Chính phủ: “Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện… tạo điều
kiện để phát triển năng lực của mỗi HS, năng cao năng lực tư duy, kĩ năng thực
hành, tăng tính thực tiễn, coi trọng kiến thức khoa học xã hội và nhân văn…”[1].
Mục tiêu này cũng được tái khẳng định trong Chiến lược giáo dục 2011-2020, ban
hành kèm theo quyết định số 711/QĐ/TTg ngày 13/06/2012 của Thủ tướng Chính
phủ “Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn
luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo và năng lực tự
học của người học…”[2]
Mục tiêu trên cũng được quy định tại điều 28 của Luật Giáo dục: “Phương
pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo
của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương
pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức
vào thực tiễn…”[18]
Theo đánh giá được ghi trong Chiến lược giáo dục 2011-2020 ban hành
kèm theo quyết định số 711/QĐ/TTg ngày 13/06/2012 của Thủ tướng Chính phủ
thì sau hơn 20 năm đổi mới, mặc dù đã có những bước chuyển biến tích cực, song
giáo dục và đào tạo nước ta vẫn đang bộc lộ nhiều hạn chế, bất cập. Một trong
những hạn chế đó là “Nội dung chương trình còn nặng về lý thuyết, phương pháp
dạy học còn lạc hậu, chưa chú trọng đến giáo dục kĩ năng sống, phát huy tính
sáng tạo, năng lực thực hành của HS…”[2]
Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, phần lớn kiến thức vật lý trong
chương trình trung học phổ thông (THPT) liên hệ chặt chẽ với các thí nghiệm
(TN) và hầu như được rút ra từ thực nghiệm. Sự phong phú về kiến thức, sự đa
dạng về hình thức thí nghiệm chính là những lợi thế lớn đối với tiến trình đổi mới
phương pháp dạy học bộ môn, để thực hiện tốt những yêu cầu về nội dung và
phương pháp giáo dục như Luật Giáo dục đã quy định.
Tuy nhiên, qua nhiều kênh thông tin khác nhau, có thế thấy việc dạy và học
vật lý ở một số trường THPT còn nhiều hạn chế, đó là việc đổi mới phương pháp
dạy học còn chậm, các hình thức dạy học theo lối “thông báo- tái hiện” vẫn còn
tồn tại, sự đa dạng hóa các các loại bài tập sử dụng trong chương trình Vật lý phổ
thông còn là vấn đề đáng phải quan tâm, đặc biệt là các dạng bài tập thí nghiệm
(BTTN) còn khá ít ỏi và chưa được coi trọng trong dạy học vật lý. Điều này ảnh
hưởng không nhỏ đến sự phát triển tư duy cũng như năng lực xử lý các vấn đề
được đặt ra trong học tập và cuộc sống.
Nguyên nhân của thực trạng trên là tính thiếu đồng bộ trong việc đổi mới
phương pháp dạy học và hình thức kiểm tra đánh giá. Các kì thi hầu như không đề
cập đến các vấn đề về thí nghiệm, cũng như BTTN. Vì thế trong quá trình giảng
dạy nhiều giáo viên (GV) đã không chú ý đến việc rèn luyện các kĩ năng liên quan
đến các vấn đề về thí nghiệm. Trong khi đó, việc rèn luyện các kĩ năng giải quyết
vấn đề về BTTN lại là bước đi rất cần thiết để hình thành ở HS năng lực giải quyết
6
7

vấn đề, phát triển được tư duy, sáng tạo- là hành trang quan trọng để HS bước vào
cuộc sống muôn màu muôn vẻ.
Thực tiễn dạy học cho thấy, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của
HS là hết sức quan trọng. Nó có tác dụng thiết thực để HS chủ động chiếm lĩnh
kiến thức và vận dụng kiến thức đó vào thực tế, từ đó làm cho HS tự tin và tích
cực hơn trong học tập. Dạy học không chỉ là việc truyền thụ hệ thống kiến thức cơ
bản mà điều quan trọng là xây dựng ở HS phương pháp suy nghĩ, phong cách làm
việc, cách tiếp cận và giải quyết các vấn đề thực tiễn đặt ra. Đối với môn Vật lý,
việc đặt HS vào yêu cầu giải quyết các vấn đề về BTTN, giúp HS rèn luyện các kĩ
năng, thao tác tư duy so sánh, phân tích, suy luận, khái quát… đó là cơ sở để HS
lĩnh hội các kiến thức vật lý một cách sâu sắc, không máy móc, đồng thời biết vận
dụng kiến thức vào thực tiễn hiệu quả.
Căn cứ vào những chủ trương lớn của Đảng, Nhà nước và của Ngành Giáo
dục; nhận thức được tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học trong
giai đoạn hiện nay và ý nghĩa của của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề
cho HS trong dạy học vật lý; đồng thời góp phần nâng cao hơn nữa chất lượng dạy
học vật lý ở trường THPT, chúng tôi thực hiện nghiên cứu đề tài: “Phát triển
năng lực giải quyết vấn đề cho HS thông qua việc xây dựng và sử dụng hệ
thống bài tập thí nghiệm phần Từ học Vật lý 11 nâng cao”.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Trong dạy học vật lý, BTTN có tác dụng tốt nhiều mặt: giáo dục, giáo
dưỡng, phát triển tư duy và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Đặc biệt, BTTN là phương
tiện hữu hiệu làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn. Nhận thức được
điều đó, trong những năm gần đây đã có không ít tác giả quan tâm đến việc nghiên
cứu, đưa BTTN vào bài học vật lý ở trường phổ thông theo nhiều hướng khác
nhau. Dưới đây là một số nghiên cứu tiêu biểu:
Trong luận án tiến sĩ “Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy học
chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT theo hướng phát
triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính” (2013), tác giả
Lương Thị Lệ Hằng đã làm rõ được các kĩ năng cần rèn luyện cho HS để phát triển
năng lực giải quyết vấn đề, xây dựng được quy trình dạy học giúp HS rèn luyện
các kĩ năng của năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính.
Trong luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu khai thác sử dụng bài tập thí nghiệm,
thí nghiệm vật lý trong dạy học phần Vật lý phân tử và Nhiệt học ở trường THPT”
(2003), tác giả Nguyễn Đức Phước đã trình bày về vai trò của BTTN trong việc
tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, tác giả cũng đã sử dụng một số BTTN
vào nội dung dạy học song lại chưa chú trọng đến xây dựng những định hướng cụ
thể giúp GV có thể sử dụng đề tài một cách hiệu quả.
Tác giả Nguyễn Thanh Sơn với đề tài “Xây dựng và sử dụng bài tập thí
nghiệm trong dạy học phần Điện từ Vật lý 11 THPT” (2009) cũng đề cập đến việc
sử dụng BTTN nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. Tuy nhiên, do
mục tiêu ban đầu tác giả đặt ra chỉ là xây dựng một số BTTN và quy trình để giải
các BTTN đó theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS mà chưa đề
cập đến hình thức thể hiện, nguyên tắc xây dựng và những định hướng về sử dụng
BTTN để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
Với đề tài “Nghiên cứu sử dụng bài tập thí nghiệm theo hướng bồi dưỡng
năng lực tư duy vật lý cho HS trong dạy học chương “Dòng điện không đổi” Vật
lý 11 nâng cao THPT” (2009), tác giả Trịnh Thị Tấn cũng đã trình bày việc sử
dụng BTTN theo hướng bồi dưỡng năng lực tư duy cho HS. Trong luận văn này,
tác giả đã đề xuất được một số biện pháp bồi dưỡng năng lực tư duy vật lý thông
qua BTTN, song tác giả cũng chỉ mới tập trung khai thác các thí nghiệm trong
sách giáo khoa (SGK) mà chưa đưa ra quy trình xây dựng và sử dụng BTTN trong
dạy học vật lý.
Tác giả Trần Văn Tuấn với đề tài “Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm
chương “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10 nâng cao THPT” (2010) đã trình bày một số
vấn đề về xây dựng và sử dụng BTTN. Tuy nhiên, cũng xuất phát từ mục tiêu ban
đầu, tác giả mới chỉ tập trung vào loại bài tập dựa trên phương án thiết kế thí nghiệm
mà chưa đi sâu vào việc khai thác các dạng BTTN có sự hỗ trợ của máy vi tính.
Trong luận văn thạc sĩ “Phát triển tư duy HS thông qua việc xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học chương “Động lực học chất
8
9

điểm” Vật lý 10 THPT” (2012), tác giả Trần Anh Tiến đã đề xuất được quy trình
xây dựng hệ thống BTTN theo hướng phát triển tư duy HS, tác giả cũng sử dụng
sự hỗ trợ của máy vi tính trong tiến trình xây dựng kiến thức dưới hình thức các
video TN, TN mô phỏng... Tuy nhiên, hướng phát triển tư duy là khá chung chung,
thực tiễn yêu cầu cần hình thành những năng lực cụ thể hơn nữa. Mặt khác, các
BTTN chủ yếu là các thí nghiệm được tiến hành trong phòng TN chưa có nhiều
BTTN gắn với cuộc sống hằng ngày của HS, do đó còn hạn chế trong việc kích
thích hứng thú, liên hệ thực tiễn ở HS.
Cùng với các công trình nghiên cứu trên, còn có một số tài liệu liên quan
đến BTTN dưới hình thức sách tham khảo như: “Thí nghiệm thực hành vật lý chọn
lọc” của Nguyễn Thượng Chung (1994), “Những bài tập hay về thí nghiệm vật lý”
của V.Langue (1998), “Bài tập thí nghiệm vật lý” của Nguyễn Thượng Chung
(2000)…Do có những mục đích khác nhau trong quá trình biên soạn sách nên các
tác giả chỉ chú trọng tới việc giới thiệu các BTTN với lời giải kèm theo mà chưa
đề cập đến việc chỉ ra cách sử dụng các bài tập đó trong dạy học vật lý như thế nào
cho hiệu quả.
Như vậy, mặc dù có không ít tác giả đề cập đến BTTN trong dạy học vật lý
nhưng vẫn chưa có tác giả nào nghiên cứu BTTN theo hướng phát triển năng lực
giải quyết vấn đề cho HS. Mặt khác, các tác giả cũng nghiên cứu về các BTTN nói
chung, chưa có tác giả nào khai thác các BTTN có nội dung thực tiễn gắn với cuộc
sống HS.
3. Mục tiêu đề tài
Đề xuất được quy trình xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN để giảng dạy
phần Từ học Vật lý 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
cho HS.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng quy trình xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN để giảng
dạy phần Từ học Vật lý 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết
vấn đề cho HS thì sẽ giúp các em chủ động, linh hoạt trong giải quyết các vấn đề
học tập, nhờ đó góp phần hình thành cho các em năng lực giải quyết các vấn đề
trong cuộc sống.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu đặt ra, chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho HS trong dạy học vật lý ở trường THPT.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng bài tập vật lý nói
chung và BTTN nói riêng trong dạy học vật lý ở trường THPT.
- Đánh giá thực trạng việc sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường
phổ thông hiện nay và nguyên nhân những thực trạng đó.
- Phân tích đặc điểm nội dung, cấu trúc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.
- Đề xuất quy trình xây dựng hệ thống BTTN vận dụng để xây dựng hệ
thống BTTN thuộc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.
- Đề xuất quy trình sử dụng BTTN vào dạy học để phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho HS và vận dụng quy trình này vào giảng dạy một số kiến thức
thuộc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) để kiểm chứng tính hiệu quả và
tính khả thi của đề tài.
6. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy học Vật lý 11 THPT, trong đó quan tâm đặc biệt đến dạy học
BTTN vật lý theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
7. Phạm vi nghiên cứu
Do hạn chế về thời gian và khuôn khổ quy định cho một luận văn, nên đề
tài chỉ tập trung nghiên cứu trong phạm vi:
- Nội dung kiến thức phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.
- Dạy học bài tập vật lý ở phần Từ học Vật lý 11 nâng cao.
- Điều tra thực trạng dạy học BTTN tại một số trường THPT trên địa bàn
tỉnh Quảng Ngãi.
- Thực nghiệm (TNg) được tiến hành tại một số lớp thuộc trường THPT
Minh Long, tỉnh Quảng Ngãi.
10
11

8. Phương pháp nghiên cứu
8.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, Nhà nước về định hướng đổi mới
phương pháp dạy học.
- Nghiên cứu tài liệu và một số công trình khoa học đã công bố có liên
quan đến các nội dung trong đề tài.
- Nghiên cứu nội dung, chương trình SGK, sách giáo viên và các tài liệu
tham khảo liên quan đến nội dung phần Từ học Vật lý 11 nâng cao THPT.
8.2. Phương pháp điều tra thực tiễn
- Điều tra bằng phiếu thăm dò về việc sử dụng BTTN trong hoạt động dạy
học ở một số trường THPT tỉnh Quảng Ngãi.
- Điều tra việc dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề hiện
nay ở một số trường THPT hiện nay.
8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành TNg giảng dạy một số bài thuộc phần Từ học Vật lý 11 nâng
cao có sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
cho HS.
- Kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS.
8.4. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày, so sánh kết quả
TNSP và kiểm định giả thuyết thống kê kết quả học tập của hai nhóm đối chứng
(ĐC) và TNg.
9. Đóng góp của luận văn
- Góp phần hệ thống hóa cơ sở lí luận của việc phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho HS trong dạy học vật lý thông qua BTTN.
- Đề xuất được quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề trong dạy học vật lý.
- Xây dựng được hệ thống BTTN phần Từ học Vật lý 11 nâng cao theo
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
- Đề xuất được tiến trình dạy học một số bài thuộc phần Từ học theo hướng
phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
10. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn của chúng tôi gồm:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng BTTN
theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học vật lý
Chương 2: Xây dựng và sử dụng BTTN trong dạy học phần Từ học Vật lý
11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
12
13

NỘI DUNG
Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG
BÀI TẬP THÍ NGHIỆM THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI
QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
1.1. Một số vấn đề về năng lực giải quyết vấn đề
1.1.1. Năng lực giải quyết vấn đề
a. Khái niệm năng lực
Hiện nay đang có khá nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực. Trong từ
điển Hán-Việt của tác giả Nguyễn Lân, năng lực được cho là “khả năng đảm nhận
cộng việc và thực hiện tốt công việc đó nhờ có phẩm chất đạo đức và trình độ
chuyên môn”; theo quan niệm trong chương trình Giáo dục phổ thông của
Quebec- Canada, năng lực là “sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến
thức, kĩ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu
quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định.”[14]
Trong Kỷ yếu hội thảo quốc gia về khoa học giáo dục Việt Nam, tác giả
Nguyễn Thị Minh Phương cho rằng năng lực là “khả năng hành động, đạt được
thành công và chứng minh sự tiến bộ nhờ vào khả năng huy động và sử dụng hiệu
quả nguồn lực tích hợp của cá nhân khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống.” Theo
các nhà Tâm lý học: “Năng lực là sự kết hợp linh hoạt, độc đáo nhiều đặc điểm tâm
lí tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi giúp cá nhân tiếp thu dễ dàng, tập
dợt nhanh chóng và hoạt động hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó.” [14]
Như vậy, có nhiều cách diễn đạt khác nhau, nhưng tất cả đều chung một
nhận định: năng lực gắn với khả năng thực hiện, nghĩa là phải biết làm chứ không
dừng lại ở hiểu. Và hành động làm ở đây lại gắn với những yêu cầu cụ thể về kiến
thức, kĩ năng thái độ để đạt được kết quả.
Năng lực có những đặc điểm sau:
Năng lực chỉ có thể quan sát được qua hoạt động của cá nhân ở các tình
huống nhất định;
Năng lực thể hiện dưới hai dạng là năng lực chung và năng lực chuyên biệt;
Năng lực được hình thành và phát triển ở trong và ngoài nhà trường;
Năng lực được hình thành và cải thiện liên tục trong suốt cuộc đời con
người vì sự phát triển năng lực thực chất là làm thay đổi cấu trúc nhận thức và
hành động của cá nhân. Vì thế, năng lực có thể bị yếu hoặc mất đi nếu như nó
không được sử dụng tích cực và thường xuyên.
Phát triển năng lực cần dựa trên cơ sở phát triển các thành phần (kiến
thức, kĩ năng, thái độ,…) trong đó phải được “thực hành”, huy động tổng hợp các
thành phần trong các tình huống.
b. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
Vấn đề là trạng thái mà ở đó có sự mâu thuẫn hay có khoảng cách giữa thực
tế và mong muốn. Giải quyết vấn đề là một quá trình, trong đó người học xác định
được vấn đề cần giải quyết, lựa chọn được một giải pháp tối ưu để giải quyết một
vấn đề mới lạ và đánh giá những gì xảy ra. Trong quá trình này, người học đòi hỏi
phải có các kĩ năng tư duy như phân tích, tổng hợp, phê phán, sáng tạo... nhằm tìm
ra con đường mới để giải quyết những vấn đề mà trước đó chưa từng gặp. Vậy
năng lực giải quyết vấn đề là năng lực xác định được mục tiêu của vấn đề, đề ra
được các giải pháp để giải quyết vấn đề đó, chọn được giải pháp tối ưu trong các
giải pháp đã đề ra để thực hiện, đánh giá được kết quả thu được, rút kinh nghiệm
khi xử lí vấn đề khác tương tự và đề xuất được vấn đề mới khi cần thiết.[11]
Hoạt động nhận thức (HĐNT) của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con
người gặp phải mâu thuẫn giữa trình độ hiểu biết đang có và nhiệm vụ mới phải giải
quyết một vấn đề mà bằng việc tái hiện những kiến thức, kĩ năng đã có không đủ để
giải quyết. Để khắc phục được mâu thuẫn trên thì phải biết vận dụng tổng hợp kiến
thức và kĩ năng một cách linh hoạt để xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kĩ
năng mới. Như vậy, HĐNT của HS trong học tập thực chất là hoạt động giải quyết
vấn đề nhận thức.
1.1.2. Các kĩ năng trong năng lực giải quyết vấn đề
Tiến trình giải quyết vấn đề của các nhà khoa học được diễn ra như sau
[24], [30], [36]:
14
15

