Tài liệu Luận văn xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh khi dạy chương dòng điện xoay chiều vật lý 12​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM  PHÙNG THỊ HẠNH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH KHI DẠY CHƢƠNG DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - VẬT LÍ 12 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM  PHÙNG THỊ HẠNH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH KHI DẠY CHƢƠNG DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - VẬT LÍ 12 Chuyên ngành: LL&PP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÝ Mã số : 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS-TS NGUYỄN VĂN KHẢI THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả, số liệu nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác. Thái Nguyên, tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phùng Thị Hạnh i LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Văn Khải đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình em trong suốt quá trình thực hiện bản luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa sau đại học, khoa Vật lí trường đại học sư phạm Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên đã tạo những điều kiện tốt nhất giúp đỡ em trong qua trình học tập và nghiên cứu tại khoa. Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, các thầy cô giáo ở các trường thực nghiệm sư phạm đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm. Thái nguyên, tháng 5 năm 2016 Tác giả Phùng Thị Hạnh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii MỤC LỤC ............................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... iv DANH MỤC CÁC BẢNG .........................................................................................v DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ vi MỞ ĐẦU...................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài....................................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ..............................................................................2 3. Giả thuyết khoa học của đề tài................................................................................2 4. Đối tượng nghiên cứu của đề tài .............................................................................2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài .............................................................................2 6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài ........................................................................2 7. Đóng góp của đề tài................................................................................................3 8. Cấu trúc đề tài ........................................................................................................3 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..............................4 1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu ...................................................................4 1.1.1.Các nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực ..................................................4 1.1.2. Các nghiên cứu về bài tập vật lí, bài tập phát triển năng lực .............................5 1.2. Bài tập vật lí ........................................................................................................6 1.2.1. Khái niệm và các dạng vật lí phát triển năng lực ...............................................6 1.2.2. Các dạng bài tập vật lí ......................................................................................6 1.2.3. Vai trò của bài toán vật lí trong dạy và học. ......................................................9 1.3. Bài tập theo định hướng phát triển năng lực trong dạy học vật lí ...................... 10 1.3.1. Bài tập theo định hướng phát triển năng lực .................................................. 10 1.3.2. Xây dựng và Sử dụng các bài tập định hướng phát triển năng lực trong dạy học vật lí .................................................................................................14 1.4. Nghiên cứu Thực trạng việc sử dụng bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” (Vật lí 12) theo quan điểm dạy học phát triển năng lực của học sinh ................. 22 iii 1.4.1. Mục đích điều tra, khảo sát ............................................................................. 22 1.4.2. Đối tượng và Phương pháp điều tra ................................................................ 