Tài liệu Khoá luận tốt nghiệp hình thành một số kiến thức mới bằng giải bài tập vật lí 10 thpt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s u PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÝ NGUYỄN THỊ CHI HÌNH TH ÀNH M ỘT SỔ KIẾN THỨC M ỚI BẰNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ 10 THPT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HÀ NỘI, 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC s u PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÝ NGUYỄN THỊ CHI HÌNH TH À NH M ỘT SỐ KIÉN THỨC M ỚI BẰNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ 10 THPT Chuyên nghành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn V ật lí KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn khoa học: ThS.Nguyễn Anh Dũng HÀ NỘI, 2015 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Anh Dũng, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này. Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong tổ vật lí trường THPT Lý Thái Tổ thuộc thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi tiến hành thực nghiệm của đề tài. Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành được khóa luận. Mặc dù bản thân đã nỗ lực và cố gắng, xong do thời gian nghiên círu còn hạn chế, thực nghiệm chưa được trên diện rộng nên khóa luận vẫn còn nhiều hạn chế, thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp của thầy cô và các bạn. Hà Nội, tháng 5 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Thị Chi LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình của riêng tôi, số liệu và kết quả nghiên cún trong khóa luận này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Neu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội, tháng 5 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Thị Chi BẢ N G CÁC C H Ữ CÁI V IẾ T TẮT Viết đầy đủ Viết tắt Trung học phổ thông THPT Kiến thức mới KTM Nghiên cứu tài liệu mới NCTLM Bài tập vật lí BTVL Trung học cơ sở THCS Giáo viên GV Học sinh HS Thực nghiệm sư phạm TNSP Thực nghiệm TN Đối chứng ĐC Sách giáo khoa SGK Tiến sĩ TS Nhà xuất bản NXB MỤC LỤC Phụ bìa. Lời cảm ơn. Lời cam đoan. Bảng chữ cái viết tắt. PHẦN MỞ ĐẦU Trang 1. Lí do chọn đề tài.......................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu...................................................................................... 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cún................................................................. 2 4. Giả thuyết khoa h ọ c ....................................................................................... 2 5. Nhiệm vụ nghiên cú n ..................................................................................... 3 6. Phương pháp nghiên cứu............................................................................ 3 7. Đóng góp của đề tài..................................................................................... 4 8. Cấu trúc của khóa luận............................................................................... 4 NỘI DUNG CHƯƠNG 1: C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỤC TIỄNCỦA VIỆC HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI BẰNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ................... 5 1.1. Quan niệm về bài tập vật l í ..................................................................... 1.2. BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng, đạo 5 đức,kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp...........................................................................................................6 1.3. Phân loại bài tập vật lí.....................................................................................7 1.4. Sơ đồ định hướng khái quát giải BTVL........................................................ 9 1.5. Sử dụng BTVL trong các loại bài h ọ c ................................................. 11 1.5.1. Tiết học NCTLM........................................................................................ 11 1.5.2. Bài tập đề xuất vấn đ ề ................................................................................ 11 1.5.3. Bài tập giải quyết vấn đề............................................................................11 1.5.4. Bài tập củng cố........................................................................................... 12 1.5.5. Tiết học luyện tập giải bài tập.................................................................... 12 1.6. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống BTVL.......................................................13 1.7. Hướng dẫn HS tìm kiếm lời giải bài tập vật lí nhằm hình thành KTM... 14 1.8. Mối quan hệ giữa giải BTVL với nắm vững kiến thứcvà phát triển năng lực giải quyết vấn đ ề ..............................................................................................16 1.8.1. Mối quan hệ giữa giải BTVL với nắm vững kiến thức......................... 16 1.8.2. Mối quan hệ giữa giải BTVL với phát triển năng lực giải quyết vấn đề 19 1.9. Điều tra cơ bản thực trạng dạy học giải bài tập vật lí ở trường phổ thông22 1.9.1. Mục đích điều tr a ..................................................................................... 22 1.9.2. Các biện pháp điều tra chính................................................................... 22 1.9.3. Nội dung điều tra...................................................................................... 22 1.9.4. Kết q u ả.........................................................................................................22 KÉT LUẬN CHƯƠNG 1................................................................................. 26 CHƯƠNG 2: TÔ CHỨC DẠY HỌC HÌNH THÀNHMỘT SỐ KIẾN THỨC MỚI BẰNG GIẢI BÀI TẬP VẶT LÍ 10 THPT.............................. 27 2.1. Mục tiêu dạy học một số bài học vật lí 10 THPT........................................27 2.1.1. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật H úc....................................................... 27 2.1.2. Lực hướng tâm ............................................................................................ 27 2.1.3. Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng......................................... 27 2.1.4. Công. Công suất....................................................................................... 28 2.1.5. Cơ năng........................................................................................................28 2.2. Hệ thống các BTVL nhằm hình thành KTM trong dạy học................. 28 2.2.1. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật H úc....................................................... 28 2.2.2. Lực hướng tâm ............................................................................................ 29 2.2.3. Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng......................................... 29 2.2.4. Công. Công suất....................................................................................... 29 2.2.5. Cơ năng........................................................................................................30 2.3. Tổ chức tiết học hình thành KTM bằng giải BTV L................................ 30 2.3.1. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật H úc......................................................30 2.3.2. Lực hướng tâm ...........................................................................................33 2.3.3. Động lượng, Định luật bảo toàn động lượng...........................................35 2.3.4. Công. Công suất.........................................................................................39 2.3.5. Cơ năng.......................................................................................................41 KÉT LUẬN CHƯƠNG 2................................................................................45 CHƯƠNG 3: THỤ C NGHIỆM s u PHẠM................................................ 48 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .....................................46 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ........................................................46 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư p hạm .......................................................46 3.2. Đối tượng TNSP..........................................................................................46 3.3. Tiến hành TNSP........................................................................................... 46 3.4. Kết quả T N SP...............................................................................................47 3.5. Phân tích kết quả TN SP...............................................................................50 3.5.1. Phân tích định tín h .....................................................................................51 3.5.2. Phân tích định lượng................................................................................. 