- Xác định rõ nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những điều kiện
đã cho và những điều cần đạt tới;
- Tìm hiểu xem trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của loài người đã có
cách giải quyết vấn đề đó hoặc vấn đề tương tự chưa;
- Nếu đã có thì liệt kê tất cả những giải pháp đã có và lựa chọn một phương
pháp thích hợp;
- Nếu chưa có thì phải đề xuất giải pháp mới hay xây dựng kiến thức,
phương tiện mới dùng làm công cụ để giải quyết vấn đề;
- Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tiễn để đánh
giá tính hiệu quả của chúng, từ đó bổ sung, hoàn thiện kiến thức đã xây dựng, giải
pháp đã đề xuất.
Để hình thành ở HS năng lực giải quyết vấn đề, GV có thể phỏng theo tiến
trình giải quyết vấn đề của các nhà khoa học để tổ chức HĐNT cho HS. Tuy
nhiên, để tổ chức thành công HĐNT cho HS, GV cần phải chú ý đến những điểm
khác nhau giữa nhà khoa học và HS khi giải quyết vấn đề. Khi chấp nhận giải
quyết một vấn đề, nhà khoa học đã có trình độ kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cần thiết,
còn HS thì chỉ bước đầu làm quen với việc giải quyết vấn đề khoa học. Những
kiến thức mà HS cần chiếm lĩnh là những kiến thức mà nhiều thế hệ các nhà khoa
học đã trải qua thời gian dài mới đạt được, còn HS thì chỉ được dành một khoảng
thời gian ngắn để phát hiện ra kiến thức đó. Bên cạnh đó, nhà khoa học đã có trong
tay những phương tiện chuyên dùng đạt độ chính xác cao và những điều kiện thích
hợp nhất để giải quyết vấn đề, còn HS thì chỉ có những phương tiện thô sơ của
trường phổ thông với độ chính xác chưa cao, chỉ có điều kiện làm việc tập thể ở
lớp hay ở phòng thực hành đôi khi không thể lặp đi lặp lại nhiều lần. HS không thể
hoàn toàn tự lực xây dựng kiến thức khoa học được mà cần phải có sự giúp đỡ của
GV. Sự giúp đỡ của GV không phải là giảng giải, cung cấp cho HS những kiến
thức có sẵn mà là tạo điều kiện cho HS có thể trải qua các giai đoạn chính của việc
giải quyết vấn đề, đồng thời GV cũng phải khuyến khích, động viên HS kịp thời
trong quá trình giải quyết vấn đề đặt ra.
HS chỉ có thể giải quyết được vấn đề đặt ra khi HS phát hiện được vấn đề
cần giải quyết, xác định được mục tiêu của vấn đề và tìm ra được giải pháp để giải
quyết vấn đề đó. Bên cạnh đó, HS còn phải biết phân tích hiện tượng, phối hợp với
các HS khác và sáng tạo trong quá trình giải quyết vấn đề. Khi thu được kết quả,
HS phải biết tổng hợp và đánh giá kết quả đó. Đồng thời, sau khi giải quyết được
vấn đề đặt ra, HS phải đề xuất được vấn đề mới từ kết quả thu được. Vì vậy, để
phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS, GV cần rèn luyện cho HS các kĩ
năng giải quyết vấn đề sau:
- Kĩ năng phát hiện vấn đề cần giải quyết;
- Kĩ năng xác định mục tiêu của việc giải quyết vấn đề;
- Kĩ năng đề xuất các giải pháp thích hợp và thực hiện giải pháp tối ưu để
giải quyết vấn đề; trong đó chú ý rèn luyện kĩ năng TN để giải quyết vấn đề bằng
BTTN.
- Kĩ năng phân tích hiện tượng khi giải quyết vấn đề;
- Kĩ năng phối hợp với người khác để giải quyết vấn đề;
- Kĩ năng đánh giá, tổng hợp, khái quát kết quả thu được;
- Kĩ năng đề xuất vấn đề mới.
Để rèn luyện các kĩ năng giải quyết vấn đề cho HS, GV phải tổ chức
HĐNT sao cho HS có thể phát hiện được vấn đề mới cần giải quyết thông qua việc
đề xuất vấn đề và sự định hướng của GV. Sau khi HS đã xác định được vấn đề cần
giải quyết, để HS có thể tự lực giải quyết được vấn đề đặt ra, GV phải hướng dẫn
cho HS cách thức chung đề giải quyết vấn đề đó. Trước hết, HS phải xác định
được mục tiêu của việc giải quyết vấn đề. Kế tiếp, HS phải suy nghĩ làm thế nào
để đạt được mục tiêu đó. HS phải tìm xem có bao nhiêu cách để giải quyết vấn đề
đó và chọn một giải pháp tối ưu để thực hiện nó. Trong các cách giải quyết trên,
HS phải kết hợp việc phân tích hiện tượng, phân tích vấn đề, sử dụng dữ kiện cung
cấp, suy luận, tổng hợp để tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra. Thông qua kết quả tìm
ra được, GV phải hướng dẫn HS biết cách đánh giá nó đúng hay chưa đúng. Nếu
kết quả HS tìm ra được chưa đúng thì GV phải hướng dẫn HS biết cách xử lí để
thu được kết quả đúng cho vấn đề giải quyết. Đồng thời, thông qua kết quả HS tìm
16
17

ra được, GV cũng phải định hướng cho HS suy nghĩ để HS có thể đề xuất được
vấn đề mới từ kết quả HS tìm ra. Bên cạnh đó, khi tổ chức HĐNT cho HS, GV
cũng phải cho HS làm việc theo nhóm để rèn luyện cho HS kĩ năng phối hợp với
người khác khi giải quyết vấn đề.
Như vậy, quá trình giải quyết vấn đề của HS là quá trình hoạt động tự lực
trong sự phối hợp với tập thể lớp và sự giúp đỡ, hướng dẫn của GV cùng với sự hỗ
trợ của phương tiện dạy học. Kết quả của quá trình giải quyết vấn đề là HS chiếm
lĩnh được kiến thức và phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của mình.
1.1.3. Những dấu hiệu của sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề
Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS trước hết là giúp HS nắm
vững kiến thức, biết vận dụng linh hoạt kiến thức vào các các yêu cầu khác nhau
như giải bài tập, thực hành, giải quyết yêu cầu nào đó do chính các em bắt gặp
trong cuộc sống.
Đối với HS, năng lực giải quyết vấn đề càng phát triển thì khả năng lĩnh hội
trị thức càng cao và đặc biệt khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt và hiệu
quả. Như vậy, sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS được diễn ra trong
quá trình tiếp thu và vận dụng tri thức. Khi năng lực giải quyết vấn đề được phát
triển sẽ tạo thói quen làm việc có mục đích (nhằm giải quyết vấn đề cụ thể nào đó)
và có phương pháp (do HS đã nắm được tiến trình chung để giải quyết vấn đề).
Đây là cơ sở để HS có thể sáng tạo trong các tình huống đa dạng của cuộc sống.
Do đó, từ hoạt động dạy học trên lớp, thông qua hệ thống câu hỏi được gia công kĩ
càng, GV điều khiển hoạt động nhận thức cho HS để giải quyết các vấn đề học tập
được đưa ra. Nếu HS tham gia giải quyết vấn đề tích cực, chủ động, thì họ sẽ lĩnh
hội được kiến thức, đồng thời rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề cho bản thân.
Trên cơ sở phân tích các đặc điểm của năng lực và các kĩ năng của năng lực
giải quyết vấn đề, chúng tôi đưa ra các dấu hiệu để đánh giá sự phát triển năng lực
giải quyết vấn đề như sau:
Một là, có khả năng phát hiện các vấn đề cần giải quyết. Khả năng phát
hiện vấn đề của HS thường không tốt do tâm lý ỷ lại, chờ đợi sự gợi mở của GV.
Do đó, để có khả năng này, HS cần tư duy độc lập và nhạy bén; luôn đặt ra cho
bản thân các câu hỏi thích hợp, xác đáng, rõ ràng khi bắt gặp tình huống có vấn đề.
Biểu hiện cụ thể ở HS là tinh thần ham học hỏi, liên tục chủ động đưa ra các câu
hỏi về vấn đề quan tâm.
Hai là, có khả năng tự lực di chuyển các tri thức, kĩ năng sang một tình
huống mới. Trong quá trình học tập, HS đều phải giải quyết các vấn đề đòi hỏi sự
liên kết các kiến thức đã học với nhau. Nếu HS có thể vận dụng linh hoạt trong các
tình huống mới thì chứng tỏ năng lực giải quyết vấn đề của HS đã phát triển.
Ba là, có khả năng cân nhắc những cách tiếp cận khác nhau dưới những góc
nhìn khác nhau, những giả thuyết và những chọn lựa khác nhau; không tuyệt đối
hóa vấn đề, không cho rằng chỉ có duy nhất một con đường để tìm chân lý và giải
quyết vấn đề. Từ đó, có được lựa chọn phương án tối ưu nhất để giải quyết vấn đề
đặt ra.
Bốn là, có khả năng đánh giá kết quả đạt được sau khi giải quyết xong vấn
đề, nhận ra được ưu điểm, khuyết điểm của cách tiếp cận; cải tiến phương án giải
quyết vấn đề để đem lại hiệu quả cao hơn.
1.1.4. Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo hướng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề
Tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề là
tổ chức các tình huống sao cho HS có thể tự lực giải quyết vấn đề đặt ra trong sự
cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ của GV. Để tích cực hóa HĐNT của HS, GV
phải sắp xếp các tình huống sao cho tình huống sau là sự tiếp nối các tình huống
trước bằng cách cung cấp thêm hoặc biến đổi các dữ liệu. Một tình huống thích
hợp sẽ là tình huống giúp cho HS hành động sáng tạo và có kết quả. Theo các nhà
khoa học, việc dạy học đặt và giải quyết vấn đề tuân theo quy trình sau [6], [8],
[16], [23]:
18
19

Giai đoạn 1
Đặt vấn đề, xây
dựng bài toán
nhận thức
Giai đoạn 2
Giải quyết vấn đề
đặt ra
Giai đoạn 3
Kết luận
Tạo tình huống có vấn đề
Phát triển và nhận dạng vấn đề nảy sinh
Phát biểu vấn để cần giải quyết
Đề xuất các giả thuyết
Lập kế hoạch giải quyết vấn đề
Thực hiện kế hoạch
Thảo luận kết quả và đánh giá
Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu
Phát biểu kết luận
Để xuất vấn đề mới
Sơ đồ 1.1. Sơ đồ quy trình dạy học đặt và giải quyết vấn đề
Việc xác nhận tính hợp thức của kiến thức được xác lập có thể được thực
hiện theo hai giải pháp [13],[22]:
Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác lập hoặc hệ quả của nó với kết
quả thực nghiệm, với kết quả quan sát thực tiễn;
Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác lập với những kiến thức đã có
hoặc giữa hệ quả giữa chúng.
Dựa vào quy trình dạy học đặt và giải quyết vấn đề ở trên, việc tổ chức các
HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề được thực hiện
theo tiến trình gồm 6 bước đó là: đề xuất và phát biểu vấn đề giải quyết vấn đề
(suy đoán, thực hiện giải pháp) kiểm tra, xác nhận kết quả giải pháp rút ra kết
luận (kiến thức mới) đánh giá, vận dụng kiến thức đề xuất vấn đề mới. [20]
Bước 1: Đề xuất và phát biểu vấn đề
Trong bước này, GV tạo ra cho HS tình huống có vấn đề, tạo động cơ hứng
thú học tập cho HS. Đồng thời, GV cũng định hướng cho HS phát hiện và phát
biểu được vấn đề cần giải quyết. Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng phát
hiện vấn đề cần giải quyết.
Bước 2: Giải quyết vấn đề: suy đoán giải pháp, thực hiện giải pháp.
Để HS có thể tự lực giải quyết được vấn đề đặt ra, GV hướng dẫn cho HS
cách thức chung để giải quyết vấn đề đó.
Trước hết, HS phải lập được kế hoạch giải quyết vấn đề. Để lập kế hoạch
HS cần thực hiện các thao tác sau:
Xác định được mục tiêu của việc giải quyết vấn đề.
Suy đoán các giải pháp để đạt được mục tiêu đã xác định: để giải quyết
vấn đề đặt ra, cần suy đoán điểm xuất phát cho phép đi tìm lời giải, chọn hoặc đề
xuất các mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm; hoặc phỏng đoán các
biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây
dựng cái cần tìm.
Tiếp đến, GV định hướng cho HS thực hiện giải pháp đã đã đề ra. Việc
thực hiện giải pháp thường được tiến hành theo hai hướng chính:
Khảo sát lý thuyết: vận hành mô hình rút ra kết luận logic về cái cần tìm.
Khảo sát thực nghiệm: thiết kế phương án TN, tiến hành TN, thu nhận
các dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về cái cần tìm.
Trong bước này, GV yêu cầu HS phối hợp nhau để xác định được mục tiêu
vấn đề và đưa ra giải pháp để giải quyết vấn đề trên. Bên cạnh đó, để định hướng
HS giải quyết được vấn đề đặt ra, GV phải bố trí nhiều tình huống nối tiếp nhau để
HS suy nghĩ, tìm kiếm câu trả lời. Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng xác
định mục tiêu của việc giải quyết vấn đề, kĩ năng phân tích hiện tượng và kĩ năng
đề xuất giải pháp thích hợp khi giải quyết vấn đề. Đồng thời, qua các hoạt động
20
21

đó, GV cũng rèn luyện cho HS kĩ năng phối hợp với người khác (kĩ năng làm việc
nhóm) để giải quyết vấn đề.
Bước 3: Thảo luận và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề
Trong bước này, GV yêu cầu HS tổng hợp lại kết quả giải quyết vấn được
thực hiện bởi các giải pháp do họ đưa ra. Cụ thể, GV cần hướng dẫn HS: xem xét,
đánh giá khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng
chúng để giải thích hoặc tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp của lý thuyết
(nhờ suy luận lý thuyết- mô hình hệ quả logic) và kết luận thu được từ các dữ liệu
thực nghiệm (mô hình xác nhận). Sự đánh giá này sẽ dẫn tới hai hướng:
Khi có sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm chấp nhận giải pháp
và kết quả thu được.
Khi không có sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm tiến hành
xem xét lại giải pháp đã đề ra, bổ sung, sửa đổi, thậm chí là dùng giải pháp khác
đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất pháp hoặc thay đổi phương án thực
nghiệm.
Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng tổng hợp, phân tích kết quả thu
được; kỹ năng tư duy trong tình huống mới.
Bước 4: Kết luận kiến thức
Sau khi HS đã thảo luận và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề, nếu giải
pháp đã được đánh giá là phù hợp, kết quả suy luận lý thuyết phù hợp với kết quả
kiểm chứng bằng thực nghiệm thì kết quả giải quyết vấn đề ở trên được hợp thức
hóa và đi đến kết luận kiến thức. Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng khái
quát hóa kiến thức.
Bước 5: Đánh giá và vận dụng kiến thức trong giới hạn vấn đề vừa giải
quyết
Trong bước này, GV yêu cầu HS hệ thống lại kiến thức vừa học và trình
bày trước lớp. Qua bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ năng tổng hợp.
Tiếp đó, GV cho HS vận dụng kiến thức để giải bài tập hoặc giải thích các
hiện tượng liên quan đến kiến thức vừa học. Ở bước này, GV rèn luyện cho HS kĩ
năng phân tích và tổng hợp khi vận dụng kiến thức.
Bước 6: Đề xuất vấn đề mới
Trong bước này, GV hướng dẫn cho HS mở rộng giới hạn vấn đề vừa tìm
hiểu, từ đó phát hiện ra các vấn đề mới. Điều này giúp HS rèn luyện kĩ năng liên
tục phát hiện các vấn đề mới dựa trên cơ sở các vấn đề cũ đã được giải quyết.
Qua sáu bước trên, tiến trình tổ chức các HĐNT cho HS theo hướng phát
triển năng lực giải quyết vấn đề được thể hiện bằng Hình 1.1.
Hình 1.1. Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề
Trong quá trình tổ chức HĐNT theo hướng phát triển năng lực giải quyết
vấn đề, GV cần linh hoạt trong việc tổ chức các tình huống có vấn đề thích hợp.
Bởi vì tình huống thích hợp là tình huống có thể định hướng cho HS hành động
tìm tòi. Có thể có nhiều tình huống thích hợp khác nhau định hướng cho một hành
22
23