22 1.4.3. Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề .................................................. 22 1.4.4. Phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ...................... 24 1.5. Thực trạng đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT ....................................................................................... 28 1.5.1. Mục đích khảo sát .......................................................................................... 28 1.5.2. Đối tượng và thời gian khảo sát ...................................................................... 28 1.5.3. Nội dung khảo sát ........................................................................................... 28 1.5.4. Phương pháp khảo sát..................................................................................... 28 1.5.5. Kết quả khảo sát ............................................................................................. 28 Kết luận chương 1 ....................................................................................................31 Chƣơng 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐÊ CHO HỌC SINH KHI DẠY HỌC CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” (VẬT LÍ 12) ................. 33 2.1. Phân tích mục tiêu và nội dung chương “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” (VẬT LÍ 12) ....................................................................................................33 2.1.1. Vai trò, vị trí của chương ................................................................................ 33 2.1.2 Cấu trúc nội dung của chương Dòng điện xoay chiều ...................................... 34 2.1.3 Mục tiêu cần đạt được khi dạy học chương...................................................... 34 2.2. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học chương “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” (VẬT LÍ 12) ......................................................................... 35 2.3. Xây dựng các bài tập phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh khi dạy học chương “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” (VẬT LÍ 12) ........................ 36 2.3.1. Các nguyên tắc về xây dựng các bài tập phát triển năng lực giải quyết vấn đề ............ 36 2.3.2. Các dạng bài tập phát triển năng lực giải quyết vấn đê cho học sinh khi dạy học chương “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” (VẬT LÍ 12) ........................ 36 2.3.3. Hệ thống bài tập phát triển năng lực giải quyết vấn đê cho học sinh khi dạy học chương “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” (VẬT LÍ 12 ......................... 49 2.4 Tiến trình dạy học xây dựng kiến thức mới ........................................................ 55 2.4.3. Sử dụng bài tập trong kiểm tra, đánh giá (Đánh giá tiến trình; đánh giá tổng kết) .......................................................................................................... 74 iv Kết luận chương 2 ....................................................................................................79 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .............................................................. 80 3.1. Mục đích thực nghiệm ....................................................................................... 80 3.2. Đối tượng và thời gian, địa điểm thực nghiệm sư phạm. ....................................80 3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm .............................................................. 80 3.2.2. Thời gian và địa điểm thực nghiệm sư phạm .................................................. 80 3.3. Phương pháp thực nghiệm ................................................................................. 80 3.3.1. Phương pháp điều tra...................................................................................... 80 3.3.2. Phương pháp quan sát..................................................................................... 80 3.3.3. Phương pháp thống kê toán học ...................................................................... 80 3.3.4. Phương pháp case - study ............................................................................... 81 3.3.5. Xây dựng phương thức và tiêu chí đánh giá .................................................... 81 3.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm ......................................................................... 