Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dụng thực thế trong dạy học chương trình tĩnh học chất rắn - vật lý 10 nâng cao

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dụng thực thế trong dạy học chương trình tĩnh học chất rắn - vật lý 10 nâng cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

- -

NGUYỄN THỊ HIỂN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“TĨNH HỌC VẬT RẮN” - VẬT LÍ 10 NÂNG CAO

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS LƯƠNG VIỆT THÁI

HÀ NỘI - 2012

Lời cảm ơn!

===**===

Những dòng đầu tiên của cuốn luận văn này, tôi muốn dành để bày tỏ lòng

biết ơn sâu sắc tới TS Lương Việt Thái đã luôn luôn tạo điều kiện và tận tình chỉ

dẫn tôi từ khi hình thành ý tưởng đến khi có trong tay cuốn luận văn hoàn chỉnh

Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy giáo, cô giáo trong tổ phương pháp dạy học vật lí, Ban chủ nhiệm khoa vật lí, phòng Sau đại học – Trường ĐHSP Hà Nội đã trang bị cho tôi nền kiến thức, tạo điều kiện giúp tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, các thầy cô giáo và học sinh trường THPT Nguyễn Đăng Đạo đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Và tôi đặc biệt gửi lời cảm ơn đến gia đình, đến những người bạn thân thiết

đã luôn cổ vũ, động viên tôi trên suốt quãng đường dài

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, tháng 10 năm 2012

Tác giả

Nguyễn Thị Hiển

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Đóng góp của luận văn 4

8 Cấu trúc của luận văn 4

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT 5

1.1 Vị trí, vai trò quan trọng của môn vật lí trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục 5

1.2 Cơ sở lí luận về bài tập vật lí 6

1.2.1 Khái niệm bài tập vật lí 6

1.2.2 Vai trò, tác dụng của bài tập vật lí 7

1.2.3 Phân loại bài tập vật lí 8

1.2.4 Phương pháp giải bài tập vật lí 10

1.3 Cơ sở lí luận về tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập 10 1.3.1 Khái niệm về tính tích cực nhận thức của học sinh 10

1.3.2 Các dấu hiệu của tính tích cực nhận thức 11

1.3.3 Các cấp độ của tính tích cực trong hoạt động 13

1.3.4 Những yếu tố thúc đẩy tính tích cực của học sinh 13

1.3.5 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học 14

1.4 Cơ sở lí luận về bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí 18

1.4.1 Khái niệm bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí 18

1.4.2 Vai trò của bài tập có nội dung thực tế trong việc thực hiện mục tiêu môn học 18

1.4.3 Phân loại bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí 19

1.4.4 Hệ thống bài tập có nội dung thực tế 23

1.4.5 Các hình thức thể hiện bài tập vật lí có nội dung thực tế 23

1.4.6 Phương pháp giải bài tập có nội dung thực tế 26

1.4.7 Một số nguyên tắc khi xây dựng bài tập có nội dung thực tế 27

1.4.8 Quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực tế 30

1.5 Mối quan hệ giữa giải bài tập có nội dung thực tế với việc nâng cao chất lượng kiến thức, rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh 34

1.6 Cơ sở thực tiễn của việc dạy và học bài tập vật lí có nội dung thực tế ở trường phổ thông hiện nay 35

1.6.1 Mục đích điều tra 35

1.6.2 Đối tượng điều tra 35

1.6.3 Phương pháp điều tra 35

1.6.4 Kết quả điều tra 35

Kết luận chương 1 42

Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ CHƯƠNG “TĨNH HỌC VẬT RẮN” – VẬT LÍ 10 NÂNG CAO 43

2.1 Phân tích mục tiêu, nội dung kiến thức chương “Tĩnh học vật rắn” – vật lí 10 nâng cao 43

2.1.1 Nội dung kiến thức cơ bản chương “Tĩnh học vật rắn”- vật lí 10 nâng cao 43

2.1.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Tĩnh học vật rắn” – SGK vật lí 10

nâng cao 46

2.1.3 Mục tiêu dạy học mà học sinh cần đạt được khi học chương “Tĩnh học vật rắn” ở lớp 10 THPT 47

2.2 Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế chương “Tĩnh học vật rắn” – vật lí 10 THPT 48

2.3 Sử dụng bài tập có nội dung thực tế 59

2.3.1 Quy trình sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tế 59

2.3.2 Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong các hoạt động dạy học khác nhau 60

2.3.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài sử dụng các bài tập đã xây dựng 62