động tìm tòi. Các tình huống này có thể có các mức độ khác nhau, phù hợp với
từng đối tượng.
Trong quá trình hợp tác giữa GV và HS, điều cần thiết nhất là phải đảm bảo
bầu không khí dân chủ và thuận lợi cho HS bày tỏ ý kiến của mình. Đó chính là
việc tạo ra các điều kiện tâm lí để HS sáng tạo khi giải quyết vấn đề. Bên cạnh đó,
trong lớp học cần thể hiện sự tôn trọng giữa GV và HS, giữa HS với nhau và đặc
biệt GV phải làm cho HS tin tưởng vào năng lực của mình.
Như vậy, nếu GV tổ chức thích hợp HĐNT cho HS thì HS sẽ từng bước
giải quyết vấn đề đặt ra, qua đó các kĩ năng giải quyết vấn đề của HS sẽ được hình
thành và năng lực giải quyết vấn đề của HS được phát triển qua các HĐNT đó.
1.2. Một số vấn đề cơ bản về BTTN
1.2.1. Khái niệm BTTN
Khi nói về BTTN, đã có nhiều ý kiến khác nhau. Tác giả Nguyễn Đức
Thâm cho rằng: “Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm TN để kiểm chứng
lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập” [ 21].
Theo Nguyễn Thượng Chung thì: “Bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi
hỏi HS phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực nghiệm,
các kĩ năng hoạt động trí óc và chân tay, vốn hiểu biết về vật lý, kĩ thuật và thực tế
đời sống...để tự mình xây dựng phương án, lựa chọn phương tiện, xác định các
điều kiện thích hợp, tự mình thực hiện TN theo quy trình, qui tắc để thu thập và xử
lí các kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối ưu bài toán cụ thể được đặt
ra” [7].
Như vậy một cách chung nhất, có thể hiểu: BTTN là loại bài tập đòi hỏi HS
phải vận dụng kiến thức đơn lẻ hay kiến thức tổng hợp và kĩ năng thực hành để
đưa ra các lời giải thích dựa trên kết quả TN hoặc đưa ra các phương án để thực
hiện TN kiểm tra hoặc tiến hành các TN để tìm những số liệu cần thiết cho việc
giải bài tập. Những TN này thường đơn giản, có thể làm ở nhà hoặc ở phòng TN,
với các dụng cụ đơn giản dễ tìm hoặc HS tự làm được.
Cũng cần lưu ý rằng trong các BTTN thì TN chỉ cho số liệu để giải bài tập,
chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế. Do đó, ngoài BTTN có
tính chất định lượng còn cần có BTTN có tính chất định tính, yêu cầu HS vận
dụng các định luật vật lý để giải thích các hiện tượng, giúp HS khắc sâu bản chất
vật lý trong các hiện tượng diễn ra ở BTTN.
1.2.2. Vị trí của BTTN trong hệ thống bài tập vật lý
Trong dạy học, bài tập giữ vai trò rất quan trọng. Nó là phương tiện giúp
GV hoàn thành các chức năng giáo dưỡng, giáo dục và phát triển tư duy của HS.
Việc giải bài tập giúp các em nắm kiến thức một cách sâu sắc và bền vững; giúp
HS rèn luyện kĩ năng, hình thành kĩ xảo, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn; giúp HS
làm việc với tinh thần tự lực cao, đồng thời phát triển tư duy sáng tạo của HS.
Vì tầm quan trọng của bài tập đối với quá trình dạy học (QTDH) nên trong
thực tế đã có nhiều hệ thống bài tập vật lý được biên soạn dưới nhiều hình thức đa
dạng phong phú và không ngừng được hoàn thiện. Việc phân loại hệ thống bài tập
đa dạng như vậy là rất khó khăn và cũng chỉ mang tính tương đối. Tuy nhiên, có thể
hình dung hệ thống bải tập vật lý được phân loại theo một số cách sau [9], [34]:
Dựa theo phân môn của vật lý có bài tập cơ học, bài tập nhiệt học, bài tập
điện học, bài tập quang học và bài tập về phản ứng hạt nhân;
Dựa vào phương tiện giải có bài tập định tính, bài tập tính toán, BTTN,
bài tập đồ thị;
Dựa theo mức độ khó có bài tập cơ bản, bài tập nâng cao;
Dựa theo đặc điểm của hoạt động nhận thức có bài tập tái hiện, bài tập
sáng tạo;
Dựa theo các bước của tiến trình dạy học có bài tập để mở bài, bài tập
vận dụng khi xây dựng kiến thức mới, bài tập củng cố hệ thống hóa kiến thức, bài
tập về nhà, bài tập kiểm tra...
Từ các cách phân loại bài tập vật lý nêu trên, có thể thấy vị trí và tầm quan
trọng của BTTN trong hệ thống bài tập vật lý. Sơ đồ 1.2 cho ta cách nhìn tổng quát
hơn về vị trí của BTTN.
Sơ đồ cho thấy BTTN có trong tất cả các phân môn của Vật lý học như cơ
học, nhiệt học, điện học, quang học, ...Với mỗi phân môn BTTN có thể phân theo
nhiều mức độ khó khác nhau, đồng thời cũng có thể sắp xếp chúng theo đặc điểm
24
25

của hoạt động nhận thức dưới dạng bài tập tái hiện và sáng tạo. Một điểm đáng
chú ý là BTTN có thể được xây dựng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học,
theo đó có thể sử dụng chúng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học.
Sơ đồ 1.2. Sơ đồ phân loại hệ thống BTTN
1.2.3. Phân loại, các hình thức thể hiện và phương pháp giải BTTN
1.2.3.1. Phân loại BTTN
Hiện nay, hệ thống bài tập vật lý được phân loại rất đa dạng và phong phú.
Việc phân loại hệ thống bài tập phụ thuộc vào những yêu cầu và mục tiêu nhất
định, vì vậy sự phân loại hệ thống bài tập nào cũng chỉ mang tính chất tương đối.
Ở đây, có thể phân loại BTTN theo mức độ khó đối với HS, gồm: BTTN
đơn giản, BTTN nâng cao, BTTN sáng tạo.
BTTN đơn giản là loại bài tập mà khi giải, HS chỉ cần vận dụng một đơn
vị kiến thức (một định luật, một định lí, một quy tắc...), một số thao tác tư duy và
suy luận logic đơn giản là có thể giải được. Loại bài tập này thường có các yêu cầu
đặc trưng đối với HS là: làm TN theo chỉ dẫn; quan sát theo mục tiêu đã chỉ sẵn;
mô tả hiện tượng, giải thích hiện tượng...
BTTN nâng cao là loại bài tập mà khi giải, HS phải vận dụng nhiều đơn vị
kiến thức, một số thao tác tư duy và suy luận logic nhất định mới có thể giải được.
Loại bài tập này thường có các yêu cầu đặc trưng đối với HS là: làm TN với dụng cụ
cho sẵn hoặc tùy ý, đo đạc, tính toán định lượng, nhận xét, giải thích kết quả TN...
BTTN sáng tạo là loại bài tập mà khi giải, HS có thể phải vận dụng những
kinh nghiệm thực tiễn, những đơn vị kiến thức (các khái niệm, quy tắc, định luật...),
một số thao tác tư duy và suy luận logic nhất định mà tự lực tìm ra phương án để có
thể giải quyết được những yêu cầu đặt ra. Loại bài tập này thường có các yêu cầu
đặc trưng đối với HS là: thiết kế phương án TN theo mục đích TN cho trước với
dụng cụ cho sẵn hoặc tùy ý; làm TN tìm quy luật hoặc đo đạc, giải thích...
1.2.3.2. Các hình thức thể hiện BTTN
BTTN có thể được thể hiện dưới nhiều hình thức truyền tải thông tin khác
nhau. Dưới đây là một số hình thức có thể được sử dụng trong các trường phổ
thông hiện nay:
Thể hiện BTTN qua mô tả TN bằng lời kèm theo câu hỏi
Thể hiện BTTN qua mô tả TN bằng lời thực chất là cách dùng lời nói để
truyền đạt thông tin đến HS. Hình thức này được sử dụng khi thông tin cùa bài tập
(hoặc các TN) hoàn toàn có thể mô tả một cách ngắn gọn, súc tích, dễ hiểu, dễ
hình dung. Qua việc mô tả đó HS có thể hiểu và thu nhận đầy đủ những thông tin
về các dữ kiện và yêu cầu của bài tập.
Hình thức này thường gặp ở dạng bài tập cho biết trước kết quả của TN
phần yêu cầu chủ yếu là giải thích kết quả TN hoặc đối với những bài chỉ cho mục
đích hoặc dụng cụ TN và chỉ yêu cầu HS đề xuất phương án TN.
Thể hiện BTTN qua video clip TN hoặc các TN mô phỏng
Thể hiện BTTN qua các video clip TN thực chất là cách dùng đoạn video
clip TN (phim TN thực, TN mô phỏng...) nào đó để truyền tải nội dung các điều
kiện ban đầu đến HS, còn yêu cầu đặt ra của bài tập được truyền đạt thông qua lời
nói của GV.
26
27

Hình thức thể hiện này đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại như máy
vi tính, đèn chiếu (projector) và một số phần mềm mô phỏng. Cách thể hiện này có
hiệu quả tốt trong dạy học khi hạn chế về thời gian làm TN hoặc đối với những
hiện tượng có thời gian xảy ra rất nhanh hoặc rất chậm...
Thể hiện BTTN bằng TN thực
Thể hiện BTTN bằng TN thực thực chất là thông qua việc thực hiện một
TN nào đó (có thể do HS hoặc GV thực hiện), HS sẽ thu nhận được những thông
tin về điều kiện ban đầu của bài tập.
Hình thức này được sử dụng khi yêu cầu của bài tập gắn liền với kết quả
của TN.
Như vậy, trong dạy học, tùy theo mục đích và yêu cầu của phát triển tư duy
HS, với cùng một nội dung TN, GV có thể có các hình thức thể hiện khác nhau.
1.2.3.3. Phương pháp giải BTTN
Mỗi loại bài tập vật lý điều có những đặc điểm riêng của nó. BTTN VL có
đặc điểm nghiên cứu TNg về mối liên hệ phụ thuộc nào đó. Quá trình giải bài toán
chính là quá trình làm rõ những điều kiện mà trong đó mối liên hệ phụ thuộc cần
nghiên cứu có thể xảy ra; xác định phương án TN cho phép thu thập những thông
tin cần thiết cho việc khảo sát về sự liên hệ phụ thuộc đó; nắm vững những dụng cụ
đo lường cần sử dụng; lắp ráp các dụng cụ; tiến hành TN và ghi lại các kết quả quan
sát, đo được; xử lí kết quả và kết luận về sự liên hệ phụ thuộc cần nghiên cứu.
BTTN là một phần củạ bài tập vật lý, cho nên việc giải BTTN cũng tuân
theo những bước chung của việc giải một bài tập vật lý. Khi giải một bài tập vật lý
ta thường trải qua các bước chung [17], [21], đó là:
Tìm hiểu đề bài: Xác định rõ các điều kiện và làm rõ ý nghĩa các thuật
ngữ, các cụm từ quan trọng; ghi vắn tắt các điều kiện, có thể sử dụng các kí hiệu,
vẽ hình hoặc sơ đồ nếu cần thiết.
Phân tích hiện tượng: Phân tích nội dung bài tập với mục đích làm rõ bản
chất vật lý của các hiện tượng được mô tả trong bài, gợi lại trong đầu của HS những
khái niệm, định luật có liên quan, cần thiết cho việc giải bài tập.
Xây dựng lập luận: Tìm quy luật liên hệ các đại lượng phải tìm và các đại
lượng đã cho, viết ra các công thức tương ứng; lập các phương trình dưới dạng
tổng quát hoặc lắp ráp các TN cần thiết cho việc giải toán (bài toán thí nghiệm).
Biện luận: Phân tích lời giải hoặc đáp số, đánh giá ảnh hưởng của các số
gần đúng trong điều kiện của bài toán; thảo luận, tìm kiếm cách giải khác, lựa
chọn cách giải hợp lí...
Căn cứ vào phương pháp chung khi giải một bài tập vật lý và đặc điểm của
BTTN, có thể vạch ra một dàn bài chung cho việc giải một BTTN, gồm những
bước chính sau:
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
Đối với bất kì loại bài tập vật lý nào, việc tìm biểu đề bài là bước quan
trọng nhất. Trong mỗi hình thức thể hiện của BTTN đều có thể chứa đựng những
yếu tố của hình thức thể hiện khác, do đó khi tìm hiểu đề bài cần phân biệt rõ từng
hình thức thể hiện và tập trung vào những thuật ngữ quan trọng để xác định mục
đích, yêu cầu của nội dung bài tập. Nếu như là BTTN bằng lời cần tập trung vào
những từ ngữ mô tả diễn biến và kết quả của hiện tượng hay những dụng cụ TN
cho sẵn. Nếu là BTTN thể hiện bằng video clip hoặc TN thực cần tập trung vào
quan sát diễn biến hiện tượng xảy ra...
Sau khi đọc kĩ đề bài, cần phân biệt đâu là dữ kiện đã cho và đâu là cái cần
tìm. Trong trường hợp cần thiết có thể tóm tắt ngắn gọn các dữ kiện và yêu cầu
bằng sơ đồ các kí hiệu.
Bước 2: Phân tích nội dung bài tập để làm rõ ý nghĩa vật lý của những
hiện tượng mô tả trong bài tập
Nghiên cứu các dữ kiện cho trong đầu bài để xác định hiện tuợng nào, quá
trình vật lý nào sẽ xảy ra trong TN. Từ đó xác định những kiến thức (quy tắc, định
luật, định lí, công thức...) sẽ được sử dụng để giải bài tập. Nhìn chung trong các
BTTN, ta thường gặp các bài toán có các yêu cầu cơ bản, đó là: quan sát và giải
thích hiện tượng; đề xuất phương án TN; thực hiện TN để lấy số liệu cho việc tính
toán và giải thích.
28
29

Đối với BTTN yêu cầu quan sát và giải thích hiện tượng, là những bài tập
không đòi hỏi phải đo đạc, tính toán về mặt định lượng. Do đó, khi phân tích nội
dung của bài tập phải sử dụng các phép suy luận logic trên cơ sở các định luật, các
khái niệm và quan sát trong TN. Có thể phân tích nội dung của bài tập loại này
thông qua việc trả lời các câu hỏi sau: Đại lượng nào bài tập đã cho? Đại lượng
nào cần phải tìm? Cần phải sử dụng kiến thức nào đã học?
Đối với BTTN đề xuất phương án TN, là những bài tập đòi hỏi HS phải đề
xuất phương án TN theo mục đích mà đề bài yêu cầu với những dụng cụ cho sẵn
hoặc tùy ý. Do đó, khi phân tích nội dung của bài tập này HS phải thực hiện các
phép suy luận logic để liên kết yêu cầu của bài toán với những dữ kiện đã cho
bằng tri thức vật lý đã có. Có thể phân tích nội dung của bài tập loại này thông qua
việc trả lời các câu hỏi sau: Các đại luợng cần đo có liên quan như thế nào? Cần
phải sử dụng kiến thức nào đã học? Làm thế nào để đo được?...
Đối với BTTN đòi hỏi phải thực hiện TN để lấy số liệu cho việc tính toán.
Đây thường là những bài tập có yêu cầu khá tổng hợp (xây dựng phương án TN,
thực hiện TN, giải thích kết quả TN..). Do đó, khi phân tích nội dung của bài tập
này phải kết hợp các bước phân tích như đã nêu đối với BTTN quan sát và giải
thích hiện tượng và BTTN đề xuất phương án TN.
Cần lưu ý rằng trong trường hợp phải tiến hành TN mới có thể giải quyết
được bài tập, cần phân tích đặc điểm và cách thức sử dụng các dụng cụ, thiết bị đã
cho được sử dụng trong TN. Ngoài ra, nếu như trong TN phải thực hiện lấy số liệu
tính toán từ TN thì phài tìm hiểu rõ đặc điểm về sai số của dụng cụ - đây là một yếu
tố quan trọng ảnh hưởng đến tính chính xác của phép đo trong khi tiến hành TN.
Bước 3: Xây dựng phương án TN (đối với những bài tập chưa cho
phương án TN)
Trong bước này, ta phải vận dụng tổng hợp nhiều đơn vị kiến thức và
những hiểu biết từ thực tế, xác định sự phụ thuộc cần kiểm tra, khảo sát, đề ra các
phương án khả dĩ.
Từ các phương án đã đề ra, lựa chọn phương án tối ưu phù hợp với điều
kiện của TN (dụng cụ, thời gian thực hiện...), thiết kế sơ đồ TN, lựa chọn dụng cụ
đo thích hợp.
Tiến hành bố trí các dụng cụ sẽ làm TN một cách có trật tự, xác định các
bước TN, lập bảng ghi những đại lượng cần đo.
Bước 4: Tiến hành TN, ghi kết quả quan sát hay đo được
Khi tiến hành TN cần lưu ý đến thao tác sử dụng các dụng cụ đo lường
(cách đọc giá trị, điều chỉnh vị trí số không của kim chỉ thị, quy tắc lắp rắp, trình
tự làm việc với chúng).
Tìm phạm vi xác định của các đại luợng vật lý cần đo, lắp ráp TN theo sơ
đồ. Tiến hành đo các đại lượng, ghi kết quả, xác định sai số.
Bước 5: Xử lí kết quả, rút ra kết luận và giải thích
Thay giá trị thu được của các đại lượng vật lý vào công thức cần kiểm tra,
khảo sát và tính toán. Khi xử lí kết quả của phép đo cần lưu ý đến quy tắc làm tròn
cũng như các cấp chính xác của dụng cụ đo. Từ đó đánh giá mức độ chính xác của
việc nghiên cứu, so sánh kết quả TN và kết quả lí thuyết, nếu cần vẽ đồ thị và ghi
các điểm thực nghiệm.
Từ kết quả thu được rút ra kết luận, nhận xét, ứng dụng của kết quả đó
trong thực tế. Đôi khi nhờ việc đối chiếu với thực tế mà HS có thể phát hiện những
sai lầm trong khi thực hiện TN.
1.3. Nguyên tắc và quy trình xây dựng hệ thống BTTN
1.3.1. Một số điểm cần chú ý khi xây dựng hệ thống BTTN
BTTN là một phần trong hệ thống bài tập vật lý, nên khi xây dựng các
BTTN phải đáp ứng những yêu cầu chung của hệ thống bài tập vật lý [15], đó là:
Bảo đảm tính hệ thống: Các bài tập phải có quan hệ chặt chẽ với nhau và
gắn chặt với mục đích, yêu cầu của giờ lên lớp, phục vụ nội dung mỗi bước của
QTDH.
Góp phần tăng cường tư duy tích cực, sáng tạo.
Góp phần tăng cường rèn luyện năng lực thực hành của HS.
30
31