82 3.4.1. Tài liệu thực nghiệm sư phạm ........................................................................ 82 3.4.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 82 3.4.3. Chọn mẫu thực nghiệm .................................................................................. 83 3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................................................... 84 3.5.1. Phân tích định tính.......................................................................................... 84 3.5.2. Phân tích định lượng ...................................................................................... 91 3.5.3. Kết quả thăm dò giáo viên về bộ công cụ và giáo án đã biên soạn nhằm đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh chương "Điện xoay chiều" ............... 94 Kết luận chương 3 ....................................................................................................95 KẾT LUẬN ............................................................................................................ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 97 PHỤ LỤC .................................................................................................................. v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BT TN : Bài tập thí nghiệm BT : Bài tập BTVL : Bài tập Vật lý CBQL : Cán bộ quản lý ĐC : Đối chứng ĐG : Đánh giá DHVL THPT : Dạy học Vật lý trung học phổ thông DHVL : Dạy học Vật lý GQVĐ : Giải quyết vấn đề GV : Giáo viên HS : Học sinh KQHT : Kết quả học tập KT : Kiểm tra KTĐG : Kiểm tra đánh giá NL : Năng lực PH&GQVĐ : Phát hiện và giải quyết vấn đề PP GQVĐ : Phương pháp giải quyết vấn đề PP : Phương pháp PPDH : Phương pháp dạy học SCB : Sách cơ bản SNC : Sách nâng cao THPT : Trung học phổ thông TN : Thí nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm VĐ : Vấn đề iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.2. Khung tiêu chí tham chiếu ........................................................................ 23 Bảng 1.3. Thiết kế đề kiểm tra đánh giá năng lực GQVĐ của HS............................. 25 Bảng 1.4. Mẫu báo cáo............................................................................................. 26 Bảng 1.5. Phiếu quan sát năng lực của học sinh ....................................................... 27 Bảng 1.6. Sổ đánh giá năng lực GQVĐ của HS........................................................ 28 Bảng 1.7 Kết quả điều tra tình hình sử dụng BTVL trong dạy học vật lí................... 29 Bảng 2.1 Cấu trúc nội dung chương Dòng điện xoay chiều ...................................... 34 Bảng 3.1. Sĩ số và phân bố điểm thi chất lượng đầu học kì I của nhóm lớp TN, ĐC (đã làm tròn) ..................................................................................... 84 Bảng 3.2. Phiếu quan sát năng lực của học sinh Nguyễn Thái Bảo ........................... 87 Bảng 3.3. Phiếu quan sát năng lực của học sinh Vũ Hữu Thắng ............................... 89 Bảng 3.4. Phiếu quan sát năng lực của học sinh Mai Thị Quỳnh Mai ....................... 90 Bảng 3.5. Kết quả đánh giá năng lực GQVĐ của học sinh sau khi TNSP ................. 91 Bảng 3.6. Phân bố điểm của nhóm TN và nhóm ĐC sau khi TNSP .......................... 92 Bảng 3.7. Bảng phân phối tần suất luỹ tích hội tụ lùi của lớp TN và lớp ĐC sau TNSP ........ 93 Bảng 3.8. Kết quả khảo sát ý kiến của GV ............................................................... 94 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Quy trình xây dựng bài tập định hướng phát triển năng lực trong dạy học vật lí................................................................................... 15 Hình 3.1. ........................................................................................................ 84 Hình 3.2. Đường tần suất luỹ tích hội tụ lùi của lớp TN và lớp ĐC sau khi TNSP ..... 