Tài liệu Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trắc nghiệm tự luận và trắc nghiệm khách quan nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường phổ thông thông qua chương''dòng điện xoay chiều'' vạt lý 12 nâng cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHAN VĨNH THI XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM TỰ LUẬN VÀ TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG ( THÔNG QUA CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12- NÂNG CAO) LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Vinh-2010 LỜI CẢM ƠN 1 Để hoàn thành luận văn này, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa sau đại học, Khoa Vật lý trường Đại học Vinh, của Ban giám hiệu, Tổ Vật lý trường THPT Nghèn, của gia đình và bạn bè. Đặc biệt tác giả được nhận sự hướng dẫn rất tận tình và khoa học của thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Quang Lạc. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và xin ghi nhớ những sự giúp đỡ tận tình và quý báu đó. Vinh, tháng 12 năm 2010 Tác giả Phan Vĩnh Thi CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT 2 BTVL : Bài tập vật lý DHVL : Dạy học vật lý ĐC : Đối chứng ĐH : Đại học ĐHQG : Đại học quốc gia ĐHSP : Đại học sư phạm GV : Giáo viên HS : Học sinh KHGD : Khoa học giáo dục NC : Nâng cao NXB : Nhà xuất bản NXBGD : Nhà xuất bản giáo dục NXBKHKT : Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật PGS : Phó giáo sư PP : Phương pháp SGK : Sách giáo khoa SGV : Sách giáo viên TB : Trung bình THPT : Trung học phổ thông TN : Trắc nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm TS : Tiến sỹ 3 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thực hiện Nghị quyết TW2- khoá VIII của Đảng, ngành Giáo dục- Đào tạo nước ta đã và đang tiến hành đổi mới một cách toàn diện từ nội dung chương trình đến phương pháp dạy học. Hiện nay đổi mới phương pháp dạy học không chỉ là phong trào mà là một yêu cầu bắt buộc với mọi GV. Trong dạy học vật lý bài tập với vai trò là một phương tiện dạy học giúp học sinh hiểu, khắc sâu thêm phần lý thuyết, góp phần rèn luyện và phát triển năng lực tư duy, sáng tạo, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học, khả năng độc lập trong suy nghĩ và giải quyết những vấn đề của thực tiễn cũng như rèn luyện tính kiên trì của học sinh v.v...Tuy nhiên do thực tế trong những năm qua các hình thức tổ chức thi tốt nghiệp THPT và thi tuyển sinh của Bộ GD&ĐT đều ở dạng TNKQ nên khi giải bài tập vật lý nhiều GV và HS chỉ quan tâm đến việc tìm kết quả (đáp số) mà chưa đi sâu làm sáng tỏ bản chất vật lý của bài tập. Chương “Dòng điện xoay chiều” là trọng tâm trong chương trình vật lý 12 (chiếm thời lượng lớn nhất trong phân phối chương trình dạy học và tỷ lệ bài tập trong các đề thi tốt nghiệp và tuyển sinh nhiều nhất). Những kiến thức về dòng điện xoay chiều có liên quan rất nhiều đến đời sống và khoa học kỹ thuật, nhưng tiếp cận với nội dung dạy học của chương này không đơn giản và thực tiễn dạy học chương “Dòng diện xoay chiều” ở các trường phổ thông của GV và HS còn nhiều hạn chế về kiến thức cũng như kỹ năng. Nhằm khắc phục những khó khăn trên, góp phần phát huy có hiệu quả vai trò của bài tập trong dạy học vật lý ở trường phổ thông hiện nay, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trắc nghiêm tự luận và trắc nghiệm khách quan nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường phổ thông (Thông qua chương Dòng điện xoay chiều” vật lý 12- Nâng cao). 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU * Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập TNTL và TNKQ chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12- NC đảm bảo yêu cầu khoa học và sư phạm. * Đề xuất phương án sử dụng hợp lý hệ thống các BT đã xây dựng trong dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12-NC, nhằm nâng cao chất lượng dạy học chương này nói riêng và dạy học vật lý ở trường phổ thông nói chung. 