Bảo đảm tính đa dạng để phục vụ các yêu cầu về nội dung và ở các bước
của QTDH.
Số lượng bài tập được đưa ra hợp lý, phù hợp với logic của bài học và
nội dung chương trình để các em có điều kiện học tập tập trung.
Ngoài ra do BTTN có những đặc điểm và cách thể hiện khá đặc biệt nên
việc xây dựng các BTTN phải thỏa mãn một số yêu cầu khác nữa. Cụ thể là:
Về nội dung
Mỗi BTTN có thể chứa đựng một hay nhiều đơn vị kiến thức khác nhau của
bài học, hay nói cách khác chúng phải thể hiện mối liên hệ chặt chẽ giữa các đơn
vị kiến thức khác nhau trong bài học. Nội dung của BTTN phải gần gũi, gắn liền
với một vấn đề cụ thể nào đó trong thực tế cuộc sống.
Về hình thức cung cấp thông tin
Đối với những BTTN được diễn đạt bằng lời, ngôn ngữ sử dụng phải đảm
bảo tính chính xác về mặt ngữ pháp và nội dung khoa học. Từ ngữ được diễn đạt
phải có tính phổ thông, các hiện tượng mô tả phải sử dụng thuật ngữ vật lý phổ biến.
Đối với những BTTN được thể hiện qua các video clip, chúng phải tập
trung vào những hiện tượng, quá trình vật lý cần hỏi và phải kèm theo nội dung
kiến thức bằng lời để HS tập trung vào những dữ kiện quan trọng thông qua các
đoạn video.
Về mức độ khó
Các BTTN phải đảm bảo mức độ khó tăng dần phù hợp với chuẩn kiến thức
kỹ năng của chương trình. Ngoài ra, nếu những bài tập phải tiến hành TN thì
những TN này phải đơn giản có thể làm ở nhà hoặc ở phòng TN với những dụng
cụ đơn giản dễ tìm hoặc tự làm được.
1.3.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống BTTN
Trong dạy học vật lý, để có một hệ thống BTTN tốt thì mỗi BTTN phải
được biên soạn và thỏa mãn được những yêu cầu nhất định. Trong đó mỗi bài tập
phải có một nhiệm vụ và vị trí nhất định trong bài học, phải chứa đựng kiến thức
cơ bản, đảm bảo được tính chính xác, khoa học. Nội dung của BTTN phải chứa
đựng một mâu thuẫn vừa sức và hứng thú đối với các em. Hình thức thể hiện
BTTN phải diễn đạt rõ ràng, súc tích các yêu cầu đặt ra, ngôn ngữ chính xác, uyển
chuyển, phản ảnh được sự vận động của hiện tượng, quá trình vật lý.
Khi xây dựng hệ thống BTTN vật lý cho một chương (một phần), cần phải
tuân thủ một số nguyên tắc cơ bản, đó là:
Hệ thống BTTN góp phần thực hiện mục tiêu môn học
BTTN vật lý là một trong những phương tiện để tổ chức các hoạt động
nhận thức của HS trong QTDH nhằm hình thành, khắc sâu, vận dụng và phát triển
hệ thống kiến thức lí thuyết, hình thành và rèn luyện các kĩ năng thực hành cơ bản
cho HS. Những kiến thức và kĩ năng này thực sự cần thiết cho HS khi bước vào
cuộc sống. Vì vậy các BTTN vật lý phải phù hợp với nội dung dạy học, phải bám
sát mục tiêu dạy học và có tác dụng đáng kể, thiết thực trong việc hoàn thành mục
tiêu môn học.
Hệ thống BTTN đảm bảo tính vừa sức và phát huy được tính tích cực nhận
thức của HS
BTTN phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, đầu
tiên là những bài tập vận dụng theo mẫu đơn giản, sau đó là những bài tập vận
dụng phức tạp hơn (nâng cao), cuối cùng là những bài tập đòi hỏi sáng tạo.
Với mức độ đơn giản, HS chỉ cần vận dụng một kiến thức cơ bản đã biết và
một số thao tác tư duy đơn giản hoặc một suy luận logic để giải quyết những vấn đề
đặt ra trong các tình huống quen thuộc với các thiết bị TN đơn giản và dễ sử dụng.
Với mức độ nâng cao, HS phải vận dụng cùng lúc nhiều đơn vị kiến thức
liên quan và nhiều thao tác tư duy để giải BTTN hoặc một vài phép suy luận logic.
Với mức độ sáng tạo, đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đã biết để giải
quyết những vấn đề đặt ra trong các tình huống mới. Các em phải sử dụng kết hợp
các thao tác tư duy và những suy luận logic để giải bài tập. Điều này sẽ giúp các
em rèn luyện được các kĩ năng cơ bản như thu thập, xử lí và vận dụng thông tin
cũng như tự kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của mình, đồng thời phát triển
năng lực tư duy sáng tạo.
Khi xây dựng hệ thống BTTN, không nên dàn trải, ôm đồm quá nhiều, cần
chọn những BTTN điển hình, với độ khó khác nhau, mỗi nhóm BTTN tiêu biểu
32
33

cho một dạng BTTN cụ thể, khi giải được một nhóm BTTN trong hệ thống thì HS
sẽ nắm được cách giải một dạng BTTN của hệ thống đó. Như vậy, HS có thể vận
dụng để giải những BTTN cùng dạng ở mức cao hơn, qua đó góp phần hình thành,
phát triển HS khả năng tìm tòi, tự phát hiện, tự giải quyết nhiều loại BTTN khác.
BTTN đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng
Trong tự nhiên, mọi sự vật hiện tượng, quá trình không tồn tại dưới dạng
biệt lập đơn lẻ mà tồn tại trong một hệ thống, trong mối quan hệ mật thiết với
nhau, tạo thành một chỉnh thể thống nhất có cấu trúc nhất định. Khi xây dựng hệ
thống bài tập, mỗi bài tập trong một hệ thống phải ứng với một đơn vị kiến thức và
một kĩ năng nhất định vì một bài tập không thể dàn trải mọi kĩ năng. Toàn bộ hệ
thống gồm nhiều BTTN sẽ góp phần hoàn thiện một nhóm kiến thức và hình thành
một hệ thống kĩ năng đồng bộ, cơ bản cho người học trong QTDH vật lý.
Hệ thống BTTN phải được xây dựng một cách đa dạng, phong phú, phản
ánh được tính đa dạng, phức tạp của thế giới khách quan. Sự đa dạng của hệ thống
BTTN thể hiện ở việc lựa chọn những bài tập có mức độ khó khăn và phức tạp
khác nhau, chứa đựng những kiểu phương pháp giải quyết vấn đề khác nhau, điều
này sẽ giúp việc rèn luyện các thao tác tư duy và suy luận logic hiệu quả đồng thời
giúp các em hiểu tri thức vật lý sâu sắc và vận dụng tri thức vật lý một cách cụ thể
hơn. Đối với cùng một TN vật lý, có thể có những cách hỏi và truyền đạt thông tin
khác nhau, vì thế khi xây dựng BTTN cần căn cứ vào đối tượng HS để thể hiện
các BTTN dưới nhiều hình thức khác nhau.
Hệ thống BTTN phù hợp với QTDH
Việc xây dựng hệ thống BTTN nào cũng phải xuất phát từ những yêu cầu
của việc đổi mới trong giáo dục, gắn với những thực tiễn dạy học để góp phần giải
quyết những hạn chế, nâng cao hiệu quả của việc rèn luyện các kĩ năng vận dụng
tri thức vào thực hành cho HS.
Trong mỗi giờ học VL, ứng với các giai đoạn dạy học khác nhau luôn có
những đặc điểm riêng về việc tổ chức, sử dụng các phương pháp và hình thức dạy
học. Vì thế, hệ thống BTTN phải phù hợp với các giai đoạn của QTDH mới phát
huy được vai trò của nó trong việc tổ chức dạy học và rèn luyện các kĩ năng cụ thể
cho HS.
Hệ thống BTTN định hướng HS thực hiện các thao tác tư duy và phương
pháp suy luận logic
Trong mỗi BTTN, khi phân tích nội dung bài tập, HS phải thực hiện các thao
tác tư duy và các suy luận logic để làm rõ bản chất vật lý của những hiện tượng
được mô tả trong đề bài tìm mối liên hệ giữa dữ kiện đã cho và yêu cầu cần tìm.
Trên cơ sở đó, HS xây dựng các phương án và cảc bước tiến hành TN. Kết quả TN
có thể là những quan sát định tính của các hiện tượng vật lý hoặc các số liệu định
lượng của các đại lượng vật lý, nhờ đó HS rút ra được kết luận. Như vậy, trong quá
trình giải các BTTN này, HS được rèn luyện kĩ năng vận dụng các thao tác tư duy
và PP suy luận logic để giải quyết vấn đề của bài toán vật lý, nhờ đó tư duy vật lý
của HS được phát triển.
Các BTTN phải đảm bảo tính khả thi và phát huy được tính sáng tạo ở HS
Các sự kiện trong BTTN vật lý thường là những hiện tượng rất gần gũi với
đời sống, các dụng cụ thực hiện TN đơn giản, dễ tìm, dễ sử dụng. Vì vậy, trong
quá trình xây dựng BTTN cần tập trung vào việc khai thác vốn hiểu biết, vốn kinh
nghiệm về thực tiễn cuộc sống của HS; xây dựng những bài tập có mức độ khó
khăn và phức tạp khác nhau, chứa đựng những kiểu phương pháp giải quyết vấn
đề khác nhau, phát huy được tính sáng tạo của HS.
1.3.3. Quy trình xây dựng hệ thống BTTN
Đối với hệ thống BTTN của một chương, cần đảm bảo sao cho hệ thống bài
tập ấy phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học, đảm bảo tính hệ thống, đa dạng
vê nội dung, hình thức và mức độ, đảm bảo tính vừa sức và phát triển tư duy của
HS. Việc xây dựng hệ thống BTTN cho một chương (hay một phần) có thể thực
hiện theo quy trình gồm 5 bước như sau:
Bước 1: Nghiên cứu nội dung chương trình và chuẩn kiến thức, kĩ năng
Xác định những đơn vị kiến thức, kĩ năng cần làm rõ trong mỗi bài học có
trong chương, trên cơ sở đó xây dựng sơ đồ cấu trúc của chương và mối liên hệ
giữa các đơn vị kiến thức với nhau.
34
35

Bước 2: Xác định cấu trúc của hệ thống bài tập và phân loại bài tập
Phân tích nội dung theo các yêu cầu về kiến thức, kĩ năng cần có trong mỗi
loại bài tập, chỉ rõ những kiến thức và kĩ năng nào cần sử dụng hoặc làm rõ trong
mỗi bài tập, từ đó xác định số lượng bài tập và sắp xếp chúng theo thứ tự của các
loại bài tập (đơn giản, nâng cao, sáng tạo) trên cơ sở cấu trúc của các đơn vị kiến
thức của bài, của chương.
Bước 3: Thu thập và lựa chọn số liệu
Các tư liệu thu thập có thể được lấy từ nhiều nhiều kênh thông tin khác
nhau: SGK, sách bài tập, báo khoa học, trên hệ thống internet...số lượng tư liệu
thu thập được càng nhiều và càng đa dạng thì việc biên soạn BTTN càng nhanh
chóng có chất lượng và đạt hiệu quả cao. Trên cơ sở tư liệu thu thập được, lựa
chọn những tư liệu phù hợp với yêu cầu về kiến thức, kĩ năng và phân loại theo
các hình thức cần thể hiện.
Bước 4: Tiến hành soạn thảo
Trong bước này, GV tiến hành soạn thảo từng bài tập và xây dựng các
phương án giải bài tập, sau đó tổ hợp lại thành một hệ thống bài tập.
Bước 5: Thực hiện kiểm tra và hoàn thiện hệ thống BTTN
Đối với các bài tập phải làm TN, cần phải tiến hành các TN trước để dự báo
những khó khăn và tính thực tế của kết quả TN. Sau đó, rà soát lại hệ thống các
BTTN để đảm bảo sự cân đối về số lượng và mức độ khó giữa các bài tập.
1.4. Thực trạng về vấn đề sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường phổ
thông hiện nay
1.4.1. Đánh giá thực trạng
Qua trao đổi trực tiếp với GV và việc khảo sát tại một số trường THPT trên
địa bàn tỉnh Quảng Ngãi về vấn đề sử dụng BTTN trong dạy học vật lý trường phổ
thông nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS, có thể rút ra một số nhận
định sau:
Trong các giờ học vật lý, GV rất ít sử dụng TN. Điều quan tâm chủ yếu của
GV là sự trình bày giảng giải của mình về các kiến thức cần dạy cho HS, sao cho
đảm bảo được nội dung đầy đủ, chưa chú trọng đến những kĩ năng, hành vi mà HS
thể hiện ra trong khi học vật lý hoặc đạt được sau khi học vật lý.
HS rất ít khi được trực tiếp làm TN mà chỉ được quan sát qua các TN biểu
diễn của một số ít GV. Do đó, việc tiếp cận với các TN thực hành và rèn luyện các
thao tác là rất hạn chế.
Hầu hết GV chỉ sử dụng bài tập định tính hoặc bài tập tính toán mà rất ít sử
dụng BTTN. Các em HS chỉ được làm một số rất ít TN thực hành theo quy định
của chương trình học.
Hầu hết các bài kiểm tra, đánh giá HS của các trường THPT đều không sử
dụng BTTN.
Những tồn tại nêu trên có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau.
Tuy nhiên có thể kể đến một số nguyên nhân cơ bản, đó là:
Nội dung chương trình nặng về lí thuyết, kiến thức phải nghiên cứu trong
một tiết học quá nhiều nên GV không còn thời gian để làm các TN khi dạy học.
Trong một tiết học với thời lượng 45 phút, nội dung kiến thức tương đối nhiều, do
đó không đủ thời gian để GV có thể vừa giúp HS hiểu được kiến thức bài học, vừa
tổ chức các hoạt động như quan sát hiện tượng TN xảy ra, thiết kế phương án, tiến
hành làm TN, xử lý số liệu...
Mặc dù cơ sở vật chất và thiết bị trường học đã có đầu tư nhất định nhưng
nhìn chung các trường THPT vẫn thiếu so với yêu cầu đổi mới của Ngành Giáo dục
như các phòng chức năng dùng cho dạy học vật lý chưa được chú trọng, đặc biệt các
thiết bị TN được trang bị chưa đảm bảo yêu cầu về độ chính xác, chắc chắn...
Việc kiểm tra và thi cử chủ yếu theo hình thức trắc nghiệm cũng là một trở
ngại lớn trong việc đưa BTTN vào kiểm tra, đánh giá. Bởi lẽ BTTN có tác dụng
quan trọng trong việc rèn luyện các thao tư duy và kĩ năng thực hành nên không
thể ra đề kiểm tra theo hình thức đưa ra các phương án lựa chọn để đánh giá HS.
Nhiều GV có tâm lí ngại làm TN vì vất vả và mất nhiều thời gian. Mặt
khác, do khả năng sử dụng các thiết bị TN của GV còn hạn chế nên nhiều GV vẫn
quen dạy theo lối cũ, ngại tìm tòi, ngại khai thác và sử dụng BTTN trong dạy học
vật lý.
36
37

Quá trình đổi mới phương pháp dạy học ở các trường THPT vẫn còn diễn
ra rất chậm, các phương pháp dạy học tích cực chưa được quan tâm đúng mức,
chưa đáp ứng được mục đích và yêu cầu của việc đổi mới giáo dục phổ thông. GV
chưa chú trọng hình thành và bồi dưỡng cho HS thói quen thu thập, xử lý, truyền
đạt thông tin, vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
1.4.2. Những thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng BTTN trong dạy học vật
lý hiện nay
Trong mọi lĩnh vực, việc xác định những thuận lợi và khó khăn khi thực
hiện một vấn đề nào đó phải được xây dựng xuất phát từ tình hình thực tế và
chúng chỉ có ý nghĩa trong một giai đoạn nhất định. Qua khảo sát một số mặt liên
quan đến QTDH của năm học 2013-2014, chúng tôi nhận thấy có một số thuận lợi
và khó khăn của việc sử dụng BTTN trong dạy học vật lý, cụ thể là:
1.4.2.1. Những thuận lợi
Trong năm học 2013-2014 Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành “Hướng
dẫn thực hiện điều chỉnh nội dung dạy học môn Vật lý cấp THPT”. Theo đó, đã
điều chỉnh nội dung dạy học theo hướng cắt giảm các nội dung quá khó, trùng lặp,
chưa thật sự cần thiết đối với HS; thay vào đó, chú trọng đến các nội dung phù hợp
với chuẩn kiến thức kĩ năng và mục tiêu giáo dục, phù hợp với thời lượng dạy học
và điều kiện thực tế các nhà trường. Đây chính là yếu tố để tạo ra những thuận lợi
bước đầu đối với GV trong việc xây dựng kế hoạch dạy học một cách hợp lí.
Thông qua các đợt tập huấn về sử dụng các phần mềm dạy học, cách sử
dụng các thiết bị TN và các phương tiện dạy học hiện đại, GV được trang bị cơ
bản nhũng kiến thức, kĩ năng về cách tổ chức dạy học với sự hỗ trợ của các
phương tiện dạy học hiện đại.
Trong nhiều năm qua, cùng với việc đổi mới về PP dạy học, các đợt tập
huấn về đổi mới PP và sử dụng TN đã được các Sở Giáo dục triển khai vào dịp hè,
nhờ đó nhiều GV đã tổ chức được các giờ dạy học theo tinh thần đổi mới với việc
sử dụng các hình thức TN khác nhau.
Các tài liệu hướng dẫn về sử dụng TN được phổ biến rộng rãi đến GV và HS.
Với sự phát triển của hệ thống thông tin điện tử, GV có thể tìm kiếm, lựa
chọn và sử dụng BTTN dưới nhiều hình thức khác nhau trong dạy học, nhờ đó có
thể dễ dàng truyền đạt kiến thức đến HS, góp phần vào việc tích cực hóa hoạt động
HS phát triển năng lực HS.
Cơ sở vật chất của các trường ngày càng được nâng cấp, trang thiết bị dạy
học cũng đã được đầu tư mạnh mẽ.
Để việc đổi mới phương pháp dạy học có hiệu quả, cơ sở vật chất và trang
thiết bị dạy học phải được đầu tư đúng mức. Do đó, nhiều phòng học bộ môn đã
được xây dựng, nhiều phương tiện dạy học và các thiết bị TN được bổ sung. Điều
đó đã tác động mạnh đến PPDH và việc đầu tư chất lượng cho mỗi tiết dạy của GV.
1.4.2.2. Những khó khăn
Bên cạnh những thuận lợi đã nêu trên, việc sử dụng các BTTN trong dạy
học VL ở trường phổ thông hiện nay cũng gặp nhiều khó khăn cần khắc phục:
Thứ nhất, việc đầu tư cho mỗi tiết dạy học có sử dụng TN nói chung và
BTTN nói riêng đòi hỏi mất rất nhiều thời gian từ khâu soạn giáo án đến các khâu
chuẩn thị đồ dùng TN, làm các TN, xử lí số liệu... Trong khi đó GV ngoài những
giờ dạy theo quy định (17 tiết/tuần) vào các giờ chính khóa, GV còn làm thêm nhiều
nhiệm vụ kiêm nhiệm khác nữa (hoạt động ngoài giờ lên lớp, hoạt động hướng
nghiệp cho HS..). Chính điều này, khiến cho nhiều GV không đủ thời gian đầu tư
cho các bài dạy học, dẫn đến việc sử dụng các bài TN trong dạy học không nhiều.
Thứ hai, hiện nay các BTTN không được đưa vào trong kiểm tra đánh giá kết
quả học tập HS, cùng với đó là tâm lí "thi gì - học ấy" đã ảnh hưởng đến thái độ của
cả người dạy và người học đối với việc sử dụng TN trong dạy và học vật lý.
Thứ ba, đa số HS còn yếu về kĩ năng thực hành TN, đặc biệt là kĩ năng thiết
kế phương án TN và kĩ năng sử dụng các thiết bị TN, một số HS có tâm lí ngại
làm TN. Điều này sẽ gây khó khăn cho HS khi giải các BTTN. Nhiều trường
THPT chưa có phòng TN chuyên biệt và chưa có cán bộ chuyên trách TN nên HS
ít có cơ hội làm TN ở phòng TN của nhà trường.
Thứ tư, khả năng sử dụng máy vi tính và nhiều phương tiện dạy học khác
(máy chiếu đa vật thể, bảng tương tác thông minh...) hỗ trợ trong dạy học của một
38
39