52 KÉT LUẬN CHƯƠNG 3............................................................................... 53 KẾT LUẬN......................................................................................................54 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 56 M Ở ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Cuối thế kỉ XX đầu thế kỉ XXI, thế giới cũng như nước ta đã và đang trải qua biết bao biến động, biến đổi chưa từng có trong lịch sử. Rất nhiều vấn đề đặt ra trước mắt chúng ta, những con người vừa là chứng nhân, vừa là chủ nhân lịch sử trên mọi lĩnh vực hoạt động. Bên cạnh đó, quá trình nhất thể hóa và toàn cầu hóa đang diễn ra một cách nhanh chóng đến bất ngờ, khoa học và công nghệ phát triển nhanh như vũ bão. Thời kì này, tri thức và trí tuệ sáng tạo của con người được coi là yếu tố quyết định đến sự phát triển của xã hội. Tình hình đó đòi hỏi giáo dục nước ta phải đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc toàn diện nhằm tạo ra những con người có đủ tri thức, năng lực sáng tạo, phẩm chất đạo đức để làm chủ đất nước và hòa nhập với thế giới trong nền kinh tế thị trường đang quyết liệt. Theo tinh thần của Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam khóa VIII: “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, các bậc học. Từng bước áp dụng phương pháp dạy học tiên tiến, phương tiện hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề” và đổi mới mạnh mẽ giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thục một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho người học. Trong những năm gần đây, ngành giáo dục đã không ngùng đổi mới nội dung sách giáo khoa, kèm theo đó là phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh. Trước nhũng thách thức to lớn này, để tránh nguy cơ tụt hậu, việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh là quan trọng. Vì vậy, ngay trong dạy học phổ thông, giáo viên cần đặt cho học sinh trước nhũng tình huống cụ thế đế họ tụ’ lực tìm hiểu, phân tích xử lí vấn đề và tìm ra kiến thức mới. Đe thực hiện điều đó, trong việc dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng người ta sử dụng nhiều phương pháp, biện pháp khác nhau. Mỗi 1 phương pháp, biện pháp có những ưu và nhược điểm nhất định. Trong đó, giải bài tập vật lí là một phương pháp đóng vai trò quan trọng trong dạy học và giáo dục học sinh. Bởi lẽ, nó không chỉ giúp học sinh phát triển tư duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế mà còn tác động tích cực trong việc hình thành kiến thức mới và làm phong phú khái niệm mới, định luật vật lí. Nhưng hệ thống bài tập vật lí như nào sao cho phù họp tối ưu với mục tiêu dạy học và thời gian dành cho học sinh ở lóp cũng như ở nhà và cách hướng dẫn họ tụ’ lực giải bài tập có hiệu quả để tìm ra kiến thức mới là một câu hỏi đang được đặt ra. Đã có nhiều luận văn, khóa luận nghiên cứu hệ thống bài tập vật lí trong dạy học nhưng chỉ dừng lại ở khâu ôn tập, đánh giá mà việc tổ chức hình thành kiến thức mới cho học sinh bằng cách hướng dẫn họ giải bài tập vật lí vẫn chưa được nhều tác giả và giáo viên trường phổ thông quan tâm đúng mức. Chính vì thế, chúng tôi chọn đề tài “Hình thành một số kiến thức mới bằng giải bài tập vật lí 10 THPT”. 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở nghiên cún lí luận về bài tập vật lí, tìm hiểu thực trạng dạy học giải bài tập vật lí 10 THPT, xác định mức độ nắm vũng kiến thức cơ bản của học sinh mà lựa chọn hệ thống bài tập, hướng dẫn học sinh lớp 10 giải nó và soạn thảo tiến trình dạy học hình thành kiến thức mới trong dạy học chương trình vật lí 10 THPT nhằm giúp học nắm vững kiến thức cơ bản và góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cửu - Đối tượng: Hoạt động dạy học giải bài tập vật lí ở trường THPT. - Phạm vi: Hệ thống bài tập trong chương trình vật lí lớp 10 THPT. 4. Giả thuyết khoa học Trong dạy học vật lí 10 THPT, nếu giáo viên dựa trên cơ sở lí luận của bài tập vật lí, mục tiêu dạy học các bài học để xác định được hệ thống bài tập 2 phù họp với mục đích hình thành kiến thức mới và đề ra cách hướng dẫn học sinh lớp 10 THPT giải nó sẽ giúp họ nắm vững kiến thức cơ bản và góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cún một số cơ sở lí luận về bài tập vật lí trong dạy học ở