4 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng - Các cơ sở lý luận về bài tập vật lý và phương pháp dạy học bài tập vật lý nói chung. - Quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông. 3.2. Phạm vi nghiên cứu - Dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12- NC. - Bài tập TNTL và TNKQ trong dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12- NC. 4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu xây dựng được hệ thống bài tập TNTL và TNKQ chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12- NC đảm bảo yêu cầu lôgic khoa học, sư phạm và sử dụng hệ thống BT đã xây dựng một cách hợp lý trong dạy học vật lý thì chất lượng và hiệu quả dạy học chương này nói riêng và dạy học vật lý ở trường phổ thông nói chung sẽ được nâng lên. 5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU * Nghiên cứu lý luận dạy học vật lý. * Tìm hiểu lý thuyết các hình thức trắc nghiệm trong giáo dục. * Nghiên cứu mục tiêu dạy học, tài liệu chuẩn kiến thức, tài liệu hướng dẫn thực hiện chương trình, SGK, SGV và sách BTVL lớp 12- NC. * Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng các loại bài tập trắc nghiệm trong dạy học vật lý ở các trường phổ thông hiện nay. * Xây dựng hệ thống bài tập TNTL và TNKQ chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12- NC. * Nghiên cứu phương án sử dụng hợp lý hệ thống bài tập đã xây dựng. * Tiến hành TNSP để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của phương án đã thiết kế, điều chỉnh hệ thống BT này. Từ đó xây dựng thành ngân hàng BT trắc nghiệm đảm bảo mục tiêu đã đặt ra và đề xuất phương án sử dụng hợp lý hệ thống BT đó. 5 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU * Nghiên cứu lý thuyết Đọc các tài liệu liên quan đến lý thuyết dạy học hiện đại, lý thuyết dạy học vật lý, dạy học phát triển, các tài liệu về những vấn đề liên quan đến việc giải quyết các nhiệm vụ đã đề ra trong luận văn. * Nghiên cứu thực tiễn Tìm hiểu thực trạng giảng dạy, cách kiểm tra đánh giá ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Can Lộc- Hà Tĩnh (áp dụng cụ thể cho phạm vi nội dung kiến thức nghiên cứu của đề tài) * Thực nghiệm sư phạm - Tiến hành TNSP tại trường THPT Nghèn (Huyện Can Lộc- Hà Tĩnh). - Thống kê và xử lý số liệu. 7. CẤU TRÚC LUẬN VĂN Luận văn gồm có các phần sau: * Phần mở đầu * Phần nội dung Gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài. Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập TNTL và TNKQ chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý 12-NC. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm. * Phần kết luận * Phần tài liệu tham khảo * Phần phụ lục 6 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Vai trò của bài tập trong việc dạy học vật lý * Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức: Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, HS đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng. Trong BT, HS phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào các trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế HS nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế. Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kĩ thuật, BTVL sẽ giúp HS thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học. Các khái niệm, định luật vật lý thì 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 HS phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó. BTVL là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp các kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình. * Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới: Các bài tập nếu được sử dụng khéo léo có 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. * Bài tập vật lý giúp rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát: BTVL là một trong những phương tiện quý báu để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý 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 BT có nội dung thực tiễn, trong đó HS phải biết vận dụng lý thuyết để giải thích hoặc dự đoán các hiện tượng xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước. * 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 HS rút ra được nên tư duy HS được phát triển, năng lực làm việc tự lực của các em được nâng cao, tính kiên trì được phát triển. 