bộ phận GV còn hạn chế. Do đó, chưa khai thác hết chức năng của phương tiện
dạy học, dẫn đến việc sử dụng các BTTN trong dạy học không đa dạng, không
mang lại hiệu quả cao.
1.5. Quy trình sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề của HS
1.5.1. Khái quát về hình thức bài lên lớp
Bài lên lớp (còn gọi là bài học) là hình thức cơ bản của QTDH vật lý ở
trường phổ thông hiện nay. Theo hình thức này, trong một khoảng thời gian xác
định (tiết học), tại một địa điểm xác định (lớp học) với một số lượng HS cố định
có cùng trình độ phát triển, GV tổ chức hoạt động nhận thức cho cả lớp, có chú ý
tới đặc điểm riêng của từng HS, làm cho tất cả HS đều nắm vững những kiến thức,
kĩ năng cơ bản, đồng thời qua đó mà phát triển được năng lực nhận thức và hình
thành quan điểm đạo đức, thái độ ứng xử [22].
Như vậy, bài lên lớp có những đặc trưng riêng mà các hình thức tổ chức
dạy học khác không có. Đó là:
- GV làm việc với một số HS cố định, có cùng một trình độ phát triển
(tương đối đồng đều) tạo thành một tổ chức toàn vẹn.
- Sự thống nhất, phối hợp hoạt động giữa GV và HS, trong đó GV giữ vai
trò tổ chức, chỉ đạo, còn HS là chủ thể hoạt động nhận thức nhằm đạt đươc mục
tiêu chung của dạy học là kiến thức, kĩ năng và thái độ của HS.
- Mỗi bài lên lớp có một mục tiêu chung cho cả lớp theo chương trình môn
học, đồng thời có sự phân hoá cho những HS yếu hay giỏi về một số mặt nào đó.
Thực tiễn dạy học cho thấy, trong mỗi bài lên lớp đều phải thực hiện nhiều
mục tiêu dạy học, chúng hỗ trợ lẫn nhau làm cho QTDH đạt kết quả cao và toàn
diện. Căn cứ vào những mục tiêu dạy học khác nhau, đã có nhiều cách phân loại
hình thức bài lên lớp như [22]: bài nghiên cứu thức mới; bài luyện tập củng cố
kiến thức; bài thực hành TN; bài ôn tập hệ thống hóa kiến thức; bài kiểm tra đánh
giá kiến thức kĩ năng. Trong mỗi kiểu lên lớp đó đều phải thực hiện nhiều mục
tiêu dạy học để phục vụ cho mục tiêu chính của bài, vì vậy mỗi kiểu bài lên lớp
đều có mối quan hệ hữu cơ với lẫn nhau.
Dưới đây, chúng tôi đề cập đến hình thức phổ quát nhất của bài lên lớp
trong các trường phổ thông hiện nay là bài nghiên cứu kiến thức mới. Trong đó,
BTTN được sử dụng ở các giai đoạn khác nhau của tiến trình tổ chức HĐNT theo
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
1.5.2. Quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
1.5.2.1. Sử dụng BTTN trong giai đoạn phát hiện vấn đề (đưa HS vào tình
huống có vấn đề, tạo động cơ hứng thú, nhu cầu tìm tòi kiến thức mới)
Trước khi nghiên cứu kiến thức mới, để định hướng tư duy cho HS, GV
thường định hướng (đề xuất) vấn đề nghiên cứu. Có nhiều cách thức để đưa HS
vào vấn đề nghiên cứu, tạo động cơ và hứng thú học tập cho HS, trong đó sử dụng
các BTTN là một phương tiện có hiệu quả. Trong giai đoạn đề xuất vấn đề nghiên
cứu, để sử dụng BTTN có thể đáp ứng yêu cầu tạo tình huống học tập, các BTTN
phải tạo ra tình huống bất ngờ, gây sự ngạc nhiên cho HS. Các BTTN này cần đơn
giản để có thể tiến hành ngay trên lớp hoặc giao cho HS thực hiện trước ở nhà. Kết
quả của TN thường mâu thuẫn với kiến thức đã biết, với kinh nghiệm sẵn có hoặc
trái ngược với sự mong đợi của HS. Từ đó tạo ra nhu cầu và hứng thú tìm tòi kiến
thức mới của HS, làm cho HS tích cực, chủ động, sáng tạo trong việc tìm tòi giải
quyết vấn đề. Tùy vào đối tượng HS, GV có thể lựa chọn các BTTN ở các mức độ
khác nhau:
- Mức độ 1 : GV thực hiện TN có hiện tượng diễn ra như trong cuộc sống
hằng ngày để HS phát hiện ra các tính chất hay mối quan hệ cần nghiên cứu.
- Mức độ 2 : GV thực hiện TN tạo ra một tình huống mới lạ, gây sự ngạc
nhiên cho HS, từ đó yêu cầu HS nêu ra một vấn đề hay một câu hỏi cần giải đáp.
- Mức độ 3 : HS thực hiện một BTTN theo phương án và dụng cụ đã cho,
yêu cầu HS mô tả diễn biến hiện tượng và nhận xét, từ đó nêu ra vấn đề cần
nghiên cứu.
1.5.2.2. Sử dụng BTTN trong giai đoạn giải quyết vấn đề
Trong chương trình vật lý THPT hầu hết các kiến thức mới của mỗi bài học
đều được rút ra từ kết quả của TN, việc sử dụng BTTN hợp lí sẽ tạo ra một hướng
mới, tránh được sự nhàm chán cho HS. Hơn nữa, các hiện tượng xảy ra khi tiến
40
41

hành TN để kiểm chứng lời giải lí thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho
việc giải bài tập cũng mang tính thực tiễn. Thông qua quan sát và xử lý thông tin
thu nhận được từ TN, HS thực hiện các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so
sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa và các phương pháp suy luận như qui nạp,
diễn dịch. Từ đó, HS rút ra kết luận, nhận xét và vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
Như vậy, HĐNT của HS sẽ được tích cực và tư duy vật lý của các em phát triển
hơn. Dựa vào những thông tin thu nhận thông qua việc giải BTTN, HS có thể dự
đoán về tính chất của các sự vật, về nguyên nhân của hiện tượng, về mối quan hệ
định tính hoặc định lượng giữa các sự vật hiện tượng. Trong trường hợp này, GV
có thể lựa chọn một số biện pháp sau:
- Dùng các BTTN đơn giản, thực hiện nhanh; thường là những bài tập cho
phương án TN, dụng cụ TN, GV tiến hành TN cho HS quan sát.
- Dùng các BTTN cho nhiều phương án TN, yêu cầu HS lựa chọn và tiến
hành thực hiện theo nhóm.
- Dùng các BTTN chỉ cho mục đích TN, yêu cầu nêu phương án TN, GV
và HS cùng thực hiện TN.
1.5.2.3. Sử dụng BTTN vào giai đoạn củng cố và vận dụng kiến thức
Đây chính là giai đoạn HS vận dụng kiến thức đã học để giải các bài tập vật
lý và giải thích các hiện tượng trong tự nhiên, kĩ thuật cũng như trong thực tế cuộc
sống. BTTN được sử dụng trong giai đoạn này sẽ phát huy tốt vai trò của nó trong
việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của HS.
Để củng cố kiến thức cho HS, GV có thể sử dụng những BTTN đơn giản có
nội dung thể hiện một cách nguyên dạng hay đã thay đổi một ít về nội dung kiến
thức, kĩ năng các bài đã học giúp HS nhớ lại quá trình, cấu trúc đã học; hoặc các
BTTN tương tự những TN đã sử dụng trong bài học, HS có thể vận dụng kiến
thức, kĩ năng để giải quyết bài toán theo mẫu hoặc những BTTN tổng hợp có tính
sáng tạo đòi hỏi HS phái có tư duy sáng tạo để giải quyết vấn đề trong tình huống
mới từ các kiến thức đã có. Tuỳ theo đối tượng HS, GV có thể vận dụng các mức
độ sau:
- Mức độ 1 : Sử dụng những BTTN với phương án và dụng cụ TN có sẵn
có thể tiến hành nhanh tại lớp.
- Mức độ 2: Sử dụng những BTTN với phương án cho sẵn, dụng cụ TN đơn
giản dễ thao tác, yêu cầu HS thực hiện theo các nhóm.
- Mức độ 3: Sử dụng những BTTN, cho sẵn dụng cụ TN, yêu cầu HS đề
xuất phương án TN.
- Mức độ 4: Sử dụng những BTTN chỉ cho mục đích TN, yêu cầu HS đề
xuất phương án và thực hiện TN, viết báo cáo.
Từ các cơ sở trên, chúng tôi đưa ra quy trình sử dụng BTTN theo hướng
phát triển năng lực giải quyết vấn đề được thể hiện trong Hình 1.2 sau:
Hình 1.2. Quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề
42
43

1.6. Kết luận chương 1
1. HĐNT của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con người gặp phải mâu
thuẫn giữa trình độ hiểu biết đang có và nhiệm vụ mới phải giải quyết một vấn đề
mà bằng việc tái hiện những kiến thức, kĩ năng đã có không đủ để giải quyết. Để
khắc phục được mâu thuẫn trên thì phải biết vận dụng tổng hợp kiến thức và kĩ
năng một cách linh hoạt để xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kĩ năng
mới. Như vậy, HĐNT của HS trong học tập thực chất là hoạt động giải quyết vấn
đề nhận thức.
2. Để HS có thể tự giải quyết được vấn đề đặt ra, GV phải rèn luyện cho HS
các kĩ năng giải quyết vấn đề. Vì vậy. HS cần được rèn luyện các kĩ năng sau:
- Kĩ năng phát hiện vấn đề cần giải quyết;
- Kĩ năng xác định mục tiêu của việc giải quyết vấn đề;
- Kĩ năng đề xuất các giải pháp thích hợp và thực hiện giải pháp tối ưu để
giải quyết vấn đề; trong đó chú ý rèn luyện kỹ năng thí nghiệm để giải quyết vấn
đề bằng BTTN.
- Kĩ năng phân tích hiện tượng khi giải quyết vấn đề;
- Kĩ năng phối hợp với người khác để giải quyết vấn đề;
- Kĩ năng đánh giá, tổng hợp, khái quát kết quả thu được;
- Kĩ năng đề xuất vấn đề mới .
3. BTTN có trong tất cả các phân môn của VL học như cơ học, nhiệt học,
điện học, quang học ...Với mỗi phân môn, BTTN có thể phân theo nhiều mức độ
khó khác nhau, đồng thời cũng có thể sắp xếp chúng theo đặc điểm của HĐNT
dưới dạng bài tập tái hiện và sáng tạo. Một điểm đáng chú ý là BTTN có thể được
xây dựng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học, theo đó có thể sử dụng
chúng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học. Mặt khác, việc giải BTTN giúp
rèn luyện các thao tác tư duy cũng như các kỹ năng giải quyết vấn đề một cách
hiệu quả. Như vậy,sử dụng BTTN một cách khôn khéo, hợp lí có thể giúp HS rèn
luyện và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
4. Việc tổ chức HĐNT cho HS dưới sự hỗ trợ của BTTN theo hướng phát
triển năng lực giải quyết vấn đề được thực hiện theo tiến trình gồm sáu bước: đề
xuất và phát biểu vấn đề xuất phát từ các tình huống nêu trong BTTN giải
quyết vấn đề (suy đoán, thực hiện giải pháp)dưới hình thức giải quyết các BTTN
kiểm tra, xác nhận kết quả giải pháp rút ra kết luận (kiến thức mới) củng
cố, vận dụng kiến thức thông qua việc giải các BTTN đề xuất vấn đề mới.
5. Thông qua việc khảo sát thực tế về QTDH ở một số trường phổ thông
hiện nay, chúng tôi nhận thấy rằng:
Thứ nhất, hiện nay vẫn còn ít GV sử dụng TN nói chung và BTTN nói
riêng trong dạy học VL. HS ít khi được trực tiếp làm TN hoặc quan sát GV làm
TN trên lớp.
Thứ hai, nhiều GV chỉ sử dụng bài tập định tính hoặc bài tập tính toán mà ít
khi sử dụng BTTN. Có thể nêu một số nguyên nhân của thực trạng trên như:
chương trình học còn nặng về lý thuyết; thiết bị TN còn thiếu, chưa đồng bộ, độ
bền thấp; hình thức kiểm tra trắc nghiệm không phù hợp để đưa BTTN vào nên
nhiều GV không chú trọng; HS còn thiếu kĩ năng thực hành;…
Thứ ba, ngoài những hạn chế, việc sử dụng BTTN trong dạy học có nhiều
thuận lợi và ưu điểm: nội dung dạy học liên tục được điều chỉnh theo hướng cắt
giảm các nội dung không cần thiết đã tạo ra thời lượng cho việc đưa vào sử dụng
BTTN; thường xuyên có các đợt tập huấn cho GV về kĩ năng sử dụng TN và các
phương tiện dạy học hiện đại; tài liệu BTTN và hướng dẫn sử dụng TN ngày càng
phổ biến; cơ sở vật chất ngày càng được cải thiện.
Từ những vấn đề trên, chúng tôi nhận thấy việc phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho HS thông qua BTTN trong dạy học vật lý là việc làm cần thiết.
Trên cơ sở phân tích cơ sở lí luận và thực tiễn; đưa ra được quy trình sử dụng
BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề, chúng tôi sẽ đưa vào vận
dụng trong việc dạy một số kiến thức cụ thể để xem xét tính khả thi của đề tài.
44
45