94 vi MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đổi mới giáo dục, hay coi giáo dục là quốc sách hàng đầu luôn được Đảng và Nhà nước quan tâm. Sau Hội nghị Trung ương 8, Khóa XI vào tháng 10/2013, vấn đề đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo được coi như là một trong những nội dung vừa chiến lược, vừa cấp thiết. Trước yêu cầu của giai đoạn phát triển mới của đất nước, Việt Nam đang cần một quyết sách toàn diện, căn bản, xứng tầm với lĩnh vực quan trọng hàng đầu này. Đây là sứ mệnh thiêng liêng, đồng thời cũng vô cùng nặng nề để Việt Nam bước vào hàng ngũ các nước phát triển. Vì vậy một trong những yêu cầu cấp bách hiện nay đối với giáo viên là cần phải đổi mới phương pháp dạy học. Cơ sở pháp lý của đổi mới phương pháp dạy học đã được khẳng định ở những văn bản của Đảng và nhà nước về chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010 ghi rõ đổi mới và hiện đại hoá phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi song hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức, dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhập thông tin một cách có hệ thống và có tư duy phân tích tổng hợp, phát triển năng lực của mỗi cá nhân, tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinh viên trong quá trình học tập… Trong chương trình vật lí phổ thông chương (Dòng điện xoay chiều ) là một trong những nội dung kiến thức có ứng dụng thực tế cao, tuy nhiên đây lại là một chương học mà có lượng bài tập nhiều và rất khó. Đòi hỏi giáo viên khi giảng dạy phải đưa ra phương pháp phù hợp, để học sinh dễ tiếp thu đồng thời các em có thể phát triển được năng lực sáng tạo của bản thân Liên quan đến vấn đề của đề tài cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu về bài tập chương dòng điện xoay chiều, xong chưa có đề tài nào nghiên cứu về định hướng phát triển năng lực giải bài tập (Điện xoay chiều) cho học sinh Với những lí do trên tôi chọ đề tài “ Xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh khi dạy chương Dòng điện xoay chiều Vật lí 12” 1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu Vận dụng dạy học phát triển năng lực để Xây dựng và sử dụng các bài tập khi dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” (Vật lí 12) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 3. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu xây dựng được và sử dụng hợp lý bài tập theo định hướng phát triển năng lực phù hợp với lí luận hiện đại về dạy học phát triển năng lực thì có thể nâng cao chất lượng dạy học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 4. Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài Dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh THPT 5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài  Nghiên cứu cơ sở lí luận về:  Kĩ thuật dạy học tích cực  Năng lực sáng tạo  Xây dựng hệ thống các bài tập, phần dòng điện xoay chiều, chương trình “vật lí 12”, theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh.  Xác định các phương pháp giải các bài toán phần dòng điện xoay chiều, chương trình “vật lí 12” -Thực nghiệm sư phạm và đánh giá hiệu quả của các biện pháp đã đưa ra. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài 6.1 Nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực của học sinh để làm sáng tỏ vai trò của nó trong dạy và học vật lí. - Nghiên cứu chương trình vật lí phổ thông, các giáo trình, tài liệu hướng dẫn về học phần này, nội dung sách giáo khoa và những tài liệu tham khảo có liên quan để xác định mức độ nội dung và yêu cầu cần nắm vững. 6.2. Nghiên cứu thực tiễn - Tìm hiểu nội dung chương trình, phương pháp và hình thức tổ chức sử dụng dạy học theo định hướng phát triển năng lực của học sinh trong dạy và học vật lí ở trường THPT Kiến Thụy thành phố Hải Phòng. 2 - Điều tra thực tiễn sử dụng dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và năng lực tính toán của học sinh để hướng dẫn HS giải các bài toán phần dòng điện xoay chiều, chương trình „vật lí 12 ”. Tại trường THPT Kiến Thụy thành phố Hải Phòng. 6.3. Thực nghiệm sư phạm - Tiến hành giảng dạy song song nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm ở trường THPT Kiến Thụy thành phố Hải Phòng theo phương án đã xây dựng. - Trên cơ sở phân tích định tính và định lượng kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và tính hiệu quả của các biện pháp do đề tài đưa ra. 7. Đóng góp của đề tài - Đã nghiên cứu hệ thống hóa lí luận về dạy học phát triển năng lực cho học sinh Trung học phổ thông; - Đã xây dựng và đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống bài tập theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT; - Đã xây dựng được các tiến trình dạy học cụ thể sử dụng các dạng bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS THPT và đã được đưa vào kiểm nghiệm qua thực nghiệm sư phạm. 8. Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, luận văn dự kiến được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài. Chương 2: Sử dụng Việc vận dụng dạy học theo định hướng phát triển năng lực của học sinh hướng dẫn HS giải bài tập phần dòng điện xoay chiều, chương trình vật lí 12 ” Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 3 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu 1.1.1.Các nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực Phương pháp dạy học phát triển năng lực được sử dụng rộng rãi trong tất cả các môn học ở các trường trung học phổ thông cũng như trung học cở sở. Trong thời gian qua có nhiều nghiên cứu về phương pháp dạy học này Luận văn “Phát triển năng lực tự học cho học sinh trung học phổ thông thông qua dạy học môn giáo dục công dân lớp 12 “của Nguyễn Thị Bích Hồng, khoa học giáo dục, Đại học Vinh.[7] Luận văn “ Rèn luyện và phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh phổ thông thông qua dạy học hình học không gian” của Nguyễn Văn Hiền, khoa phương pháp dạy học toán, Đại học Sư phạm Huế.[5] Luận văn “Xây dựng tiến trình dạy học các thuyết về ánh sáng (vật lí 12 nâng cao) theo hướng phát triển năng lực tư duy cho học sinh” của Dương Thị Hoa, Đại học Thái Nguyên.[6] Luận văn “Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua dạy học chủ đề Tổ hợp - xác suất, Đại số và Giải tích 11 nâng cao” của Trần Thị Cẩm Nhung, Đại học Đồng Tháp, khoa sư phạm toán tin.[11] Luận văn “Phát triển năng lực làm việc với sách giáo khoa cho học sinh trong dạy học phần “Điện học” vật lí 11 nâng cao Trung học phổ thông” của Đỗ Văn Năng, Đại học sư phạm Huế.[10] Nhìn chung các nghiên cứu giáo dục định hướng phát triển năng lực (định hướng phát triển năng lực) nay còn gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỷ 20 và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế. Giáo dục định hướng phát triển năng lực nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học. Giáo dục định hướng năng nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Chương trình này nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức. 4 1.1.2. Các nghiên cứu về bài tập vật lí, bài tập phát triển năng lực Các nghiên cứu về bài tập vật lí khai thác nhiều mặt, niều góc cạnh và mục đích khác nhau. Các nghiên cứu có thể là những nghiên cứu cung cấp một phương pháp dạy học hoặc lí luận về dạy học bài tập vật lí của từng kiến thức phổ thông. Việc nghiên cứu các vấn đề về bài tập vật lí từ trước đến nay đã có rất nhiều công trình của các tác giả như GS.TS. Nguyễn Hoàng Phương nghiên cứu lý luận về bài toán[12]; PGS. TS. Nguyễn Đình Dũng đã có nhiều công trình nghiên cứu và sách bài tập vật lí học viết việc xây dựng, sử dụng bài tập vật lí trong dạy học[2]; PGS.TS. Nguyễn Quang Hùng[9], PGS.TS. nguyễn Văn Báu và rất nhiều các tác giả khác quan tâm đến nội dung và phương pháp giải toán vật lí[1]... Tuy nhiên xu hướng hiện nay của lý luận dạy học là đặc biệt chú trọng đến vấn đề phát triển năng lực của học sinh, nhưng các công trình nghiên cứu hầu hết tập trung vào vấn đề phát triển năng lực nhận thức và tư duy của học sinh. Các công trình nghiên cứu về bài tập vật lí sau: Luận án của Lê Thị Huệ (2010), Nghiên cứu dạy học bài tập chương Dòng điện xoay chiểu vật lí 12 THPT ban cơ bản theo lí thuyết phát triển BTVL, Đai học Vinh.[8] Luận án của Nguyễn Xuân Vinh (2009), Xây dựng và sử dụng phối hợp hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan và bài tập tự luận để kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh lớp 12 THPT thể hiện ở chương Dòng điện xoay chiều chương trình cơ bản, Đại học Vinh.[15] Luận văn Thạc sĩ của Trần văn Việt (2009), "Dòng điện xoay chiều" vật lý 12 chương trình nâng cao theo tinh thần dạy học giải quyết vấn đề., Trường Đại học Vinh - Nghệ An.[14] Luận văn Thạc sĩ của Nguyễn Trung Thiên (2007), Nâng cao chất lượng dạy học vật lý thông qua việc khắc phục sai lầm của HS khi giải bài tập chương “ Dao động điện - Dòng điện xoay chiều” Trường Đại học Vinh - Nghệ An.[13] Có rất nhiều các công trình nghiên cứu khác về BTVL như sách, bài báo... trên thị trường. Hầu hết các BTVL đều tập trung vào các dạng BTVL về lý thuyết, về tính toán và coi việc sử dụng BTVL như là phương tiện cơ bản để rèn luyện các thao tác tư duy, đồng thời giúp học sinh hiểu kiến thức một cách sâu sắc, biết vận dụng 5 kiến thức một cách linh hoạt và có hiệu quả đã trở nên rất phổ biến và được rất nhiều sự quan tâm. Các nghiên cứu bài tập vật lí đã thực sự đem lại nguồn tài liệu phong phú và thực sự hữu ích cho học sinh và giáo viên. Hiện nay một số công trình nghiên cứu về phát triển năng lực đặc thù, năng lực tính toán, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề (PH&GQVĐ) thông qua BTVL còn ít được nghiên cứu, cũng chưa có đề tài nghiên cứu về việc sử dụng BTVL chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12, theo định hướng phát triển năng lực cho HS ở trường. 