7 * Bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh: Việc giải BTVL đòi hỏi phải phân tích bài toán để tìm bản chất vật lý 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 kiến thức đã 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. * Bài tập vật lý dùng để kiểm tra mức độ kiến thức của học sinh: BTVL cũng là một phương tiện có 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 các mức độ nắm vững kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của HS được chính xác. 1.2. Phân loại các bài tập vật lí Có nhiều cách phân loại BTVL. Nếu dựa vào các phương tiện giải có thể chia bài tập thành: BT định tính, BT tính toán, BT thí nghiệm, BT đồ thị. Nếu dựa vào mức độ khó khăn của BT đối vối HS, có thể chia BTVL thành BT tập dượt, BT tổng hợp, BT sáng tạo. Hoặc có thể phân loại theo nội dung vấn đề ví dụ: cơ học, điện học, quang học, vật lí hạt nhân, trong cơ học được phân thành động học, động lực học, tĩnh học, trong động học lại có động học chất điểm, động học vật rắn, động học cơ hệ… 1.2.1. Phân loại theo phương thức giải a. Bài tập định tính - BT định tính là những BT mà khi giải HS không cần thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm được. Muốn giải BT định tính, HS phải thực hiện những phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lý, nhận biết được những biểu hiện của chúng trong từng trường hợp cụ thể. Đa số BT định tính yêu cầu HS giải thích hoặc dự 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 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 phép tính để xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các đại lượng và kết 8 quả thu được là một đáp định lượng. Có thể chia bài tập định lượng làm hai loại: bài tập tính toán tập dượt và bài tập tính toán tổng hợp. - Bài tập tính toán tập dượt: là loại bài tập tính toán đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản nhằm củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm HS hiểu rõ ý nghĩa của 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 những mối liên hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vật lý. Ngoài ra bài tập tính toán tổng hợp cũng nhằm mục đích làm sáng tỏ nội dung vật lý của các định luật, quy tắc biểu hiện dưới các công thức. Vì vậy, GV cần lưu ý HS chú ý đến ý nghĩa vật lý của chúng trước khi đi vào lựa chọn các công thức và thực hiện phép tính toán. c. Bài tập thí nghiệm - Bài tập thí nghiệm là 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 bài tập. Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản. Bài tập thí nghiệm cũng có thể có dạng định tính hoặc định lượng. - Bài tâp thí nghiệm có nhiều tác dụng về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục, và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn. - Lưu ý: trong các bài tập thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế. Cho nên phần vận dụng các định luật vật lý để lý giải các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm. d. Bài tập đồ thị - Bài tập 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 bài tập bằng đồ thị. - Bài tập đồ thị có tác dụng rèn luyện kĩ năng đọc, vẽ đồ thị, và mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng mô tả trong đồ thị. 1.2.2. Phân loại theo nội dung Dựa vào nội dung, BT được phân loại theo các đề tài của tài liệu vật lý: BT có nội dung trừu tượng, BT có nội dung cụ thể, BT có nội dung thực tế, BT 9 vui. Sự phân chia này có tính chất quy ước vì BT có thể đề cập tới những kiến thức của những phần khác nhau trong chương trình vật lý. - Bài tập có nội dung trừu tượng là trong điều kiện của bài toán, bản chất vật lý được nêu bật lên, những chi tiết không bản chất đã được bỏ bớt. - Bài tập có nội dung cụ thể có tác dụng tập dượt cho HS phân tích các hiện tượng vật lý cụ thể để làm rõ bản chất vật lý. - Bài tập có nội dung thực tế là loại bài tập có liên quan trực tiếp tới đời sống, kỹ 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. - Bài tập vui là bài tập 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. 1.2.3. Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy học sinh trong quá trình dạy học Có thể phân loại: BT luyện tập, BT sáng tạo, BT nghiên cứu, BT thiết kế. - Bài tập luyện tập: là loại bài tập mà việc giải chúng không đòi hỏi tư duy sáng tạo của HS, chủ yếu chỉ yêu cầu HS nắm vững cách giải đối với một loại bài tập nhất định đã được chỉ dẫn. - Bài tập sáng tạo: trong loại bài tập này, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lập, mới mẻ, không thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học. - Bài tập nghiên cứu: là dạng bài tập trả lời những câu hỏi “tại sao”. - Bài tập thiết kế: dạng BT trả lời những câu hỏi “phải làm như thế nào”. 