Chương 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BTTN
TRONG DẠY HỌC PHẦN TỪ HỌC VẬT LÝ 11 NÂNG CAO
THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
2.1. Xây dựng hệ thống BTTN phần Từ học Vật lý 11 nâng cao
2.1.1. Khái quát nội dung, cấu trúc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao
a. Khái quát nội dung
Trong những năm gần đây, chương trình và SGK phổ thông nói chung,
chương trình và SGK Vật lý 11 nói riêng đã được biên soạn lại theo chương trình
phân ban và đưa vào giảng dạy nhằm nâng cao chất lựợng dạy học, đáp ứng yêu
cầu đổi mới của Ngành Giáo dục nước nhà.
Trong giới hạn nghiên cứu của luận văn, chúng tôi chỉ nghiên cứu phần Từ
học gồm 2 chương: chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” thuộc Vật
lý 11 nâng cao. Nội dung của hai chương này có ba nhóm kiến thức cơ bản: Từ
trường, lực từ và cảm ứng điện từ [33].
Nhóm thứ nhất là Từ trường bao gồm các vấn đề: Khái niệm từ trường,
khái niệm cảm ứng từ, khái niệm đường sức từ (mô tả từ trường bằng phương
pháp hình học), khái niệm từ trường đều, từ trường của một số dòng điện có dạng
đơn giản.
Nhóm thứ hai là Lực từ bao gồm các vấn đề: Lực từ tác dụng lên một đoạn
dây dẫn mang dòng điện, lực từ tác dụng lên một khung dây dẫn mang dòng điện
(mômen ngẫu lực từ), lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động (lực Lo-renxơ)
và ứng dụng của lực từ.
Nhóm thứ ba là Cảm ứng điện từ bao gồm các vấn đề: Hiện tượng cảm ứng
điện từ, khái niệm từ thông, khái niệm suất điện động cảm ứng, định luật Len-xơ
và hiện tượng tự cảm.
Xét về mặt lịch sử thì các lực từ và từ trường đã được các nhà khoa học
phát hiện và sử dụng từ rất sớm, sớm hơn cả các lực điện. Đó là vì trong thiên
nhiên có sẵn các nam châm (NC) tự nhiên và trong không gian xung quanh chúng
có từ trường trong đó có lực từ tác dụng. Nhờ chúng mà con người đã phát hiện ra
từ trường của Trái Đất. Tuy nhiên khái niệm lực từ và từ trường cùng các đại
lượng đặc trưng cho từ trường phức tạp hơn rất nhiều so với khái niệm điện trường
và các đại lượng đặc trưng cho điện trường. Vì vậy mà chương trình và SGK Vật
lý 11 THPT nghiên cứu điện trường trước từ trường. Khi nghiên cứu từ trường, HS
đã nắm vững những kiến thức cơ bản về điện trường nên rất thuận lợi trong việc
tiếp nhận những kiến thức cơ bản về từ trường.
Có thể nói, những hiện tượng cơ bản được đề cập trong phần này đã được
nghiên cứu ở lớp 9. Tuy nhiên, do trình độ nhận thức của HS còn thấp nên các
hiện tượng đó chỉ được khảo sát một cách định tính, sơ lược và có tính chất giới
thiệu mà không khảo sát định lượng và không đi sâu giải thích bản chất của hiện
tượng. Phần Từ học lớp 11 phổ thông nghiên cứu các hiện tượng này cả về mặt
định tính và định lượng, đồng thời đi sâu giải thích rõ bản chất vật lý các hiện
tượng [33].
Các hiện tượng và các khái niệm về từ trường có một số đặc điểm tương tự
với các hiện tượng và các khái niệm về điện trường và trường hấp dẫn mà HS đã
được học từ trước. Vì vậy, có thể coi đây là một thuận lợi rất lớn khi dạy học phần
này. Trong dạy học, GV có thể so sánh với điện trường hay trường hấp dẫn để
hình thành khái niệm từ trường, đường sức từ hay lực từ.
Ở lớp 9, HS đã được học khái quát về từ trường. Do đó, trong dạy học phần
này GV có thể kết hợp cho HS ôn tập những kiến thức đã học có liên quan và sử
dụng chúng để nghiên cứu sâu hơn các hiện tượng, các khái niệm cũng như hình
thành các kiến thức mới.
Các hiện tượng về từ trường và cảm ứng điện từ được ứng dụng nhiều trong
kĩ thuật và đời sống, rất gần gũi với HS. Vì vậy, khi dạy học GV rất dễ dàng liên
hệ với thực tiễn cuộc sống. Nhờ đó mà bài dạy trở nên sinh động và hiệu quả dạy
học được nâng cao.
Các TN trong phần này hầu hết dễ thiết kế, dễ tiến hành và dễ hiểu đối với
HS. Do đó, khi dạy học GV và HS có thể tiến hành nhiều TN trên lớp, ở nhà hay ở
phòng TN. Đặc biệt, GV có thể giao các TN cho HS với hình thức là các BTTN.
46
47

Điều này giúp HS phát huy cao độ tính tự giác, tự lực và năng lực sáng tạo trong
học tập, góp phần đáng kể nâng cao hiệu quả dạy học. Cả hai bộ SGK đều sử dụng
nhiều TN để khảo sát phần Từ học, ngoài các TN có tính bắt buộc trong SGK, GV
có thể giao thêm cho HS một số TN khác liên quan đến từ trường và cảm ứng điện
từ dưới hình thức là BTTN.
Bản chất của từ trường phức tạp hơn điện trường rất nhiều. Điện trường do
các hạt mang điện đứng yên tạo ra, còn từ trường là do các hạt mang điện chuyển
động tạo ra. Từ trường gắn liền với dòng điện, là một thuộc tính của dòng điện.
Đặc biệt, sự biến đổi của điện trường cũng tạo từ trường. Vì vậy, việc dạy cho HS
hiểu rõ bản chất của từ trường sẽ gặp khó khăn hơn so với bản chất điện trường.
Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương
diện tác dụng lực của điện trường. Tương tự như vậy, cảm ứng từ là đại lượng đặc
trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực của từ trường. Tuy nhiên, việc
hình thành khái niệm véc tơ cảm ứng từ gặp khó khăn hơn so với việc hình thành
khái niệm véc tơ cường độ điện trường. Bởi vì phương của véc tơ cường độ điện
trường trùng với phương của lực tĩnh điện tác dụng lên hạt mang điện đặt trong
điện trường, còn véctơ cảm ứng từ thì có phương vuông góc với phương của lực
từ. Đây là điểm khác biệt rất lớn giữa điện trường và từ trường. Vì vậy, có thể coi
việc hình thành khái niệm véc tơ cảm ứng từ là một khó khăn lớn trong dạy học
phần này. Bởi vì để xác định hướng của véc tơ cảm ứng từ ta chỉ có thể dùng NC
thử nằm cân bằng trong từ trường, hướng của kim NC thử sẽ xác định hướng của
từ trường. Nhưng khó có thể giải thích được vì sao hướng của NC thử lại trùng với
hướng của véc tơ cảm ứng từ [4].
Xuất phát từ những khó khăn đó, cả hai bộ SGK phân ban hiện hành đã
chọn phương án tối ưu là tiến hành khảo sát hai đại lượng này đan xen nhau.
Trước hết SGK khảo sát định tính về lực từ. Sau đó mới khảo sát về độ lớn,
phương và chiều của lực từ gắn liền với việc khảo sát cảm ứng từ.
Phần Cảm ứng điện từ mở đầu bằng suy luận hai chiều: dòng điện sinh ra từ
trường, vậy từ trường có thể tạo ra dòng điện không? Dựa trên giả thuyết đó,
chúng ta đi tới tiến hành các thí nghiệm kiểm chứng và đi đến khái niệm về hiện
tượng cảm ứng điện từ. Sau đó xét hiện tượng cảm ứng điện từ trong từng trường
hợp cụ thể: hiện tượng cảm ứng điện từ suất hiện trong đoạn dây dẫn chuyển động,
dòng điện Fu-cô, hiện tượng tự cảm. Cuối cùng là xét đến năng lượng từ trường.
Trên đây là những đặc điểm chính của phần Từ học Vật lý 11 THPT. GV
cần quan tâm đến những đặc điểm này trong dạy học để tìm ra những giải pháp
thích hợp và tối ưu, nhằm nâng cao hiệu quả dạy học.
b. Cấu trúc
Phần Từ học gồm 2 chương:
Chương “Từ trường” bao gồm 9 bài:
Bài 1: Từ trường
Bài 2: Phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện
Bài 3: Cảm ứng từ. Định luật Am-pe
Bài 4: Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản
Bài 5: Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song. Định nghĩa đơn vị ampe
Bài 6: Lực Lo-ren-xơ
Bài 7: Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường
Bài 8: Sự từ hóa các chất. Sắt từ
Bài 9: Từ trường Trái Đất
48
49

Điểm đặt,
phương, chiều
Độ lớn
Lực tương tác
giữa hai dòng
điện song song
Từ trường
Đường
từ
Lực từ tác dụng
lên khung dây
mang dòng điện
Cảm ứng từ
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc chương “Từ trường”
Chương “Cảm ứng điện từ” gồm 5 bài:
Bài 1: Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng
Bài 2: Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động
Bài 3: Dòng điện Fu-cô
Bài 4: Hiện tượng tự cảm
sức
Từ trường
đều
Phương chiều của
lực từ tác dụng lên
đoạn dòng điện
Độ lớn của lực từ.
Định luật Ampere
Cảm
ứng từ
dòng
điện
thẳng
Lực Lorentz
Sự từ hóa các chất sắt
từ
Từ trường Trái
Đất
Cảm
ứng từ
dòng
điện
tròn
Cảm ứng
từ dòng
điện
trong
ống dây
Mô men ngẫu
lực từ tác dụng
lên khung dây
Động cơ điện
một chiều
Bài 5: Năng lượng từ trường
Nội dung từng bài trong chương này có cấu trúc theo chuỗi logic liên hoàn
nối tiếp nhau, bài trước là cơ sở để học bài tiếp theo.
2.1.2. Hệ thống BTTN phần Từ học
Trên cơ sở nghiên cứu chương trình, SGK Vật lý 11 THPT và các tài liệu
tham khảo. Đồng thời dựa vào các nguyên tắc xây dựng BTTN vật lý và quy trình
xây dựng hệ thống BTTN đã nêu ở các phần trước, chúng tôi đã xây dựng và tuyển
chọn được hệ thống BTTN phần Từ học Vật lý 11 khá phong phú.
2.1.2.1. Hệ thống BTTN chương Từ trường
Bài 1: Hãy đề xuất và thực hiện một TN để phát hiện xem một thanh kim
loại có phải là NC không?
Bài 2: Có hai thanh kim loại luôn hút nhau bất kể đưa đầu nào của chúng
lại gần nhau. Có thể kết luận được rằng một trong hai thanh này không phải là NC
không? Vì sao?
Bài 3: Nêu các cách khác nhau để xác định tên cực của một thanh NC thẳng
khi màu sơn đánh dấu các cực bị bong tróc hết.
Bài 4: Hãy nêu cách đánh dấu cực từ của các
NC thường dùng trong phòng TN (NC thẳng, NC
chữ U, kim NC).
Bài 5: Một HS phát biểu rằng: trên thanh NC,
chỗ hút sắt mạnh nhất là ở phần giữa của NC. Theo
em, phát biểu như thế có đúng không? Tại sao?
Hình 2.1
Bài 6: Hãy tìm hiểu cấu tạo của la bàn và cho biết bộ
phận chính của la bàn có tác dụng chỉ hướng và giải thích tại sao? ( hình 2.1)
Bài 7: Nêu một phương án để phân loại các mẩu nhỏ kim loại là sắt hay
đồng khi chúng được sơn màu hoàn toàn giống nhau.
Bài 8: Có hai thanh kim loại AB và CD giống hệt nhau và được sơn cùng
màu, một thanh là NC còn một thanh bằng sắt. Không dùng bất kì vật nào khác,
hãy phân biệt thanh nào là NC.
50
51

Bài 9: Cho hai vật hình dạng NC chữ U giống nhau, biết rằng trong đó có
một NC vẫn còn từ tính và một NC đã mất hết từ tính. Không sử dụng thêm bất cứ
dụng cụ nào, hãy xác định rõ vật nào là NC vẫn còn từ tính.
Bài 10: Nêu phương án dùng một NC để:
a. Phát hiện trong đoạn dây dẫn có dòng điện hay không.
b. Chứng tỏ xung quanh Trái Đất có từ trường.
Bài 11: Một HS cho rằng, trong TN phát hiện từ trường của dòng điện, dây
dẫn AB nên được bố trí song song với kim NC. Theo em phương án này có hợp lí
không? Vì sao?
Bài 12: Có một số pin để lâu ngày và một đoạn dây dẫn. Nếu không có bóng
đèn pin để thử, hãy nêu một phương án đơn giản để kiểm tra được pin còn điện hay
không?
Bài 13: Một HS phát biểu như sau: Đường sức từ là những đường cong mà
ở bên ngoài thanh NC, nó có chiều đi từ cực nam đến cực bắc. Theo em phát biểu
như thế có đúng không? Nếu sai hãy phát biểu lại cho đúng.
Bài 14: Khảo sát độ lớn cảm ứng từ trong khoảng giữa hai cực từ của NC
chữ U. Chứng tỏ rằng lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường
tỉ lệ với cường độ dòng điện trong dây dẫn và độ dài dây dẫn.
Bài 15: Hãy lập phương án và tiến hành TN để chứng tỏ một thanh sắt chỉ
nhiễm từ khi nhiệt độ của nó nhỏ hơn một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt độ Quy- ri.
Bài 16: Tiến hành TN sau: Đưa một NC mạnh lại gần một chong chóng mà
các cánh làm bằng các lá sắt mỏng. Đốt một ngọn đèn ở dưới chong chóng. Hãy
dự đoán hiện tượng xảy ra và làm TN để kiểm tra dự đoán đó. Giải thích hiện
tượng?
Bài 17: Hãy xác định hình dạng và chiều của các đường sức từ tại những
điểm xung quanh dòng điện thẳng bằng TN tạo từ phổ. Từ kết quả TN, hãy trả lời
các câu hỏi sau: Từ phổ có thay đổi hình dạng không, nếu ta: a) Tăng cường độ
dòng điện; b) Đổi chiều dòng điện; c) Cho dây dẫn điện ngã ra.
52
Bài 18: Hãy xác định cực của nguồn điện một chiều đã bị mất dấu cực bằng
các dụng cụ sau: Nguồn điện một chiều không biết dấu cực, một ống dây dẫn, một
chiếc la bàn hoặc kim NC và giá đỡ kim NC.
Bài 19: Bằng TN chứng tỏ: sắt là chất sắt từ mềm và thép là chất sắt từ
cứng.
Dụng cụ: một ống dây, một đèn LED hoặc một điện kế, kẹp cá sấu, nguồn
điện một chiều 6-24V, một kim chỉ thị có gắn lá tôn phía dưới, một số lá sắt mỏng
ghép cách điện với nhau tạo thành lõi sắt, dây dẫn mềm, một số lưỡi dao lam bẻ
đôi ghép cách điện để tạo lõi thép.
Bài 20: Hãy tiến hành TN sau đây: Đưa một NC chữ U lại gần các đinh sắt
để nó hút các đinh sắt. Cầm NC giơ lên cao, các đinh sắt vẫn không bị rơi. Đưa
một thanh sắt đồng thời chạm vào hai nhánh của NC. Hãy dự đoán hiện tượng xảy
ra, làm TN kiểm tra dự đoán và giải thích hiện tượng?
Bài 21: Xác định chiều dòng điện trong
ống dây điện với các dụng cụ sau: ống dây,
nguồn điện một chiều, một NC thẳng đã biết
cực, một dây mềm cách điện, giá đỡ.
Bài 22: Hai dòng điện thẳng song song
tương tác với nhau như thế nào? Tiến hành TN
Hình 2.2
kiểm chứng.
Bài 23: Hai vòng dây đặt cách nhau một
khoảng rất nhỏ so với đường kính của chúng.
Vòng dây dẫn dưới giữ cố định, vòng trên nối
với một đầu đòn cân (hình 2.2). Khi cho hai
dòng điện cường độ bằng nhau vào hai vòng
giây thì chúng hút nhau. Đặt thêm một quả cân
khối lượng 0,1g vào đĩa cân bên kia thì cân trở
Hình 2.3
lại thăng bằng vào lúc đó hai vòng cách nhau
2mm. Xác định cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây. Cho biết bán kính mỗi
vòng dây bằng 5cm. Lấy g=10m/s 2 .
53

Bài 24: Giữa hai cực của một NC có một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ
⃗ (hình 2.3). Người ta treo một dây dẫn thẳng chiều dài l, khối lượng m nằm
ngang trong từ trường bằng hai dây dẫn mảnh nhẹ. Tìm góc lệch của dây treo
(so với phương thẳng đứng) khi cho dòng điện I chạy qua dây.
Bài 25: Một khung dây hình vuông cạnh
a=10cm có n=200 vòng dây. Khung được treo
thẳng đứng dưới một đĩa cân. Cạnh dưới của
khung nằm ngang trong từ trường đều của NC
Hình 2.3
chữ U và vuông góc với đường cảm ứng (hình
2.4). Sau khi thiết lập cân bằng cho các đĩa cân,
người ta cho dòng điện có cường độ I=0,5A qua
Hình 2.4
khung như hình. Biết cảm ứng từ của NC B=0,002T. Hỏi phải thêm hay bớt ở đĩa
cân bên kia một khối lượng bao nhiêu để cân thăng bằng?
Bài 26: Quan sát hiện tượng xảy ra khi GV tiến hành TN với bộ TN lực Loren-xơ
(hình 2.5). Giải thích hiện tượng.
Bài 27: Hình 2.6 mô tả nguyên tắc cấu tạo của một rơ le điện từ. bộ phận chủ
yếu gồm một NC điện và một thanh sắt non. Hãy trình bày nguyên tắc hoạt động
của thiết bị này.
Bài 28: Có thể dùng một NC điện chữ U để
từ hóa một thanh thép (hình 2.7) trên đó, một
đầu thanh thép được sơn màu đỏ, còn đầu kia
sơn màu xanh. Hãy mô tả bằng hình vẽ và giải
thích cách đặt thanh thép đó lên NC điện để sau
khi từ hóa, đầu sơn đỏ trở thành cực bắc.
Hình 2.6
Hình 2.5 Hình 2.7
2.1.2.2. Hệ thống bài tập chương cảm ứng điện từ
Bài 1: Vòng dây kim loại C được treo bằng một
dây mềm không dẫn điện. Đặt một ống dây điện có lõi
sắt gần vòng dây C sao cho mặt phẳng các vòng dây
của ống dây song song với mặt phẳng vòng dây C
(hình 2.8).
- Ban đầu khóa K mở, đóng đột ngột khóa K. Dự
đoán hiện tượng xảy ra, làm TN kiểm tra dự đoán và Hình 2.8
giải thích hiện tượng.
- Ban đầu khóa K đóng, mở đột ngột khóa K. Dự đoán hiện tượng xảy ra,
làm TN kiểm tra dự đoán và giải thích hiện tượng.
Bài 2: Cho một NC thẳng rơi theo phương thẳng
đứng qua ống dây dẫn đặt thẳng đứng (hình 2.9) nêu dự
đoán về chiều quay của kim điện kế. Làm TN kiểm tra
dự đoán và giải thích.
Bài 3: Có một thanh thép và một thanh NC giống
hệt nhau về hình dạng và màu sắc bên ngoài. Lập các Hình 2.9
phương án TN để nhận ra chúng.
54
55