1.2. Bài tập vật lí 1.2.1. Khái niệm và các dạng vật lí phát triển năng lực Trong thực tế dạy học người ta thường gọi một số vấn đề hay một số câu hỏi cần được giải đáp nhờ lập luận logic, suy luận toán học hay thực nghiệm vật lí trên cơ sở sử dụng các định luật và phương pháp vật lí học là bài tập vật lí Bài toán vật lí hay đơn giản gọi là bài tập vật lí là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm vật lí, phát triển tư duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vào thực tiễn. 1.2.2. Các dạng bài tập vật lí 1.2.2.1. Phân loại theo phương thức giải a) Bài tập định tính Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải HS không cần thực hiện các phép tính phức tạp hay chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm được. Muốn giải những bài tập định tính, HS phải thực hiện phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lí, nhận biết được những biểu hiện của chúng trong trường hợp cụ thể. Đa số cá bài tập định tính yêu cầu HS giải thích hoặc suy đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện cụ thể. Bài tập định tính làm tăng sự hứng thú của HS đối với môn học, tạo điều kiện phát triển trí óc quan sát ở HS, là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy của HS và dạy cho HS biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn. b) Bài tập định lượng Bài tập định lượng là loại bài tập mà khi giải HS phải thực hiện một loạt các phép tính để xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các đại lượng và kết quả thu được là một đáp án định lượng. Có thể chia bài tập định lượng làm hai loại: 6  Bài tập tính toán tập dợt: là loại bài tập tính toán đơn giản, trong đó chỉ đề cập đén một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản nhằm củng cố kiến thức cơ bản vừa mới học, làm học sinh hiểu rõ ý nghĩa các định luật và các công thức biểu diễn chúng.  Bài tập tính toán tổng hợp: là loại bài tập mà khi giải thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật, nhiều công thức. Loại bài tập này có tác dụng đặc biệt giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ các mối liên hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vật lí. Ngoài ra bài tập tính toán tổng hợp cũng nhằm mục đích làm sáng tỏ nội dung vật lí của các định luật, quy tắc biểu hiện dưới các công thức. Vì vậy, giáo viên cần lưu ý HS chú ý đến ý nghĩa vật lí của chúng trước khi đi vào lựa chọn các công thức và thực hiện phép tính. c) Bài tập thí nghiệm Bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải BT. Những TN này thường là những TN đơn giản. BT TN cũng có thể có dạng định lượng hoặc định tính. BT TN có nhiều tác dụng về cả mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ lý thuyết và thực tiễn. Lưu ý, trong các BT TN thì TN chỉ cho các số liệu để giải BT, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế. Cho nên phần vận dụng các định luật vật lý giải thích các hiện tượng mới là nội dung chính của bài TN. d) Bài tập đồ thị BT đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong BT bằng đồ thị. BT đồ thị có tác dụng rèn luyên kĩ năng đọc, vẽ đồ thị và mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng mô tả trong đồ thị. 1.2.2.2 Phân loại theo nội dung Người ta dựa vào nội dung chia các BT theo các đề tài của tài liệu vật lí. Sự phân chia như vậy có tính quy ước vì BT có thể đề cập tới những kiến thức của những phần khác nhau trong chương trình vật lí. Theo nội dung, người ta phân biệt các BT có nội dung trừu tượng, BT có nội dung cụ thể, BT có nội dung thực tế, BT vui 7 - BT có nội dung trừu tượng là trong điều kiện của bài toán, bản chất vật lí được nêu bậc lên, những chi tiết không bản chất đã được bỏ bớt. - BT có nội dung cụ thể có tác dụng tập dợt cho HS phân tích các hiện tượng vật lí cụ thể để làm rõ bản chất vật lí. - BT có nội dung thực tế là loại BT có liên quan trực tiếp đến đời sống, kĩ thuật, sản xuất và đặc biệt là thực tế lao động của HS, có tác dụng rất lớn về mặt giáo dục kĩ thuật tổng hợp. - BT vui là BT có tác dụng làm giảm bớt sự khô khan, mệt mỏi, ức chế ở HS, nó tạo sự hứng thú đồng thời mang lại trí tuệ cao. 1.2.2.3 Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy học sinh trong quá trình dạy học - BT luyện tập: là loại BT mà việc giải chúng không đòi hỏi tư duy sáng tạo HS, chủ yếu chỉ yêu cầu HS nắm vũng cách giải đối với một loại BT nhất định đã được chỉ dẫn. - BT sáng