1.2.4. Phân loại theo hình thức làm bài a. Bài tập trắc nghiệm tự luận. Là loại bài tập yêu cầu HS giải thích, tính toán và hoàn thành theo một logic cụ thể. Nó bao gồm những loại bài tập đã trình bày ở trên. b. Bài tập trắc nghiệm khách quan. Là loại BT cho câu hỏi và đáp án. Các đáp án có thể đúng, gần đúng hoặc sai. Nhiệm vụ của HS là tìm ra câu trả lời đúng nhất, cũng có khi là những câu bỏ lửng yêu cầu điền vào những chỗ trống để có câu trả lời đúng. BT loại này gồm: + Câu đúng – sai: câu hỏi là một phát biểu, câu trả lời là một trong hai lựa chọn: Đúng hoặc sai. + Câu nhiều lựa chọn: một câu hỏi, nhiều phương án lựa chọn, yêu cầu học sinh tìm câu trả lời đúng nhất. 10 + Câu điền khuyết: nội dung trong câu bị bỏ lửng, yêu cầu học sinh điền từ ngữ hoặc công thức đúng vào chỗ bị bỏ trống. + Câu ghép hình thức: nội dung của các câu được chia thành hai phần, học sinh phải tìm các phần phù hợp để ghép thành câu đúng. 1.3. Các hình thức dạy học bài tập vật lí * Dạy học bài tập vật lí trong tiết học tài liệu mới: Vào đầu tiết học, các BT được đưa ra cho HS nhằm mục đích kiểm tra kiến thức, hoặc để củng cố tài liệu đã học. GV thường sử dụng các biện pháp sau: - Cho HS lên bảng và yêu cầu HS giải BT do GV đưa ra. Tuỳ thuộc vào mức độ nội dung của BT mà có thể cho HS lên bảng lần lượt từng em hoặc vài ba em. - Cho HS giải bài tập vào vở hoặc lên giấy. - Không nên cho HS làm bài kiểm tra viết vào đầu tiết học, nên sử dụng các BT nhằm mục đích khái quát hoá kiến thức đã học, nêu được vấn đề sắp được nghiên cứu trong tiết học. Khi nghiên cứu tài liệu mới, tuỳ theo nội dung của tài liệu và PP giảng dạy các BT có thể là một phương tiện đóng vai trò minh hoạ cho kiến thức mới hoặc là một phương tiện để rút ra kiến thức mới. Ở giai đoạn củng cố tài liệu mới, các BT được đưa ra yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức mới để giải quyết với thời lượng khoảng 10 phút. Ở đây, tốt hơn cả là GV phân tích BT tạo cho được không khí hứng khởi đối với HS để giải quyết vấn đề BT đặt ra. * Dạy học bài tập trong tiết học làm bài tập: Vào đầu tiết học BT hoặc trước khi làm BT nào đó, GV phải giúp HS nhớ, hệ thống lại các kiến thức lí thuyết đã được học trước đó liên quan đến tiết học. Trong tiết học giải BT người ta thường sử dụng hình thức làm việc của lớp học là: GV làm BT trên bảng cho HS theo dõi, hoặc hướng dẫn HS tự làm BT trên bảng vào vở. Hình thức thứ hai được áp dụng để hình thành kĩ năng, kĩ xảo thực hành, kiểm tra kết quả học tập của cá nhân, của nhóm HS. Khi trình bày PP giải những BT loại mới, GV phải giải thích cho HS nguyên tắc giải, sau đó phân tích một bài tập mẫu làm cho HS hiểu rõ logic giải để từ đó vận dụng vào bài thực hành. Có thể vận dụng các biện pháp như: - Nêu ý nghĩa, mục đích của việc giải bài tập làm cho học sinh thấy được tầm quan trọng của việc luyện tập. 11 - Tổ chức đàm thoại giữa GV và HS, hoặc giữa các HS với nhau về nội dung BT để đưa ra một giả thuyết hoặc một vài giả định có thể mâu thuẫn lẫn nhau làm cho HS xem xét, nghiên cứa hiện tượng từ nhiều góc độ khác nhau, chống thói quen suy nghĩ rập khuôn, máy móc. - Sử dụng các BT vui, các bài tập nghịch lý và nguỵ biện. - Sử dụng các tài liệu trực quan (tranh ảnh, mô hình, các video clip…) và các thí nghiệm vật lí. - Kết hợp làm việc tập thể và cá nhân một cách có hiệu quả. Trước khi giải một BT nào đó phải hướng dẫn cho HS dự kiến các cách giải theo khả năng tư duy của các em và để cho các em suy nghĩ vài phút. Trong quá trình giải bài tập, GV phải luôn lưu ý tới các HS còn yếu, nhắc nhở, động viên, khích lệ và đặt ra những câu hỏi nhằm giúp các em gỡ bỏ được những khúc mắc mà do tâm lí e ngại không giám thể hiện ra. * Dạy học bài tập trong tiết ôn tập: Trong tiết ôn tập, loại BT thường sử dụng là các BT có tính phát triển, cho phép khái quát hoá nội dung các BT tạo điều kiện đi sâu vào giải thích các hiện tượng vật lí. Đặc biệt là các BT có tính chất tổng hợp giúp HS liên hệ rộng tới các đơn vị kiến thức đã học, khắc sâu thêm kiến thức, hệ thống hoá các khái niệm, các định luật, các công thức cần nắm để vận dụng chúng. * Dạy học bài tập kiểm tra: Dạy học BT kiểm tra là một hình thức để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức, khả năng vận dụng kiến thức của HS. Vì khi giải BT loại này, HS phải làm việc hoàn toàn độc lập. Tuỳ theo việc đánh giá mà GV có thể vận dụng một trong hai hình thức sau đây: - Kiểm tra nhanh: Hình thức này thường dùng để tìm hiểu trình độ, khả năng xuất phát của HS để làm cơ sở cho việc nghiên cứu, lựa chọn nội dung cũng như PP giảng dạy phù hợp, sát với đối tượng HS, cũng nhằm để đánh giá đúng khả năng