trường THPT. 5.2. Điều tra thực trạng dạy học bài học hình thành kiến thức mới của giáo viên và học sinh vật lí 10 THPT. 5.3. Xác định mục tiêu dạy học một số bài hình thành kiến thức mới cho học sinh trong chương trình vật lí 10 THPT. 5.4. Lựa chọn hệ thống bài tập và đề ra tiến trình dạy học, cách hướng dẫn học sinh giải hệ thống bài tập ấy nhằm hình thành một số kiến thức mới trong dạy học chương trình vật lí 10 THPT. 5.5. Tiến hành thực nghiệm sư phạm, đánh giá tính khả thi, hiệu quả của hệ thống bài tập vật lí và tiến trình dạy học trong một số bài học hình thành kiến thức mới đã đề xuất nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức và năng lực giải quyết vấn đề. 6. Phương pháp nghiên cứu Trong quá trình hình thành khóa luận, chúng tôi sử dụng phối hợp các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau: 6.1. Nghiên cún lí luận về bài tập vật lí, các tài liệu liên quan đến đề tài để xác định cơ sở lí luận của đề tài. 6.2. Nghiên círu cấu trúc, nội dung chương trình vật lí THPT nói chung và chương trình vật lí 10 nói riêng. 6.3. Điều tra thực trạng dạy học bài tập vật lí 10 THPT. 6.4. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khoa học, khả thi, hiệu quả của hệ thống bài tập đã lựa chọn và tiến trình dạy học một số bài học hình 3 thành kiến thức mới đã đề xuất nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản và góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề. 7. Đóng góp của đề tài - Bồi dưỡng cho học sinh kĩ năng tự nắm bắt vấn đề, từ đó thực hiện được các mục tiêu dạy học đã đề ra. - Bổ sung vào nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh trong dạy học chương trình vật lí 10 THPT. 8. Cấu trúc của khóa ỉuận Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phục lục, khóa luận gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc hình thành kiến thức mới bằng giải bài tập vật lí. Chương 2: Tổ chức dạy học hình thành một số kiến thức mới bằng giải bài tập vật lí 10 THPT. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 4 NỘI DUNG CHƯƠNG 1: C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỤC TIỄN CỦA VIỆC HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI BẲNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ 1.1. Quan niệm về bài tập vật ỉí Trong thực tiễn dạy học cũng như trong các tài liệu giảng dạy, các thuật ngữ “bài tập”, “bài tập vật lí” được sử dụng cùng các thuật ngữ “bài toán”, “bài toán vật lí”. Trong cuốn Đại từ điển tiếng Việt [7, tr. 142-143], “bài tập” và “bài toán” được giải nghĩa khác hắn nhau: Bài tập là bài ra để luyện tập, vận dụng kiến thức đã học; bài toán là vấn đề cần giải quyết, tìm ra lời giải bằng các quy tắc, định lí. Cũng như vậy, một số ý kiến cho rằng cần phân biệt hai thuật ngữ “bài tập vật lí” và “bài toán vật lí”. BTVL có nghĩa là bài tập vận dụng đon giản kiến thức lí thuyết đã học về vật lí vào những trường họp cụ thể. Còn bài toán vật lí được sử dụng để hình thành KTM trong khi giải quyết một vấn đề được đặt ra chưa có câu trả lời, hoặc đề ra một cách giải quyết, phương pháp hành động mới. Nhưng bên cạnh đó, trong một số tài liệu [6], [13], [18], [ 2 2 ] , . . các tác giả lại dùng hai thuật ngữ đó như một với cách hiểu giải bài tập (bài toán) vật lí là vận dụng các khái niệm, qui tắc, định luật vật lí,.. .đã được học vào giải quyết nhũng vấn đề thực tế trong đời sống, lao động. Hiện nay, do quan niệm bài tập chỉ đơn thuần là vận dụng ken thức đã biết nên nhiều GV đã sử dụng bài tập chủ yếu để rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức cũ mà coi nhẹ chức năng tìm kiếm KTM, giải quyết vấn đề mới. Theo quan điểm hiện đại, việc NCTLM cũng là một bài tập đối với HS. Trong quá trình tìm kiếm KTM, HS không phải là thụ động tiếp thu cách giải quyết vấn đề một cách máy móc mà chính họ cũng tập cách giải quyết vấn đề đó. HS cũng tập các hành động, các phương pháp hoạt động để chiếm lĩnh KTM như quan sát, phân tích hiện tượng, đo lường, so sánh, khái quát hóa, tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng,...Điều đó có nghĩa là HS phải chủ 5 động chiếm lĩnh KTM thông qua chính các hoạt động của mình dưới sự hướng dẫn của GV. Khi ấy, họ không chỉ đơn thuần là vận dụng kiến thức cũ mà còn tập tìm ra KTM. Trong cuốn sách dùng cho GV “Phương pháp giải bài tập vật lí”, [24] X.E.Camenetki và V.p.