tạo: trong BT này, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những kiến thức độc lập, mới mẻ, không thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học. - BT nghiên cứu: là dạng BT trả lời câu hỏi “tại sao?” - BT thiết kế: là dạng BT trả lời cho những câu hỏi “phải làm như thế nào?” 1.2.2.4 Phân loại theo cách thể hiện bài tập BT lựa chọn câu trả lời đúng nhất trong các câu trả lời cho sẵn (test). Loại BT này có hạn chế là không kiểm tra được con đường suy nghĩ của người giải nhưng vẫn có hiệu quả nhất định trong việc kiểm tra trình độ kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo của HS. 1.2.2.5 Phân loại theo hình thức làm bài a) Bài tập tự luận BT tự luận là những bài tập yêu cầu HS giải thích, tính toán và hoàn thành theo một logic cụ thể. Nó bao gồm những loại bài đã trình bày ở trên. b) Bài tập trắc nghiệm khách quan BT trắc nghiệm khách quan là loại BT cho câu hỏi và đáp án. Các đáp án có thể đúng hoặc sai. Nhiệm vụ của HS là tìm ra câu trả lời đúng nhất, cũng có khi đó là những câu bỏ lửng yêu cầu điền vào những chỗ trống đề có câu trả lời đúng. Bìa tập này gồm: 8 - Câu đúng - sai: câu hỏi là một phát biểu, câu trả lời là một trong hai lựa chọn - Câu nhiều lựa chọn: một câu hỏi, nhiều phương án lựa chọn, yêu cầu HS tìm câu trả lời đúng nhất. - Câu điền khuyết: nội dung trong câu bị bỏ lửng, yêu cầu HS điền từ hoặc điền công thức đúng vào chỗ bị bỏ trống. - Câu ghép hình thức: nội dung của các câu được chia thành hai phần, HS phải tìm các phần phù hợp để ghép thành câu đúng. 1.2.3. Vai trò của bài toán vật lí trong dạy và học. a) Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm được cái chung, cái khái quát của khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng. Trong bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế. Ngoài những ứng dụng trong kĩ thuật, bài tập vật lí sẽ giúp học sinh thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học. Các khái niệm, định luật vật lí rất đơn giản, còn biểu hiện của chúng trong tự nhiên thì rất phức tạp, bởi vì các sự vật, hiện tượng có thể bị chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo lên nhau. Bài tập sẽ giúp luyện tập cho học sinh phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó. Bài tập vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp các kiieens thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương. b) Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn đến kiến thức mới Các bài tập nếu được sử dụng khéo léo cỏ thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra. c) Giải bài tập vật lí rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát Bài tập vật lí là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Có thể xây dựng nhiều 9 bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó học sinh biết vận dụng lí thuyết để giải thích hoặc dự đoán các hiện tượng xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước. d) Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh Trong khi làm bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra được nên tư duy của học sinh được phát triển, năng lực tự làm việc của các em được nâng cao, tính kiên trì được phát triển. e) Góp phần phát triển tư duy, sáng tạo của học sinh Việc giải bài tập vật lí đòi hỏi phải phân tích bài toán để tìm bản chất vật lí với mức độ khó được nâng dần lên giúp học sinh phát triển tư duy. Có nhiều BTVL không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiên thức đã được học mà còn giúp bồi dưỡng cho HS tư duy sáng tạo. Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này. f) Kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh BTVL cũng là một phương tiện rất hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS. Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được mức độ nắm vũng kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của HS được chính xác hơn. 1.3. Bài tập theo định hƣớng phát triển năng lực trong dạy học vật lí 1.3.1. Bài tập theo định hướng phát triển năng lực 1.3.1.1 Khái niệm bài tập phát triển năng lực Bài tập phát triển năng lực là dạng bài tập phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Trong đó, nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức.[3,4] 1.3.1.2. Phân loại bài tập theo định hướng năng lực Đối với giáo viên, bài tập là yếu tố điều khiển quá trình giáo dục. Đối với học sinh, bài tập là một nhiệm vụ cần thực hiện, là một phần nội dung học tập. Các bài tập có nhiều hình thức khác nhau, có thể là bài tập làm miệng, bài tập viết. 10