Kết luận chương 2 105

Chương 3:THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 106

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 106

3.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 106

3.3 Phương pháp thực nghiệm 107

3.3.1 Đối tượng thực nghiệm 107

3.3.2 Quan sát giờ học 107

3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm 108

3.5 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 108

3.5.1 Các tiêu chí đánh giá 109

3.5.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 109

Kết luận chương 3 119

KẾT LUẬN CHUNG 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI, trong thời đại đòi hỏi cao về tri thức

và năng lực con người Giáo dục đào tạo luôn được coi là quốc sách hàng đầu của mỗi quốc gia Xã hội càng phát triển người ta càng trông đợi và đòi hỏi giáo dục phải làm thế nào giúp ích nhiều nhất cho sự phát triển cá nhân, làm thế nào chuẩn bị cho người học có tiềm năng tốt nhất để đương đầu, thích ứng và phát triển không ngừng trước thực tế luôn biến động Đặc biệt là người học phải đạt tới các mục tiêu đổi mới giáo dục mà Unesco đưa ra là: “Học để biết, học để làm, học để chung sống

và học để làm người”

Ở nước ta hiện nay đã và đang tiến hành thực hiện đổi mới nội dung và phương pháp dạy học ở hầu hết các cấp học, “khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy, sáng tạo của người học” (theo Nghị quyết TW 2 khóa VIII)

Theo điều 28, khoản 2, luật Giáo dục năm 2005 đã khẳng định rõ:

“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”

Trong nhà trường phổ thông môn vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với thực tế sản xuất và đời sống; có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục Mục tiêu giáo dục đòi hỏi một trong những định hướng đổi mới phương pháp dạy học vật lí là phải làm cho học sinh có ý thức và biết cách vận dụng các kiến thức vật lí vào thực tế đời sống, từ đó hình thành kỹ năng hoạt động thực tiễn tìm tòi và phát hiện các tình huống có thể vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế đời sống nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống Hơn nữa học sinh cũng hiểu

và có ý thức về ý của kiến thức vật lí trong đời sống sản xuất Từ đó định hướng nghề nghiệp cho những em có năng khiếu, hứng thú và yêu thích môn vật lí

Có nhiều giải pháp để thực hiện các mục tiêu trên, trong đó việc xây dựng

và sử dụng các bài tập có nội dung thực tế trong dạy và học vật lí đóng một vai trò quan trọng

Việc tăng cường bài tập có nội dung thực tế sẽ góp phần thực hiện nguyên lý giáo dục học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lý luận gắn với thực tiễn, giáo dục nhà trường kết hợp giáo dục gia đình và giáo dục xã hội

Mặc dù vậy qua nghiên cứu sách giáo khoa và SBT vật lí và thực trạng dạy

và học vật lí một số trường THPT, chúng tôi nhận thấy:

+ Nhìn chung trong dạy học GV còn ít chú trọng xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế mà thiên về nhiều bài tập vật lí có tính hàn lâm, hoặc thiên

về các bài tập lắt léo, phải tính toán nhiều

+ Số lượng bài tập có nội dung thực tế trong môn vật lí còn ít Các bài tập có trong SGK, SBT vật lí thường thiếu tính hệ thống để có thể giúp học sinh hình thành và phát triển các kỹ năng cần thiết

+ Trong quá trình dạy học, giáo viên ít tạo điều kiện cho học sinh vận dụng những tri thức của mình để giải quyết vấn đề có liên quan tới vật lí trong đời sống

và sản xuất mà nhiều khi đi quá sâu vào những bài tập lắt léo, có tính đánh đố, biến học sinh thành những thợ giải bài tập nhưng lại lúng túng khi phải vận dụng hoặc lựa chọn những kiến thức vật lí vào giải quyết một tình huống cụ thể trong thực tế đời sống của chính họ Chính vì vậy, việc dạy và học vật lí chưa đáp ứng được mục tiêu đã đề ra, sản phẩm con người chưa đáp ứng được nhu cầu của xã hội

Chính vì những lí do trên mà chúng tôi thấy cần thiết phải nghiên cứu và giải

quyết đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tế trong

dạy học chương “Tĩnh học vật rắn” - Vật lí 10 nâng cao nhằm rèn luyện, phát triển khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh”

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tế phần

“Tĩnh học vật rắn” – vật lí 10 THPT nhằm phát triển khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học vật lí

3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học về bài tập vật lí lớp 10 THPT

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tế phần “Tĩnh học vật rắn” – vật lí 10 nâng cao

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được một hệ thống bài tập có nội dung thực tế phù hợp với mục tiêu dạy học và sử dụng trong dạy học vật lí theo định hướng phát huy tính tích cực của người học thì sẽ góp phần rèn luyện và phát triển khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS Từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học vật lí