ồrêkhôv quan niệm: “Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi bài tập vật lí là một vấn đề không lớn, được giải quyết nhờ những suy luận logic, nhũng phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí. Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu phương pháp bộ môn, người ta thường hiểu những bài tập luyện tập được lựa chọn một cách phù họp với mục đích chủ yếu là nghiên CÚ01 các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của học sinh và rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức của họ vào thực tiễn là bài tập vật lí”. Đồng thời, các tác giả cũng nhấn mạnh rằng: Sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn là việc giải bài tập vật lí. về thực chất, mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các bài học vật lí đều là một bài tập đối với HS. Định nghĩa BTVL như trên được nhiều nhà lí luận dạy học bộ môn và các GV tán thành, chấp nhận. Theo định nghĩa đó, BTVL có hai chức năng chính là tập vận dụng những kiến thức cũ và tìm kiếm KTM. Vì thế, theo chúng tôi, không nên phân biệt khái niệm BTVL hay bài toán vật lí và gọi chung là BTVL. 1.2. Bài tập vật lí có tác dụng giáo dục tư tưởng, đạo đức, kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng rất lớn, nhờ nó ta có thể giới thiệu cho HS sự xuất hiện nhũng tư tưởng, quan điểm tiên tiến, hiện đại, những phát minh lớn của nhân loại, có thể lưu ý HS những thành tim của nền khoa học nước nhà. BTVL cũng là phương tiện hiệu quả để giáo dục đạo đức, tình yêu lao động, đức tính kiên trì, ý chí và tình cảm của HS. Việc giải BTVL có 6 thể đem lại cho HS niềm vui sáng tạo đối với những thành công, tăng thêm sự yêu thích, hứng thú với môn học. Thông qua việc giải BTVL, GV cũng có thế thường xuyên theo dõi thành tích học, tinh thần học tập của HS. Bên cạnh đó, các BTVL có nội dung kĩ thuật tổng hợp (hiện đại, gắn liền với chương trình) còn có tác dụng rất lớn đến việc giáo dục kĩ thuật tổng họp cho HS. Nó cũng là một phương tiện thuận lợi để HS liên hệ lí thuyết với thực hành, học tập với đời sống sản xuất. Từ đó góp phần giáo dục hướng nghiệp cho HS. Các BTVL về các hiện tượng vật lí thường gặp trong sinh hoạt hàng ngày giúp cho HS thấy khoa học vật lí ngay trong cuộc sống xung quanh, góp phần bồi dưỡng cho HS khả năng quan sát, sáng tạo. 1.3. Phân loại bài tập vật lí Trong nhiều tài liệu về phương pháp giảng dạy vật lí [6], [12], [18],..., các tác giả đưa chia BTVL theo nhiều dấu hiệu khác nhau. Có thể tổng kết các cách phân loại ấy như sau: 1.3.1. Theo nội dung - Tài liệu vật lí. - Nội dung cụ thế, trùn tượng. - Nội dung kĩ thuật tổng hợp. - Nội dung lịch sử. 1.3.2. Theo mục đích dạy học - Bài tập sáng tạo (bài tập nghiên cún và bài tập thiết kế). - Bài tập kiểm tra. - Bài tập luyện tập. 1.3.3. Theo mức độ khỏ dễ - Bài tập đơn giản. 7 - Bài tập phức họp. - Bài tập phối họp. 1.3.4. Theo đặc điếm và phương pháp nghiên cứu đề - Bài tập định tính (bài tập đơn giản và bài tập phức tạp). - Bài tập định lượng (bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp). 1.3.5. Theo phương thức giải hay cho điều kiện - Bài tập định tính. - Bài tập định lượng. - Bài tập đồ thị. - Bài tập thí nghiệm. 1.3.6. Theo hình thức lập luận logỉc - Bài tập dự đoán hiện tượng. - Bài tập giải thích hiện tượng. - Bài tập tổng hợp. Đa số các cách trên chưa cho thấy sự thống nhất về tiêu chuẩn phân loại BTVL, vì trong bất kì loại nào cũng chứa đựng một vài yếu tố của một hay một vài loại khác. Ví dụ trong cách gần như phổ biến nhất là phân loại theo phương thức giải hay cho điều kiện thì để giải bài tập định lượng buộc phải lập luận logic; có bài tập thí nghiệm, đồ thị, định tính hoặc định lượng. Đặc biệt, là cách phân loại bài tập chỉ mang tính chất bề ngoài chưa đề cập gì đến chủ thể giải BTVL là HS. Đẻ khắc phục tình trạng trên, TS. Nguyễn Thế Khôi [6] đã đưa ra cách phân loại bài tập dựa vào mức độ phức tạp của hoạt động tư duy trong quá trình tìm kiếm lời giải. 1.3.7. Theo mức độ phức tạp của hoạt động tư duy trong tiến trình tìm kiếm lời giải - Bài tập cơ bản. - Bài tập phức họp. 8 Loại BTVL mà để tìm được lời giải nó chỉ cần xác lập mối quan hệ trục tiếp, tường minh giữa những cái đã cho và một cái phải tìm chỉ dựa vào một kiến thúc mới học (vào một tính chất, một mối quan hệ, một phương pháp hoạt động mới) mà HS chỉ tái hiện chứ không thể tự tạo ra được gọi là bài tập cơ bản. Kiến thức vật lí cơ bản mà HS mới học là kiến thức chứa đựng một mối quan hệ về mặt định tính hay định lượng giữa các đại lượng vật lí, hoặc chứa đựng một mối