nhận thức của HS về một khía cạnh của một đề tài nào đó. Các BT được chọn là những bài để HS làm trong thời gian ngắn (từ 10-15 phút). Ở đây nên lựa chọn các câu hỏi và các BT có nhiều đáp án, buộc HS phải tư duy nhiều để phân tích chọn lựa phương án đúng (câu hỏi có nhiều lựa chọn). - Kiểm tra tổng kết: Hình thức này cho phép GV đánh giá nhận thức của HS không phải chỉ một vài khía cạnh mà là cả một đề tài nào đó, hoặc cả một phần bài nào đó của tài liệu. Các BT được chọn là những bài kiểm tra tổng kết phức 12 tạp hơn, đòi hỏi HS phải hiểu, vận dụng kiến thức ở phạm vi rộng, hoặc phân tích BT để nhận ra được những đặc điểm tinh tế ở trong bài. Tuy nhiên, để có kết quả tốt hơn các BT kiểm tra tổng kết phải chọn lựa sao cho vừa sức với HS. * Dạy học bài tập để phát hiện học sinh có năng khiếu về vật lí: Hình thức này nhằm mục đích để phát hiện và tuyển chọn được những HS khá giỏi về vật lí. Các bài tập lựa chọn cho mục đích này phải là những bài tập khó đòi hỏi tư duy ở mức độ cao, buộc HS phải đề xuất được phương án giải hay hoặc có nhiều phương án trả lời và phải thực hiện các phương án đó. * Dạy học bài tập trong bài học ngoại khoá: Giải BTVL theo nhóm là một hình thức phổ biến của công tác ngoại khoá vật lí, nhóm giải BT thường là những HS có năng lực và rất yêu thích môn vật lí. Bằng kinh nghiệm và sự sáng tạo của mình, GV có thể tổ chức được việc giải BT theo nhóm với nội dung phong phú một cách hào hứng. Đây là một môi trường học tập hết sức thuận lợi cho cá nhân HS, trong các buổi ngoại khoá HS được rèn luyện các kỹ năng giải quyết các BT khó, được cung cấp những thông tin hấp dẫn về bộ môn từ phía GV hoặc từ những thành viên khác của nhóm như các bản tổng kết, các báo cáo nêu lên ý nghĩa của các hiện tượng vật lí đã được nghiên cứu, được thực hành về vật lí nhiều hơn… Như vậy, giải BTVL theo nhóm có tác dụng tích cực và trực tiếp đến kết quả học tập của HS, phát triển thế giới quan, bồi dưỡng được phương pháp nhận thức khoa học vật lí, trang bị các kĩ năng cả về tính toán cho các em. Các cuộc thi HS giỏi vật lí của chúng ta hiện tại là một dạng của ngoại khoá vật lí. Vì đề thi chưa thể hiện được phần thực hành của HS, nên tác dụng giáo dục bộ môn này còn hạn chế. Vì vậy để công tác ngoại khoá vật lí đúng nghĩa của nó, GV nên lập nhóm HS yêu thích môn vật lí, tổ chức cho các em làm việc với BT hay và khó tuyển chọn từ nhiều nguồn, trong đó phải lưu ý tới các BT hay thì mới có thể thực hiện được mục đích của công tác ngoại khoá vật lí. BTVL rất đa dạng và phong phú, mang đầy đủ ý nghĩa giáo dục, phát triển tư duy, giáo dưỡng và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Giải BTVL đòi hỏi ở HS hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập và sáng tạo. 1.4. Phương pháp hướng dẫn HS giải bài tập vật lí Đối với HS phổ thông, vấn đề giải BT gặp không ít khó khăn vì HS thường không nắm vững lý thuyết và kĩ năng vận dụng kiến thức vật lý. Vì vậy các em 13 giải một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được. Có nhiều nguyên nhân: - Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập vật lý. - Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân tích các hiện tượng vật lý để đi đến bản chất vật lý. Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết. Nó không những giúp HS nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học, có kế hoạch. Từ sự phân tích như đã nêu ở trên, có thể vạch ra một dàn bài chung gồm các bước chính như sau: * Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt các dữ kiện: - Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ quan trọng, xác định đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện. - Dùng kí hiệu tóm tắt đề bài cho gì? Hỏi gì? Dùng hình vẽ mô tả lại tình huống, minh họa nếu cần. * Phân tích hiện tượng: - Nhận biết các dữ liệu đã cho trong đề bài liên quan đến những kiến thức, khái niệm, hiện tượng, quy tắc, định luật nào trong vật lý. - Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, mỗi giai đoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào. Có như vậy HS mới hiểu rõ được bản chất của hiện tượng, tránh sự áp dụng máy móc công thức. * Xây dựng lập luận: Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ kiện đã cho. Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm liên hệ với nhau như thế nào, qua công thức, định luật nào để xác lập mối liên hệ. Thành lập các phương trình nếu cần với chú ý có bao nhiêu ẩn số thì có bấy nhiêu phương trình. Đối với những BT tổng hợp phức tạp, có hai PP xây dựng lập luận để giải: - Phương pháp phân tích: xuất phát từ ẩn số cần tìm, tìm ra mối liên hệ giữa ẩn số đó với một đại lượng nào đó theo một định luật đã xác định ở bước 2, diễn đạt bằng một công thức có chứa ẩn số. Sau đó tiếp tục phát triển lập luận hoặc biến đổi công thức này theo các dữ kiện đã cho. Cuối cùng đi đến công thức sau cùng chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho. - Phương pháp tổng hợp: xuất phát từ dữ kiện đã cho của đầu bài, xây dựng lập luận hoặc biến đổi công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ kiện đã cho 14 với các đại lượng khác để tiến dần đến công thức cuối cùng có chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho. Đối với BT định tính: ta không cần tính toán nhiều mà chủ yếu sử dụng suy luận logic dựa vào kiến thức vật lý để giải thích hoặc dự đoán hiện tượng xảy ra. Đối với BT TNKQ: cần nắm thật vững kiến thức trong SGK, để nhận biết được trong các phương án để lựa chọn đâu là phương án đúng. Để làm tốt bài TNKQ, ta nên chia quỹ thời gian phù hợp với thời gian làm bài, đọc lướt qua toàn bộ câu trắc nghiệm câu nào chắc chắn thì trả lời luôn, theo nguyên tắc dễ làm trước, khó làm sau. Quay lại những câu chưa làm, đọc kĩ phần đề gạch dưới những chữ quan trọng, không dừng lại tìm lời giải cho một câu quá lâu. Cần lưu ý không bỏ trống câu nào vì ta sẽ được xác suất ¼ số câu trả lời đúng trong đó. * Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận: - Từ mối liên hệ cơ bản, lập luận giải để tìm ra kết quả. - Phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với điều kiện đầu bài tập hoặc không phù hợp với thực tế. Việc biện luận này cũng là một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận. Đôi khi, nhờ sự biện luận này mà HS có thể tự phát hiện ra những sai lầm của quá trính lập luận, do sự vô lý của kết quả thu được. 1.5. Các kiểu định hướng hoạt động khi hướng dẫn HS giải BTVL Trong quá trình dạy BTVL, để giúp học sinh có kĩ năng giải các BTVL cơ bản cũng như phức tạp thì việc hướng dẫn HS tìm ra phương pháp giải toán là hết sức quan trọng. Tuỳ vào đối tượng HS, mức độ khó của bài tập, mục đích sư phạm của việc giải bài tập mà người GV đánh giá, định hướng cho phù hợp. Ta có thể minh họa bằng sơ đồ sau: Tư duy giải bài tập vật lý Phân tích phương pháp giải bài tập vật lý cụ thể Mục đích sư phạm Xác định kiểu hướng dẫn Có 3 kiểu hướng dẫn học sinh giải BTVL, đó là: 1.5.1. Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn angôrit) 15 Phương pháp hướng dẫn giải bài tập vật lý cụ thể * Định nghĩa: hướng dẫn angorit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho HS những hành động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được kết quả mong muốn. * Yêu cầu đối với GV: GV phải phân tích một cách khoa học việc giải toán để xác định được trình tự giải một cách chính xác, chặt chẽ, logic, khoa học. * Yêu cầu đối với HS: chấp hành các hành động đã được GV chỉ ra, vận dụng đúng công thức và tính toán cẩn thận sẽ giải được bài toán đã cho. * Ưu điểm: - Bảo đảm cho học sinh giải được bài tập đã cho một cách chắc chắn. - Giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giải bài tập của HS được hiệu quả. * Nhược điểm: Kiểu hướng dẫn này ít có tác dụng rèn luyện cho HS khả năng tìm tòi, sáng tạo. Sự phát triển tư duy sáng tạo của HS bị hạn chế. Để khắc phục nhược điểm này, trong quá trình giải BT, GV phải lôi cuốn HS tham gia vào quá trình xây dựng angôrit cho BT. * Điều kiện áp dụng: khi cần dạy cho HS phương pháp giải một bài toán điển hình, luyện cho học sinh kỹ năng giải một dạng bài tập xác định. 1.5.2. Hướng dẫn tìm tòi * Định nghĩa: định hướng tìm tòi là kiểu định hướng mang tính chất gợi ý cho HS suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải bài toán. * Yêu cầu đối với giáo viên: GV phải gợi mở để HS tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động thực hiện để đạt được kết quả, phải chuẩn bị thật tốt các câu hỏi gợi mở. * Yêu cầu đối với học sinh: HS phải tự lực tìm tòi cách giải quyết chứ không phải là HS chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu của GV. * Ưu điểm: - Tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh trong việc giải bài tập. - Phát triển tư duy, khả năng làm việc tự lưc của học sinh. * Nhược điểm: - Do học sinh phải tự tìm cách giải quyết bài toán nên đôi khi cũng không đảm bảo học sinh giải được bài toán một cách chắt chắn. - Phương pháp này không thể áp dụng cho toàn bộ đối tượng học sinh. - Hướng dẫn của GV không phải lúc nào cũng định hướng được tư duy HS. 16 * Điều kiện áp dụng: khi cần giúp đỡ HS vượt qua khó khăn để giải quyết được BT đồng thời vẫn đảm bảo được yêu cầu phát triển tư duy HS muốn tạo điều kiện để HS tự lực tìm tòi cách giải quyết. 