Bài 4: Một khung dây đặt gần ống dây điện, mặt phẳng khung dây vuông góc
với trục ống dây (hình 2.8). Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra nếu di chuyển con
chạy của biến trở. Làm TN để kiểm tra dự đoán và giải thích.
Bài 5: Xoay nhanh một khung dây quanh một trục nằm trên mặt phẳng
khung trong khoảng giữa hai cực của NC chữ U hoặc gần một đầu cực của NC
thẳng. Trong khung dây có gắn một bóng đèn LED hoặc một điện kế nhạy. Hiện
tượng gì xảy ra, hãy giải thích?
Bài 6: Nối một khung dây dẫn tròn với một điện kế
nhạy. Đặt khung dây trong từ trường của một NC điện.
Dự đoán hiện tượng xảy ra khi bóp mạnh để thay đổi diện
tích khung dây. Làm TN và giải thích.
Bài 11: Đặt cố định thẳng đứng một ống dây có lõi sắt nối với nguồn điện
một chiều (6-24V) với khóa K đang mở. Lồng một vòng dây nhôm, nhẹ, kín, linh
động vào lõi sắt phía trên ống dây. Đóng nhanh khóa K, dự đoán hiện tượng xảy
ra. Làm TN để kiểm tra dự đoán và giải thích hiện tượng.
Bài 12: Có hai thanh NC hình trụ tròn giống hệt nhau đặt thẳng đứng cùng
độ cao và cho rơi thẳng đứng. Thanh thứ nhất cho rơi qua ống dây hở (không nối
hai đầu dây với nhau), thanh thứ hai cho rơi qua một ống dây kín. Hai ống dây khá
dài. Dự đoán hiện tượng xảy ra. Làm TN, quan sát, nhận xét và giải thích hiện
tượng.
Bài 13: Có hai thanh kim loại hình trụ giống
nhau: một thanh là NC, còn một thanh là sắt. Lần lượt
Bài 7: Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong ống
dây khi đưa một đầu thanh NC lại gần và ra xa ống dây.
Bài 8: Cho hệ thống như hình 2.10. Khi NC đi lên,
dòng điện cảm ứng trong vòng dây dẫn có chiều như thế
nào? Hệ thống sẽ chuyển động ra sao?
Bài 9: Một thí nghiệm được bố trí như hình 2.11.
Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C khi
ta giảm giá trị của điện trở R trong mạch A.
Bài 10: Bố trí thí nghiệm như hình 2.12. Các cuộn
dây được quấn cùng chiều lõi sắt. Xác định chiều của
dòng điện cảm ứng trong cuộn dây thứ hai (có điện kế G)
khi thay đổi biến trở.
Hình 2.10
Hình 2.11
Hình 2.12
đặt hai thanh thẳng đứng, ở cùng một độ cao và cho rơi
qua ống kim loại đặt thẳng đứng (hình 2.13). Ống kim
loại khá dài, có đục lỗ để quan sát sự chuyển động của
thanh qua ống. Dự đoán hiện tượng xảy ra. Làm TN,
quan sát, nhận xét và giải thích hiện tượng?
Hình 2.13
Bài 14: Có hai vòng kín treo bằng hai sợi dây mềm cách điện. Một vòng
nhôm và một vòng bằng nhựa. Lần lượt đưa cực Bắc của thanh NC lại gần hai
vòng dây. Dự đoán hiện tượng xảy ra. Tiến hành TN kiểm tra và giải thích hiện
tượng.
Bài 15: Hình 2.14 là cấu tạo của một đi- na- mô xe
đạp đã tháo bỏ một phần vỏ ngoài. Giải thích nguyên tắc
hoạt động của dụng cụ này.
Bài 16: Hai ống dây 1 và 2 đặt gần nhau. Một tấm
đồng D khá rộng ngăn cách hai ống 1 và 2 (tương tự hình
2.12). Dự đoán hiện tượng xảy ra khi thay đổi biến trở.
Làm TN, quan sát số chỉ vôn kế và giải thích hiện tượng.
Hình 2.14
56
57

Bài 16: Cho hệ thống bố trí như hình 2.15. Cho biết hai
cạnh bên của khung dây rất dài. Thanh AB có thể trượt dễ
dàng trên hai cạnh của khung dây. Ban đầu giữ thanh AB cố
định. Sau khi thả nhẹ cho thanh AB. Hãy mô tả hiện tượng
xảy ra và giải thích hiện tượng đó.
Hình 2.15
1. Mục tiêu
a. Kiến thức
BÀI 2: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ.
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG (tiết 2)
2.2. Sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn
đề của HS để giảng dạy một số kiến thức phần Từ học Vật lý 11 nâng cao
Trong luận văn này, chúng tôi thiết kế tiến trình dạy học ba bài thuộc chương
trình Vật lý 11 nâng cao, bao gồm:
Bài 1: Từ trường
Bài 2: Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng (tiết 2)
Bài 3: Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động
Dưới đây là nội dung bài 2. Các bài còn lại được trình bày trong phụ lục.
- Xây dựng được định luật Len- xơ về chiều dòng điện cảm ứng. (S)
- Phát biểu được định luật Fa-ra- đây về cảm ứng điện từ. (K)
b. Kỹ năng
- Kỹ năng đề xuất phương án thí nghiệm.
- Kỹ năng làm việc nhóm.
- Tiến hành thí nghiệm xác định chiều dòng điện cảm ứng.
- Vận dụng định luật Len- xơ và định luật Fa-ra- đây về cảm ứng điện từ để
giải một số BTTN liên quan.
c. Thái độ
- Rèn luyện tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ.
- Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, kết hợp chặt chẽ với tinh thần hợp tác
trong học tập.
2. Chuẩn bị
a. Giáo viên
- Bộ thí nghiệm cảm ứng điện từ cho 4 nhóm học tập: điện kế, dây dẫn, NC
thẳng, ống dây.
- Phiếu học tập xác định chiều dòng điện cảm ứng.
b. Học sinh
- Xem lại các khái niệm: từ thông, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm
ứng, hiện tượng cảm ứng điện từ.
58
59

3. Tiến trình dạy học
3.1. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức
- Đối với dòng điện cảm ứng ta có thể
dùng cách tương tự được không?
- Vậy vấn đề cần giải quyết trong bài học
hôm nay là gì?
dương qua mạch rồi về cực âm của
nguồn.
- HS rơi vào tình huống có vấn đề:
dòng điện cảm ứng có nguồn gốc từ từ
trường biến thiên chứ không do nguồn
điện nào gây ra cả. Làm thế nào để xác
định chiều dòng điện cảm ứng?
- HS phát biểu vấn đề: Tìm cách xác
định chiều dòng điện cảm ứng.
Hoạt động 2: Xây dựng định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng
Hoạt động của GV
- Tổ chức thảo luận nhóm để giải quyết
vấn đề đã nêu ra.
- Yêu cầu các nhóm thảo luận theo định
hướng trong phiếu học tập.
Hoạt động của HS
- Các nhóm tiến hành thảo luận theo
yêu cầu GV.
3.2. Các hoạt động cụ thể
Hoạt động 1: Xác định vấn đề cần giải quyết
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- GV yêu cầu HS trình bày lại các khái - HS trình bày các khái niệm.
niệm đã học ở tiết trước: từ thông, hiện
tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm
ứng, suất điện động cảm ứng.
- Cho biết cách xác định chiều của dòng - Dựa vào cách mắc của nguồn điện
điện thông thường mà ta đã học ở chương trong mạch để xác định chiều dòng điện
dòng điện không đổi?
trong mạch: dòng điện đi ra từ cực
60
LỚP:
PHIẾU HỌC TẬP
61
NHÓM:
1. Đề xuất phương án TN xác định chiều dòng điện cảm ứng bằng cách sử
dụng dụng cụ có khả năng xác định được chiều dòng điện trong mạch.
- Dụng cụ thí nghiệm: ( HS có thể nêu: nam châm, ống dây, dây dẫn, điện kế
hoặc đèn LED dùng để xác định chiều dòng điện trong mạch)
- Mô tả thao tác thí nghiệm và hiện tượng xảy ra:
- Từ kết quả TN hãy suy đoán ( xây dựng giả thuyết) về cách xác định chiều
dòng điện cảm ứng trong trường hợp mạch đang xét không có dụng cụ xác
định chiều dòng điện.

2. Thực hiện kiểm tra suy đoán vừa nêu.
- Kiểm tra bằng lý thuyết
- Kiểm tra bằng thực nghiệm
3. Nêu kết luận về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng
Trong quá trình thảo luận, trong trường hợp nhóm HS gặp khó khăn ở các
bước yêu cầu trong phiếu học tập GV có thể đưa ra các định hướng như sau:
1. Về dụng cụ TN, GV có thể định hướng cho HS bằng các câu hỏi:
- Muốn xác định chiều dòng điện cảm ứng thì trước hết cần tạo ra được dòng
điện cảm ứng. Vậy sử dụng những dụng cụ nào để tạo ra dòng điện cảm ứng?
- Sử dụng dụng cụ nào để có thể xác định chiều dòng điện trong mạch?
2. Về việc xây dựng giả thuyết về cách xác định chiều dòng điện cảm ứng
GV có thể định hướng cho HS bằng câu hỏi: Hãy xác định mối quan hệ giữa từ
trường do tác nhân bên ngoài gây ra với từ trường do dòng điện cảm ứng gây ra?
3. Về việc kiểm tra giả thuyết GV có thể định hướng cho HS như sau: Hãy
thay đổi tác nhân gây ra từ trường ngoài, dự đoán hiện tượng xảy ra dựa trên giả
thuyết đã nêu. Sau đó, tiến hành TN để kiểm tra dự đoán đó.
GV nên cố gắng để HS tự lực hoạt động nhiều nhất có thể trước khi đưa ra
định hướng.
Sau khi các nhóm HS nêu lên được kết luận về cách xác định chiều dòng
điện cảm ứng (được trình bày bằng ngôn ngữ của chính HS), GV có thể đi đến nội
dung của định luật Len- xơ như trong SGK.
62
Hoạt động 3: Tìm hiểu nội dung định luật Fa- ra đây về cảm ứng điện từ.
Vì điều kiện trang thiết bị trường phổ thông không cho phép thực hiện thí
nghiệm nên phần này GV chỉ cần tiến hành thông báo cho HS, trong đó chú ý cho
HS công thức suất điện động cảm ứng:
e c
t
Hoạt động 4: Vận dụng định luật Len- xơ giải một số BTTN
GV có thể lựa chọn một số bài tập từ hệ thống BTTN đã xây dựng (từ bài 8
đến bài 13 phần Cảm ứng điện từ) cho HS vận dụng kiến thức đã học dựa trên các
bước giải quyết vấn đề đã được luyện tập.
2.3. Kết luận chương 2
1. Trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày ở chương 1, cùng với việc
nghiên cứu chương trình, các yêu cầu về kiến thức, kĩ năng và nội dung phần Từ
học Vật lý 11 nâng cao, chúng tôi nhận thấy rằng:
Nội dung kiến thức, kĩ năng trong mỗi tiết học đã được tinh giản, lựa chọn
cân đối với việc thực hiện các nhiệm vụ học tập. Các kiến thức được để cập liên
quan đến nhiều hiện tượng gần gũi với cuộc sống.
Chương trình đã chú trọng nhiều hơn đến việc rèn luyện các kĩ năng cho
HS, đặc biệt là kĩ năng thực hành, thể hiện qua việc SGK đưa vào nhiều TN
nghiên cứu kiến thức.
2. Trên cơ sở nghiên cứu nội dung phần Từ học Vật lý 11 nâng cao và
những nguyên tắc xây dựng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn
đề cho HS, chúng tôi đã xây dựng được một hệ thống BTTN. Hệ thống BTTN
được soạn thảo mang tính chất định hướng và tập trung vào những yêu cầu cơ bản
về nội dung, hình thức cung cấp thông tin, mức độ vận dụng kiến thức. GV có thể
lựa chọn và tự biên soạn những BTTN phù hợp điều kiện giảng dạy của bản thân.
3. Từ quy trình sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề đã được đề xuất ở chương 1, chúng tôi tiến hành soạn thảo 3 giáo án
theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS phần Từ học Vật lý 11
nâng cao THPT. Chúng tôi tin tưởng rằng, khi sử dụng những giáo án này để
TNSP sẽ mang lại kết quả đúng như giả thuyết khoa học đã đề ra.
63

Chương 3
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
Mục đích của TNSP là kiểm nghiệm giả thuyết khoa học của đề tài. Cụ thể
là kiểm tra hiệu quả của việc sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng
lực giải quyết vấn đề có tác dụng đến QTDH như thế nào, thể hiện ở các điểm
chính sau:
- Sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
trong dạy học thì sẽ giúp HS chủ động, linh hoạt trong giải quyết các vấn đề học tập,
cũng như hình thành cho các em năng lực giải quyết các vấn đề trong cuộc sống.
- So sánh được chất lượng học tập của HS trong quá trình học tập có sử
dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với học tập
bằng các phương pháp truyền thống khác.
- Nội dung dạy học sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng
lực giải quyết vấn đề phù hợp với thực tế giảng dạy thực tế của nhà trường, góp
phần thành công vào công cuộc đổi mới hiện nay.
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
- Tổ chức DH phần Từ học Vật lý 11 nâng cao THPT.
Đối với các lớp TNg: Sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho HS.
Đối với các lớp ĐC: Sử dụng các phương pháp dạy học khác theo phân
phối chương trình của ngành.
- Xử lý, đối chiếu, so sánh kết quả học tập của các lớp TNg và ĐC.
- Tổ chức phỏng vấn, thăm dò ý kiến của GV về khả năng sử dụng hệ
thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong QTDH trong
giai đoạn hiện nay và tương lai.
3.2. Nội dung và tiến trình thực nghiệm sư phạm
Ở các lớp TNg, GV tiến hành dạy học kết hợp sử dụng hệ thống BTTN theo
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Các bài giảng tiến hành TNg thuộc
phần Từ học bao gồm:
Bài 1: Từ trường
Bài 2: Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng (tiết 2)
Bài 3: Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động
Quá trình TNSP chúng tôi tiến hành theo trình tự sau:
- Tiến hành điều tra để nắm bắt những thuận lợi và khó khăn của việc sử
dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở một số
trường trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.
- Tổ chức dạy học một số bài thuộc phần Từ học Vật lý 11 nâng cao cho
các lớp TNg và ĐC.
- Quan sát, kiểm tra, thu thập, và xử lý số liệu kết quả TNg để đánh giá
hiệu quả của đề tài nghiên cứu.
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên 165 HS thuộc trường THPT
Minh Long, tỉnh Quảng Ngãi, trong đó có 2 lớp TNg (10A1 và 10A3) và 2 lớp ĐC
(10A2 và 10A4). Qua khảo sát kết quả kiểm tra chất lượng đầu năm học và kết quả
học kì I, chúng tôi nhận thấy điều kiện tổ chức học tập của các lớp là như nhau,
chất lượng học tập là tương đương nhau.
3.3.2. Thực hiện giảng dạy
Trong tất cả các giờ học ở lớp TNg đều được quan sát và ghi chép về tiến
trình dạy học với các nội dung để đánh giá như sau :
- Mức độ tăng cường sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề vào các bước của QTDH và tính hợp lý của nó trong QTDH.
- Quan sát thái độ học tập, trạng thái tâm lý, ý thức học tập của HS, khả
năng phát biểu đóng góp ý kiến của HS trong tiết học.
- Khả năng phân tích, tổng hợp, vận dụng kiến thức của HS.
64
65

- Tiến hành thống kê kết quả các bài kiểm tra của HS.
3.3.3. Kiểm tra đánh giá
Kiểm tra định lượng được thực hiện bằng hình thức tự luận. Mỗi HS làm 3 bài
kiểm tra: 1 bài 5 phút, 1 bài 15 phút, 1 bài 45 phút. Mục đích của các bài kiểm tra:
- Đánh giá mức độ tiếp thu bài của HS, khả năng vận dụng vào một số tình
huống để giải bài tập định tính cũng như định lượng.
- Khắc phục những hiểu biết lệch lạc của HS kịp thời.
Sau mỗi tiết học và kiểm tra, chúng tôi tổ chức thăm dò ý kiến của HS, ý
kiến đóng góp của GV về việc sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề để có sự điều chỉnh thích hợp.
3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học
Tất cả các tiết học ở các lớp TNg đều được quan sát về các hoạt động của
GV và HS trong quá trình diễn ra bài dạy học theo các tiêu chí:
- Phân bố thời gian cho các mục của tiết dạy.
- Thao tác TNg, điều khiển hoạt động học tập của HS thông qua quy trình
dạy học sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
- Tính tích cực của HS thông qua không khí lớp học, sự tập trung và
nghiêm túc, số lượng và chất lượng các câu trả lời cũng như phát biểu xây dựng
bài của HS.
- Mức độ đạt được các mục tiêu của bài dạy thông qua các câu hỏi của GV
trong phần củng cố vận dụng và mức độ hiểu của HS thông qua chất lượng trả lời
các câu hỏi và bài kiểm tra sau mỗi tiết dạy.
Sau mỗi bài dạy học có trao đổi với GV và HS, lắng nghe ý kiến để rút kinh
nghiệm cho các bài dạy học khác cũng như cho đề tài nghiên cứu.
Qua quan sát giờ học của các lớp TNg được thực hiện theo tiến trình dạy
học đã xây dựng, chúng tôi có những nhận xét sau:
- Đối với các lớp ĐC, mặc dù dạy theo chương trình sách giáo khoa nâng
cao nhưng số lượng các thí nghiệm được tiến hành không nhiều. Cách dạy tuy có
đổi mới nhưng chưa thấy có chuyển biến rõ rệt. GV chủ yếu là thuyết giảng, HS
tập trung lắng nghe và ghi chép. Tuy HS có trả lời các câu hỏi GV đặt ra nhưng
chưa thể hiện rõ sự hứng thú và tự giác.
- Đối với các lớp TNg, hầu hết hoạt động của GV và HS diễn ra trong giờ
học thực sự chủ động và tích cực. Giờ học đã rút ngắn thời gian diễn giảng của
GV và tăng cường hoạt động của HS. Với các thí nghiệm, hình ảnh, video clip và
các câu hỏi gợi ý, HS hứng thú và tự giác trong các hoạt động học tập. HS rất tập
trung theo dõi quá trình định hướng của GV, rất sôi nổi, nhiệt tình trong việc phát
biểu xây dựng bài. Số lượng cũng như chất lượng các câu trả lời của HS đưa ra
cao hơn hẳn so với lớp ĐC. Trong quá trình kiểm tra bài cũ, củng cố và vận dụng,
nội dung kiến thức nhiều nhưng lại không làm mất nhiều thời gian của GV và HS
rất hào hứng, tích cực trả lời.
Tuy nhiên không có phương pháp nào là tối ưu, nên hiệu quả sẽ được cao
hơn khi kết hợp được với các phương pháp dạy học truyền thống.
3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.4.2.1. Các bảng phân phối
Qua các bài kiểm tra đánh giá, chúng tôi đã tiến hành thống kê, tính toán và
thu được kết quả sau:
Bảng 3.1. Bảng thống kê các điểm số (X i ) của bài kiểm tra
Nhóm Số HS
Số bài
KT
SỐ BÀI KIỂM TRA ĐẠT ĐIỂM Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 83 249 4 8 32 36 51 43 33 25 11 6
TNg 82 246 3 5 19 27 42 45 42 31 21 11
Nhóm
Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TNg
Số
HS
Số
bài
KT
SỐ % BÀI KIỂM TRA ĐẠT ĐIỂM Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 83 249 1,6 3,2 12,9 14,5 20,5 17,3 13,3 10 4,4 2,4
TNg 82 246 1,2 2,0 7,7 11,0 17,1 18,3 17,1 12,6 8,5 4,5
66
67