quan hệ mới giữa các đặc điểm định tính, định lượng của cùng một đại lượng vật lí, hoặc là một biện pháp, phương pháp giải quyết mới. Chẳng hạn, các công thức của chuyển động biến đổi đều có chứa tường minh thời gian cho phép đủ giải bài tập động học. Từ chúng, có thể rút ra công thức liên hệ gia tốc, vận tốc và đường đi không chứa thời gian. Công thức này chứa đụng một mối quan hệ mới giữa các đại lượng đã biết (gia tốc, vận tốc, đường đi). Còn các BTVL mà trong đó, việc tìm lời giải phải thực hiện một chuỗi lập luận lôgic, biến đổi toán học qua nhiều mối quan hệ giữa những cái đã cho, cái phải tìm và nhũng cái trung gian không cho trong đầu bài gọi là bài tập phức tạp. Việc xác lập được một bài tập phức hợp, buộc phải giải thành thạo các bài tập cơ bản, ngoài ra còn phải biết cách phân tích bài tập phức họp để nó quy về các bài tập cơ bản đã biết. 1.4. Sơ đồ định hướng khái quát giải BTVL Sơ đồ định hướng giải BTVL là một bản chỉ dẫn về việc thực hiện các hành động hay các thao tác cần thiết để giải BTVL đó. Sơ đồ định hướng khái quát giải BTVL còn gọi là phương pháp chung, quy tắc chung, kế hoạch, dàn bài giải BTVL...NÓÌ chung, tiến trình giải một BTVL trải qua các bước: Nghiên cứu đề bài; phân tích hiện tượng, quá trình vật lí và lập kế hoạch giải; trình bày lời giải; kiểm tra và biện luận kết quả. Mỗi bước lại bao gồm các thao tác, hành động. 9 Bước thứ nhất: Nghiên cứu đề bài: - Đọc kĩ đầu bài; - Mã hóa đầu bài bằng những kí hiệu quen dùng; - Đổi đơn vị của các đại lượng trong cùng một hệ thống nhất (thường trong hệ SI); - Vẽ hình hoặc sơ đồ; - Neu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu được các dữ liệu cần thiết. Bước thứ 2: Phân tích hiện tượng, quá trình vật lí và lập kế hoạch giải: - Mô tả hiện tượng, quá trình vật lí xảy ra trong tình huống nêu lên trong đề bài; - Vạch ra các quy tắc, quy luật chi phối hiện tượng, quá trình này; - Dự kiến nhũng lập luận, biến đổi toán học cần thực hiện nhằm xác lập được mối quan hệ giữa cái đã cho và cái phải tìm. Bước thứ 3: Trình bày lời giải: - Viết phương trình của các định luật và giải hệ phương trình có được để tìm ẩn số dưới dạng tổng quát, biểu diễn các đại lượng cần tìm qua các đại lượng đã cho; - Thay giá trị bằng số của các đại lượng đã cho đểtìm ấn số, thực hiện các phép tính với độ chính xác cho phép. Bước thứ 4: Kiểm tra và biện luận kết quả: Đe có thể xác nhận kết quả cần tìm, cần kiểm tra lại việc giải, theo một hoặc một số cách sau đây: Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi, xét các trường hợp chưa; Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không; Kiểm tra thứ nguyên xem có phù họp không; Xem xét lời giải thu được về ý nghĩa thực tế có phù hợp không. 10 1.5. Sử dụng BTVL trong các loại bài học Giải BTVL là một bộ phận của đa số các tiết học như NCTLM, luyện tập, ôn tập, kiểm tra. Nó có thể chiếm một phần hoặc toàn bộ tiết học. Đồng thời nó cũng được sử dụng trong cả chương trình ngoại khóa. Trong các hình thức ấy, BTVL được sử dụng nhiều hơn cả trong hai loại tiết học là NCTLM và luyện tập giải bài tập. 1.5.1. Tiết học NCTLM Như đã nói ở trên, tiết học NCTLM là tiết học trong đó HS thu được cái họ chưa biết từ trước hoặc chưa biết một cách rõ rằng, chính xác. Trong các tiết học này, BTVL được sử dụng ở một khâu đề xuất vấn đề, giải quyết vấn đề, củng cố hoặc ở tất cả các khâu đó. /.5.2. Bài tập đề xuất vấn đề Mỗi kiến thức khoa học đều là lời giải đáp cho một câu hỏi. Neu không có việc nảy sinh câu hỏi thì sẽ không có nhu cầu giải đáp câu hỏi. Và vì thế sẽ không có kiến thức khoa học để giải đáp câu hỏi đó. Cho nên việc NCTLM thường được bắt đầu bằng việc đặt vấn đề. Theo I.Ia.Lemer, vấn đề trong dạy học là một câu hỏi xuất hiện hay được đặt ra đối với người chưa hề biết trước câu trả lời mà phải tìm tòi sáng tạo và để tìm ra câu trả lời đó, người ta phải có nhũng tài liệu nào đó làm cơ sở xuất phát. Có nhiều cách để làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu tìm cách giải quyết. Một trong số đó là sử dụng bài tập đề xuất vấn đề. Việc xây dựng các vấn đề trong dạy học bằng bài tập sẽ kích thích được húng thú học tập của HS, tạo ra được khả năng củng cố kiến thức đã có và xây dựng mối quan hệ giữa kiến thức đã có và cả KTM. Bài tập đề xuất vấn đề được sử dụng ở đầu giờ học. Nó không những có tác dụng xây dựng vấn đề dạy học mà còn có thể chuẩn bị cho việc nghiên círu nó. 1.5.3. Bài tập giải quyết vấn đề 11