1.5.3. Hướng dẫn định hướng khái quát chương trình hóa * Định nghĩa: định hướng khái quát chương trình hóa là sự hướng dẫn cho HS tự tìm tòi cách giải quyết tương tự như hướng dẫn tìm tòi. Sự định hướng được chương trình hóa theo các bước dự định hợp lý để giải quyết vấn đề đặt ra. Cụ thể: - GV định hướng ban đầu để HS tự tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra. - Nếu HS không tự giải quyết được, GV sẽ gợi ý thêm, cụ thể hóa hoặc chi tiết hóa thêm một bước để thu hẹp phạm vi tìm tòi giải quyết cho vừa sức HS. - Nếu học sinh vẫn không tự giải quyết được thì giáo viên nên chuyển dần sang kiểu định hương theo mẫu để theo đó học sinh tự giải quyết được một bước hay một khía cạnh nào đó của vấn đề. Sau đó tiếp tục giải quyết vấn đề tiếp theo. - Cứ như thế GV hướng dẫn, định hướng để HS giải quyết hoàn chỉnh vấn đề. * Yêu cầu đối với GV: định hướng hoạt động tư duy của HS, không được làm thay, phải theo sát tiến trình hoạt động giải bài toán của học sinh. * Yêu cầu đối với học sinh: phải tự mình giải quyết vấn đề, vận dụng hết kiến thức và kỹ năng đã được học để tham gia vào quá trình giải. * Ưu điểm: - Rèn luyện được tư duy và tính độc lập suy nghĩ của học sinh trong quá trình giải bài tập. - Đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã cho. - GV có thể theo sát học sinh trong quá trình giải bài tập nên dễ phát hiện được những thiếu sót hoặc sai lầm của học sinh để điều chỉnh và củng cố lại. * Nhược điểm: - Để làm tốt được sự hướng dẫn này phụ thuộc vào trình độ và khả năng sư phạm của người GV. Đôi khi người GV dễ sa vào làm thay cho HS trong từng bước định hướng. Do vậy, câu hỏi định hướng của GV phải được cân nhắc kỹ và phù hợp với trình độ HS. Trong quá trình hướng dẫn HS giải bài tập không thể theo một khuôn mẫu nhất định, mà tùy thuộc vào nội dung, kiến thức, yêu cầu của bài toán, và còn tùy thuộc vào đối tượng HS mà chúng ta có cách lựa chọn kiểu hướng dẫn cho phù hợp. Trong ba kiểu hướng dẫn trên thì mỗi kiểu hướng dẫn có một số ưu 17 điểm nhất định. Tuy nhiên trong dạy học BTVL điều quan trọng là người GV phải biết phối hợp cả ba kiểu hướng dẫn trên sao cho có hiệu quả nhất. 1.6. Cơ sở lý thuyết và kỹ thuật xây dựng bài tập TNKQ và TNTL 1.6.1. Tiếp cận chung cho việc xây dựng câu hỏi trắc nghiệm Trắc nghiệm trong giáo dục là một phương pháp để thăm dò một số đặc điểm năng lực trí tuệ của HS, hoặc để đánh giá một số kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, thái độ của HS. Căn cứ vào mục đích sử dụng kết quả TN mà có hai cách tiếp cận về TN, từ mỗi cách tiếp cận sẽ dẫn đến sự khác nhau trong việc xây dựng, phân tích câu TN, giải thích kết quả bài TN. * Trắc nghiệm theo chuẩn: Trắc nghiệm theo chuẩn là một công cụ đo lường KQHT, nó gồm nhiều câu trắc nghiệm bao trùm các mức độ nhận thức của MTDH, đề cập đến những phần rộng của tri thức, kỹ năng và thường sử dụng một số ít câu hỏi cho mỗi MTDH. Các câu hỏi của bài kiểm tra - đánh giá được tuyển chọn trên cơ sở có độ giá trị nội dung và tính chất phân biệt khả năng của HS một cách tốt nhất. Mục đích của bài trắc nghiệm là nhằm so sánh kết quả học tập của mỗi HS với KQHT của các HS khác trong nhóm lớp cùng làm một bài trắc nghiệm. Vì mỗi HS được so sánh với các HS khác trong nhóm dùng làm chuẩn nên bài trắc nghiệm loại này gọi là trắc nghiệm theo chuẩn. Trắc nghiệm theo chuẩn là một công cụ đo lường rất thông dụng trong việc thi, kiểm tra đánh giá và tuyển sinh. * Trắc nghiệm dựa theo tiêu chí: “Trắc nghiệm theo tiêu chí được xây dựng nhằm cho phép giải thích thành tích của người được khảo sát liên quan đến một tập hợp các khả năng đã được xác định rõ ràng”. Trắc nghiệm tiêu chí dùng để xác định thành tích của một HS so với tiêu chí nào đó đã đựơc ấn định trước. Chẳng hạn sau khi học hết một chương, GV cần biết mỗi HS đã nắm vững kiến thức của chương hay chưa? Trong trường hợp này chúng ta cần trắc nghiệm theo tiêu chí. Mặc dù cả hai