Nhóm
Số bài
KT
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất lũy tích
SỐ % BÀI KIỂM TRA ĐẠT ĐIỂM Xi TRỞ XUỐNG
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 249 1,6 4,8 17,7 32,1 52,6 69,9 83,1 93,2 97,6 100,0
TNg 246 1,2 3,3 11,0 22,0 39,0 57,3 74,4 87,0 95,5 100,0
Số % bài đạt điểm Xi
Sô bài đạt điểm Xi
25
20
15
10
5
0
60
50
40
30
20
10
0
Biểu đồ 3.1. Phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Điểm Xi
Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Điểm Xi
ĐC
TNg
ĐC
TNg
Số % bài đạt điểm Xi trở xuống
120
100
80
60
40
20
0
Biểu đồ 3.3. Phân phối tần suất lũy tích
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Điểm Xi
3.4.2.2. Các tham số sử dụng để thống kê
- Số trung bình cộng: là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu,
được tính theo công thức: X =
- Phương sai: S =
n
i = 1
n
X
i
n 2
X
i
- X
2 i = 1
n - 1
n 2
X
i
- X
i = 1
- Độ lệch chuẩn: S =
; S là tham số đặc trưng cho độ
n - 1
phân tán nhiều hay ít của các kết quả thu được quanh trị trung bình. S càng nhỏ số
liệu thu được càng ít phân tán, khi đó trị trung bình có độ tin cậy cao hơn.
S
- Hệ số biến thiên: V = 100 (%) giúp so sánh mức độ phân tán các số liệu.
X
- Sai số tiêu chuẩn:
S
m = n
.
ĐC
TNg
68
69

Nhóm
Số HS
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp các tham số
Số
bài KT
X S 2 S V(%) X X m
ĐC 83 249 5,474 3,912 1,978 36,134 5,47 4 0,008
TNg 82 246 6,093 4,432 2,105 34,548 6,093 0,009
Dựa vào bảng tổng hợp các tham số ở trên cho thấy điểm trung bình bài kiểm
tra của nhóm TNg cao hơn nhóm ĐC, độ lệch chuẩn có giá trị nhỏ nên số liệu thu
được ít phân tán, do đó trị trung bình có độ tin cậy cao.
V TNg < V ĐC , chứng tỏ mức độ phân tán ở nhóm TNg giảm so với nhóm ĐC.
3.4.2.3. Kiểm định giả thiết thống kê
Từ kết quả tính toán ở trên cho thấy: điểm trung bình cộng ở nhóm TNg ( X TNg )
cao hơn nhóm ĐC ( X
ÐC
). Câu hỏi đặt ra là: sự khác nhau giữa hai điểm trung
bình X TNg và X ÐC có ý nghĩa không? Việc dạy học vật lý có sử dụng hệ thống
BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề có thực sự tốt hơn dạy học
thông thường không hay chỉ là sự ngẫu nhiên? Để trả lời câu hỏi trên, trước hết
phải đề ra giả thiết thống kê. Sau đó tiến hành kiểm định giả thiết:
Các giả thiết thống kê:
- Giả thiết H 0 : “Sự khác nhau giữa giá trị trung bình của điểm số của nhóm
ĐC và nhóm TN ( X TNg và X ÐC ) là không có ý nghĩa”.
- Giả thiết H 1 : “Điểm trung bình của nhóm TNg lớn hơn điểm trung bình của
nhóm ĐC ( X TNg > X ÐC ) một cách có ý nghĩa”.
Để kiểm định giả thiết, chúng tôi tiến hành xác định đại lượng kiểm định t
theo công thức:
X
t =
TNg
- X ÐC n .n
TNg
S n + n
p
TNg
ÐC
ÐC
với
S =
p
(n - 1)S + (n - 1)S
TNg
2
TNg
TNg
ÐC
ÐC
n + n - 2
Sau khi tính được t ta so sánh nó với giá trị tới hạn t α được tra trong bảng
phân phối Student ứng với mức ý nghĩa α = 0,05 và bậc tự do f = n
TNg
+ nĐC
- 2
2
ÐC
- Nếu t ≥ t α thì sự khác nhau giữa X TNg và X ÐC có ý nghĩa.
- Nếu t < t α thì sự khác nhau giữa X TNg và X ÐC là không có ý nghĩa.
Kết quả tính toán thu được từ hai công thức trên:
S p = 2,049 và t = 3,361.
Tra bảng phân phối Student với mức ý nghĩa = 0,05 và bậc tự do:
f = n TNg + n ĐC - 2 = 493 > 120, ta có: t = 1,96.
Như vậy tính toán kết quả TN ta thấy thỏa mãn điều kiện t α nghĩa là giả thiết
H 0 bị bác bỏ, điều đó khẳng định sự khác nhau giữa X TNg và X ÐC là có ý nghĩa,
với mức ý nghĩa α = 0,05.
Rõ ràng là t 3,361
t 1,
96 . Từ việc TNSP cho phép chúng tôi đi đến các kết
luận sau :
- Điểm trung bình cộng bài kiểm tra ở nhóm TNg cao hơn nhóm ĐC. Điều
đó có nghĩa là tiến trình dạy học như chúng tôi đã đề xuất mang lại hiệu quả cao
hơn so với tiến trình dạy học thông thường.
- Việc sử dụng hệ thống BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn
đề phần Từ học Vật lý 11 nâng cao trong dạy học ở trường phổ thông đã góp phần
giúp HS chủ động, linh hoạt trong giải quyết các vấn đề học tập và nâng cao chất
lượng học tập bộ môn Vật lý.
3.5. Kết luận chương 3
- Điểm trung bình cộng của HS lớp TNg cao hơn lớp ĐC, đại lượng kiểm
định t > t chứng tỏ dạy học có sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề thực sự có hiệu quả.
- Đồ thị phân phối tần suất và đồ thị tần suất lũy tích cho thấy chất lượng học
tập của các lớp TNg thực sự tốt hơn các lớp ĐC. Ở lớp TNg, nhiều bài kiểm tra có
điểm số cao hơn các lớp ĐC (đồ thị tần suất tích lũy nằm phía dưới, dịch phải).
Qua quá trình quan sát giờ học của các lớp TNg và những kết quả định lượng
thống kê có thể kết luận:
- Giả thuyết khoa học đã đề ra là đúng đắn và việc vận dụng kết quả nghiên
cứu của đề tài vào thực tế giảng dạy ở trường phổ thông là khả thi.
70
71

- BTTN có thể được sử dụng theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn
đề cho HS trong dạy học vật lý do chúng tôi đề xuất mang lại kết quả khả quan.
- Sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề để giảng
dạy làm cho không khí học tập sôi nổi, HS học tập tích cực và kích thích được khả
năng tìm tòi, sáng tạo; bồi dưỡng khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức vào thực
tiễn đời sống, nâng cao chất lượng dạy và học ở trường phổ thông.
KẾT LUẬN
1. Đánh giá kết quả đạt được
Từ những kết quả nghiên cứu ở trên, căn cứ vào mục tiêu và nhiệm vụ
nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy luận văn đã đạt được những kết quả sau:
1. Tổ chức được việc điều tra, khảo sát thực trạng vấn đề sử dụng BTTN
theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Trên cơ sở đó, chúng tôi
đánh giá được thực trạng của việc sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường
THPT hiện nay.
2. Trình bày được cơ sở lí luận của việc phát triển năng lực giải quyết vấn
đề cho HS trong dạy học Vật lý thông qua BTTN, làm rõ được tầm quan trọng của
BTTN với việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học vật lý.
3. Dựa trên cơ sở lí luận và thực tiễn của vấn đề nghiên cứu, chúng tôi đã
đề xuất được quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết
vấn đề trong dạy học vật lý. Việc tăng cường sử dụng BTTN vào QTDH sẽ có tác
dụng tốt trong việc rèn luyện cho HS các kỹ năng của năng lực giải quyết vấn đề,
qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý.
4. Từ kết quả thu được khi nghiên cứu nội dung chương trình SGK và các tài
liệu tham khảo liên quan, chúng tôi đã xây dựng được hệ thống BTTN phần Từ học
Vật lý 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Hệ
thống BTTN được soạn thảo mang tính chất định hướng, tập trung vào những yêu
cầu cơ bản về nội dung, hình thức cung cấp thông tin, mức độ khó. GV có thể lựa
chọn và tự biên soạn những BTTN phù hợp với điều kiện giảng dạy của bản thân.
5. Từ quy trình sử dụng BTTN theo hướng phát triển năng lực giải quyết
vấn đề và hệ thống BTTN đã xây dựng, chúng tôi tiến hành soạn thảo một số bài
dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học
phần Từ học. Mỗi bài dạy học đều tuân theo chặt chẽ quy trình đã đưa ra và sử
dụng BTTN với liều lượng, mức độ phù hợp với điều kiện cụ thể của lớp học.
6. Tiến hành TNg sự phạm theo đúng trình tự đã đề ra để kiểm nghiệm tính
đúng đắn của giả thuyết khoa học và tính khả thi của đề tài. Các số liệu thu được là
hoàn toàn trung thực, chính xác; việc xử lí các số liệu thu được theo đúng lí thuyết
72
73

thông kê toán học. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho phép khẳng định: giả thuyết
khoa học của đề tài là hoàn toàn đúng đắn, việc tăng cường sử dụng BTTN trong
QTDH sẽ giúp HS linh hoạt, chủ động, sáng tạo hơn trong việc giải quyết các vấn
đề học tập.
2. Hướng phát triển luận văn
Từ kết quả nghiên cứu trên, dựa vào những điều kiện về phương tiện kĩ
thuật, tư liệu và thực tiễn dạy học vật lý ở trường THPT, chúng tôi nhận thấy trong
điều kiện cho phép, đề tài có thể phát triển theo các hướng sau:
Hoàn thiện cơ sở lí luận về việc sử dụng BTTN theo hướng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề cho HS THPT.
Xây dựng hệ thống BTTN tương ứng với chương trình vật lý phổ thông,
trong đó chú trọng đến các BTTN yêu cầu tính sáng tạo cao và các hình thức thể
hiện BTTN thông qua các thiết bị hiện đại: máy vi tính, projector,…
Xây dựng hệ thống tư liệu dạy học: các phim TN, các TN ảo, TN mô phỏng.
3. Một số khuyến nghị
Để việc áp dụng các kết quả nghiên cứu đề tài vào thực tế có hiệu quả,
chúng tôi có một số khuyến nghị sau:
Đối với cấp quản lí giáo dục: Cần tổ chức bồi dưỡng cho GV tiếp cận với
các PPDH mới, thực hiện các biện pháp hữu hiệu hơn nữa trong việc thay đổi tư
tưởng, thói quen dạy học cũ. Bên cạnh đó, cần tăng cường cơ sở vật chất đặc biệt
là các trang thiết bị TN mới có độ bền, độ chính xác cao hơn.
Đối với GV: Trong QTDH, GV cần chú ý phát huy tính tích cực hoạt
động của HS, phát triển các năng lực cho HS trong đó có năng lực giải quyết vấn
đề. GV cũng cần thường xuyên sưu tầm, tuyển chọn, biên soạn các loại BTTN
thông qua các nguồn tài liệu khác nhau và qua trao đổi, chia sẻ với đồng nghiệp;
áp dụng linh hoạt các biện pháp sử dụng BTTN trong dạy học, tập cho HS thói
quen, suy nghĩ, tìm tòi giải quyết các vấn đề gặp phải trong quá trình học tập, cũng
như các vấn đề trong cuộc sống.
Đối với HS: Có nhận thức đúng đắn vai trò của việc phát triển năng lực
giải quyết vấn đề trong quá trình học tập vật lý nói riêng và các môn học nói
chung. Cần phát huy tính tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo thông qua việc thực
hiện các BTTN trên lớp, cũng như tự tìm hiểu khám phá ở bên ngoài.
74
75

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2001), Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 2001-
2010, Hà Nội.
2. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2012), Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 2011-
2012, Hà Nội.
3. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2007), Vật lý 11 nâng cao, NXB Giáo dục.
4. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2007), Sách giáo viên Vật lý 11 nâng cao, NXB Giáo dục.
5. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2010), Dạy và học tích cực- một số phương pháp và kĩ
thuật dạy học, Dự án Việt- Bỉ, NXB Đại học Sư phạm.
6. Lê Phạm Liên Chi (2009), Phát triển năng lực tư duy cho HS trong dạy học
chương Dòng điện không đổi VL 11 nâng cao, Luận văn thạc sĩ khoa học
giáo dục, Đại học Sư phạm Huế.
7. Nguyễn Thượng Chung (2000), BTTN Vật lý trung học cơ sở, tập 1, NXB Giáo dục.
8. Lê Văn Giáo (2001), Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy
học vật lý ở trường phổ thông, Đại học Sư phạm Huế.
9. Nguyễn Thanh Hải (2011), Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế trong
dạy học Vật lý, NXB Đại học Sư phạm.
10. Nguyễn Thanh Hải (2014), 500 bài tập Vật lý 9, NXB Đại học Sư phạm.
11. Lương Thị Lệ Hằng (2013), Tổ chức hoạt động nhân thức cho HS trong dạy học
chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT theo hướng phát
triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính, Luận án Tiến sĩ
Giáo dục học.
12. Trần Huy Hoàng (2012), Thiết kế bài dạy học vật lý, Đại học Sư phạm Huế.
13. Nguyễn Mạnh Hùng (2006), Tổ chức hoạt động nhân thức của HS theo hướng
phát triển năng lực tìm tòi sáng tạo, giải quyết vấn đề và tư duy khoa học, Tài
liệu bồi dưỡng thường xuyên chu kì III (2004- 2007), Đại học Sư phạm thành
phố Hồ Chí Minh.
14. Nguyễn Thị Minh Phương và nhóm nghiên cứu (2011), Đề xuất những năng
lực học sinh phổ thông Việt Nam cần đạt, Kỷ yếu hội thảo quốc gia về khoa
học giáo dục Việt Nam, Bộ Giáo dục & Đào tạo.
15. M.N. Sacdacop (1970), Tư duy của học sinh, NXB Giáo dục.
16. Dương Tiến Sỹ (2002), “Dạy học giải quyết vấn đề nhằm tích cực hóa HĐNT
của HS”, Tạp chí giáo dục ,(47).
17. Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam (2006), Luật giáo dục, NXB Chính trị
Quốc gia, Hà Nội.
18. Nguyễn Thanh Sơn (2009), Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy
học phần Điện từ Vật lý 11 THPT, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học.
19. Nguyễn Trọng Sửu (Chủ biên), Hồ Tuấn Hùng, Nguyễn Văn Khánh, Trần
Minh Thi (2011), Tài liệu thí ngiệm thực hành trường THPT môn Vật lý, Bộ
Giáo dục & Đào tạo.
20. Nguyễn Trọng Sửu (Chủ biên), Nguyễn Thị Tuyết Lan, Ngô Thị Quyên
(2012), Đổi mới phương pháp dạy học và những bài giảng minh họa Vật lý
11, NXB Đại học Sư phạm.
21. Nguyễn Chí Thành (2002), Giáo trình tâm lý học đại cương, Đại học An Giang.
22. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2003), Phương
pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm.
23. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1997), Dạy HS giải quyết vấn đề
trong dạy học vật lý, Đại học Sư phạm Hà Nội.
24. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho
HS trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
25. Nguyễn Phúc Thuần (2007), Tư liệu Vật lý 11: Một số vấn đề về Từ trường,
NXB Giáo dục.
26. Nguyễn Đình Thước (2010), Những bài tập sáng tạo về vât lý trung học phổ
thông, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
27. Trần Anh Tiến (2012), Phát triển tư duy HS thông qua việc xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học chương “Động lực học chất
điểm” Vật lý 10 THPT, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học.
28. Phạm Hữu Tòng (1989), Phương pháp dạy bài tập vật lý, NXB Giáo dục.
29. Tổng cục chính trị (1974), Tâm lý học, NXB Quân đội nhân dân.
76
77

30. Đỗ Hương Trà (2002), “Một số vấn đề về dạy học vật lý theo tiến trình nghiên
cứu khoa học”, Tạp chí giáo dục,(23).
31. Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lý
ở trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm.
32. Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học
giáo dục, NXB Đại học Sư phạm.
33. Lê Công Triêm (2007), Thiết kế bài dạy học vật lý, bài giảng cho học viên cao
học, Đại học Sư phạm Huế.
34. Lê Công Triêm (Chủ Biên) (2002), Một số vấn đề hiện nay của phương pháp
dạy học đại học, NXB Giáo dục.
35. Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới, NXB
Giáo dục.
36. Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy
học vật lý ở trường THPT, NXB Giáo dục.
37. V.I. Lenin (1977), Bút kí triết học, NXB Sự thật.
38. V. Langué (2006), Những bài tập hay về thí nghiệm vật lý, NXB Giáo dục.
78