loại trắc nghiệm theo chuẩn và trắc nghiệm dựa theo tiêu chí đều dùng để kiểm tra đánh giá KQHT của HS, nhưng có sự khác biệt chính yếu giữa hai loại trắc nghiệm này là mục đích sử dụng kết quả TN. Cả hai loại TN đều có vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin cho GV. Trắc nghiệm chuẩn mực là cần thiết vì nó cung cấp những KQHT đáng tin cậy, có giá trị để so sánh các HS với nhau. Còn trắc nghiệm tiêu chí cũng cần thiết vì nó giúp cho 18 GV trong việc giải thích KQHT của HS so với các tiêu chí đã được định trước, đồng thời góp phần cho việc định hướng hoạt động dạy học của GV. Hệ thống bài tập TNKQ và TNTL mà chúng tôi tiến hành nghiên cứu trong đề tài này được tiếp cận dựa theo chuẩn và kết hợp theo tiêu chí. 1.6.2. Xác định mục tiêu dạy học * Tầm quan trọng của việc xác định mục tiêu dạy học Việc xác định các MTDH có tầm quan trọng đặc biệt nhằm: - Có phương hướng, tiêu chí để quyết định về nội dung, phương pháp, phương tiện dạy học. - Có ý tưởng rõ ràng về cái cần kiểm tra - đánh giá khi kết thúc mỗi môn học, học phần hay quá trình giảng dạy từng kiến thức cụ thể. - Thông báo cho mọi người học biết những cái mong đợi ở đầu ra của sự học là gì ? Điều này hỗ trợ họ tự tổ chức công việc tự học tập của mình. - Có ý tưởng rõ ràng về các kiến thức, kỹ năng, thái độ cần có của HS. * Phân biệt bốn mức độ của mục tiêu nhận thức: Có rất nhiều cách phân loại mục tiêu nhận thức, nhưng theo tôi cách phân loại chia thành 4 mức của GS.TS Phạm Hữu Tòng là phù hợp với thực trạng GD Việt nam. + Trình độ nhận biết, tái tạo, tái hiện. Trình độ này thể hiện khả năng nhận ra được, nhớ lại được, phát ngôn lại được sự đúng đắn, sự trình bày kiến thức đã có, thực hiện lặp lại được đúng một cách thức hoạt động cụ thể đã có, giải đáp được câu hỏi thuộc dạng “A là gì? thế nào?”, “Thực hiện A như thế nào?”. + Trình độ hiểu biết áp dụng (giải thích được tình huống tương tự so với tình huống đã biết). Trình độ này thể hiện khả năng giải thích, minh họa được nghĩa của kiến thức, áp dụng được kiến thức đã nhớ lại hoặc đã được gọi ra để giải quyết được những tình huống tương tự với tình huống đã biết, giải đáp được các câu hỏi thuộc dạng “A giúp giải quyết B như thế nào?” (kiến thức A giúp giải quyết kiến thức B như thế nào?) + Trình độ vận dụng linh hoạt (giải quyết được tình huống có biến đổi so với tình huống đã biết). 19 Trình độ này thể hiện khả năng lựa chọn, áp dụng tri thức trong tình huống có biến đổi so với tình huống đã biết, giúp giải quyết được câu hỏi thuộc dạng “các kiến thức A nào giải quyết B và giải quyết như thế nào ?” + Trình độ sáng tạo (đề xuất và giải quyết vấn đề theo mẫu có sẵn). Trình độ này thể hiện khả năng phát biểu và giải quyết những vấn đề theo cách riêng của mình bằng cách lựa chọn, đề xuất và áp dụng kiến thức để giải quyết được câu hỏi dạng “có vấn đề gì ?”; “Đề xuất ý kiến riêng, cách giải quyết như thế nào ?” Các câu hỏi nêu ở mỗi mức trên đây có thể xem như là những tiêu chí chung để phân biệt các trình độ nắm tri thức khi kiểm tra - đánh giá. Dựa theo các dạng chung của câu hỏi, có thể soạn thảo các câu hỏi cụ thể hoặc các bài kiểm tra - đánh giá kiến thức, kỹ năng cụ thể phù hợp với các mục tiêu dạy học cụ thể đã xác định cho phù hợp với mục tiêu kiểm tra - đánh giá kiến thức đề ra. 1.6.3. Phương pháp xây dựng câu hỏi TNTL 1.6.3.1. Trắc nghiệm tự luận Là loại hình câu hỏi hoặc BT mà HS phải viết đầy đủ các câu trả lời hoặc bài giải theo cách riêng của mình. * Ưu điểm: + Tạo điều kiện để học sinh bộc lộ khả năng diễn đạt những suy luận của mình. Do đó có thể đánh giá được hoạt động này của HS. + Có thể thấy được quá trình tư duy của học sinh để đi đến đáp án, nhờ đó mà đánh giá được chính xác hơn trình độ của học sinh. + Soạn đề dễ hơn và mất ít thời gian hơn so với soạn đề bằng các hình thức khác. * Nhược điểm: + Thiếu tính toàn diện và hệ thống: Do số các câu hỏi trong một bài kiểm tra bằng TNTL không nhiều nên chỉ có thể tập trung vào một số ít kiến thức và kỹ năng quy định trong chương trình. Do đó giá trị về nội dung của đề kiểm tra không cao, không bảo đảm kiểm tra được một cách toàn diện và hệ thống kiến thức và kỹ năng của HS. + Thiếu tính khách quan: Do đề chỉ có thể tập trung vào một số ít nội dung, nên kết quả kiểm tra phụ thuộc nhiều vào "cơ may" của HS. Mặt khác HS tự viết câu trả lời và bài giải nên các phương án trả lời cũng như bài giải sẽ rất 20