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về việc xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy và học vật lí

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tính tích cực của học sinh

- Tìm hiểu thực trạng dạy và học vật lí ở một số trường THPT trong việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế đặc biệt là phần "Tĩnh học vật rắn" – vật lí 10 nâng cao

- Đề xuất quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực tế và vận dụng xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế vật lí phần “tĩnh học vật rắn” – vật lí 10 nâng cao THPT

- Đề xuất tiến trình dạy học một số bài trong chương "tĩnh học vật rắn" – vật

lí 10 nâng cao có sử dụng bài tập có nội dung thực tế

- Đề xuất việc sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí

- Thực nghiệm sư phạm nhằm xác nhận tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài tập đã đề ra

6 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện mục đích, nhiệm vụ đề ra chúng tôi đã sử dụng phối hợp các phương pháp sau:

- Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết: Nghiên cứu các tài liệu lí luận về các quan điểm, sự định hướng mục tiêu, nội dung chương trình dạy học ở bậc THPT, về lí luận dạy và học bài tập vật lí; SGK, sách giáo viên, SBT và các tài liệu khác liên quan

- Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn như phương pháp điều tra, phương pháp chuyên gia (phỏng vấn, trao đổi, phiếu điều tra, ) nhằm tìm hiểu thực trạng dạy

và học bài tập có nội dung thực tế vật lí phần “tĩnh học vật rắn” – vật lí 10 THPT

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp thống kê toán học trong nghiên cứu và xử lí các số liệu thu được

7 Đóng góp của luận văn

- Hệ thống hóa những vấn đề lí luận về bài tập vật lí có nội dung thực tế

- Góp phần đánh giá thực trạng sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy

và học vật lí ở trường THPT

- Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế và đề xuất cách sử dụng hệ thống đó một cách có hiệu quả vào việc dạy và học phần "Tĩnh học vật rắn" – vật lí

10 nâng cao nói riêng và chương trình vật lí nói chung

- Bổ sung vào nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên, học sinh THPT và học viên cao học

8 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm phần mở đầu, 3 chương và phần kết luận, danh mục các tài liệu tham khảo

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng hệ thống

bài tập có nội dung thực tế trong môn vật lí ở trường THPT

Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tế chương

"Tĩnh học vật rắn" – Vật lí 10 nâng cao

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ

SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG MÔN

VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT

1.1 Vị trí, vai trò quan trọng của môn vật lí trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục

Điều 23, luật Giáo dục quy định mục tiêu của giáo dục phổ thông là: “giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kĩ năng cơ bản nhằm hình thành nhân cách con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân, chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ Tổ quốc” [19]

Môn vật lí có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của Giáo dục phổ thông Việc giảng dạy môn vật lí ở trường phổ thông góp phần hoàn chỉnh học vấn phổ thông, làm phát triển nhân cách của học sinh, chuẩn bị cho học sinh bước vào cuộc sống lao động, sản xuất, bảo vệ Tổ quốc hoặc tiếp tục học lên Vật lí phải tạo được những điều kiện về kiến thức và kĩ năng để cho học sinh tiếp cận với thực tiễn kĩ thuật ở trong nước, đồng thời xây dựng tiềm lực để tiếp thu được các kĩ thuật hiện đại của thế giới

Việc dạy học môn vật lí ở trường phổ thông có các nhiệm vụ sau:

Cung cấp cho học sinh những kiến thức phổ thông, cơ bản, tương đối có hệ thống, toàn diện về vật lí học Hệ thống kiến thức này phải thiết thực, có tính kĩ thuật tổng hợp và phù hợp với những quan điểm hiện đại của vật lí bao gồm:

- Những khái niệm tương đối chính xác về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật lí thường gặp trong đời sống và sản xuất thuộc các lĩnh vực cơ học, nhiệt học, điện học, quang học và phản ứng hạt nhân

- Những định luật và nguyên lí vật lí cơ bản, được trình bày phù hợp với năng lực toán học và năng lực suy luận logic của học sinh

- Những nét chính về những thuyết vật lí quan trọng nhất như thuyết động học phân tử về cấu tạo chất, thuyết điện tử, thuyết ánh sáng,

- Những hiểu biết cần thiết về các phương pháp nghiên khoa học, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình trong vật lí

- Những nguyên tắc cơ bản của các ứng dụng quan trọng nhất của vật lí trong đời sống sản xuất

Rèn luyện cho học sinh những kĩ năng cơ bản bao gồm:

- Các kĩ năng thu thập thông tin về vật lí từ quan sát thực tế, thông qua thí nghiệm, điều tra, từ việc sưu tầm tài liệu, tìm hiểu trên các phương tiện thông tin đại chúng, khai thác mạng internet,

- Các kĩ năng xử lí thông tin như xây dựng bảng, biểu đồ, vẽ đồ thị, rút ra kết luận bằng suy luận quy nạp, suy luận tương tự, khái quát hoá,

- Các kĩ năng truyền đạt thông tin như thảo luận khoa học, trình bày báo cáo,

- Các kĩ năng quan sát, đo lường, sử dụng các công cụ và máy móc đo lường phổ biến và năng lực thực hiện những thí nghiệm vật lí đơn giản

- Các kĩ năng giải bài tập vật lí phổ thông

- Các kĩ năng vận dụng những kiến thức vật lí để giải thích các hiện tượng đơn giản và những ứng dụng phổ biến của vật lí trong đời sống và lao động sản xuất

- Các kĩ năng sử dụng các thao tác tư duy logic như phân tích, tổng hợp, quy nạp, diễn dịch, trừu tượng hoá, khái quát hoá và kĩ năng sử dụng phương pháp thực nghiệm

Góp phần xây dựng cho học sinh thế giới quan khoa học và đạo đức cách mạng: giáo dục cho học sinh lòng yêu nước và yêu chủ nghĩa xã hội Rèn luyện cho học sinh những phẩm chất cần thiết của người lao động mới: tác phong làm việc cẩn thận, chu đáo; óc tìm tòi sáng tạo; tính trung thực, cần cù, ham học hỏi; thái độ đúng đắn đối với lao động và quý trọng thành quả lao động

1.2 Cơ sở lí luận về bài tập vật lí

1.2.1 Khái niệm bài tập vật lí

Theo X.E Camenetxki và V.P Ôrêkhốp “Trong thực tế dạy học, bài tập vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí, ” [14]

Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy học

bộ môn người ta thường hiểu bài tập vật lí là những bài luyện tập được lựa chọn

một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của học sinh và rèn kĩ năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn

Với định nghĩa trên, cả hai ý nghĩa khác nhau của bài tập vật lí là vận dụng kiến thức và hình thành kiến thức mới đều có mặt Do đó, bài tập vật lí với tư cách

là một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông

1.2.2 Vai trò, tác dụng của bài tập vật lí

1.2.2.1 Thông qua dạy học về bài tập vật lí, người học có thể hiểu biết một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng chúng vào các vấn đề thực tiễn, làm cho kiến thức trở thành vốn riêng của người học

Trong nhiều trường hợp, dù giáo viên cố gắng trình bày tài liệu một cách mạch lạc, logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng các yêu cầu

và cho kết quả chính xác thì đó mới chỉ là điều kiện cần chứ chưa phải là điều kiện đủ để học sinh hiểu sâu và toàn diện về kiến thức Chỉ có thông qua các bài tập vật lí ở hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt các kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và trở thành vốn riêng của người học

1.2.2.2 Bài tập vật lí có thể được sử dụng như một phương tiện độc đáo để nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội được kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc

1.2.2.3 Bài tập vật lí là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, bồi dưỡng hứng thú học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học cho người học, đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của các hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề

1.2.2.4 Bài tập vật lí còn là hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hoá kiến thức và là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học sinh

Khi giải các bài tập, đòi hỏi học sinh phải nhớ lại các công thức, định luật,

kiến thức đã học, cũng có khi bài tập đòi hỏi sự vận dụng kiến thức tổng hợp của cả một chương hay một phần của chương trình Do vậy, học sinh sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ tốt hơn các kiến thức đã học và không thụ động tiếp thu các kiến thức mới Mặt khác, thông qua đó giáo viên có thể đánh giá chính xác về mức độ nhận thức của học sinh, đồng thời phát hiện được những “lỗ hổng” về mặt kiến thức của học sinh

Từ đó, giáo viên có những điều chỉnh kịp thời trong phương pháp giảng dạy cũng như việc kiểm tra đánh giá, điều chỉnh lượng kiến thức sao cho phù hợp với từng đối tượng học sinh

1.2.2.5 Bài tập vật lí còn có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp, là phương tiện thuận lợi để học sinh liên hệ lí thuyết với thực hành, học tập với đời sống, vận dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất và cuộc sống

1.2.2.6 Thông qua việc giải bài tập vật lí có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, sự kiên trì cũng như tinh thần vượt khó 1.2.2.7 Nhờ dạy học về bài tập vật lí giáo viên có thể giới thiệu cho học sinh biết sự xuất hiện những tư tưởng và quan điểm tiên tiến hiện đại, các phát minh làm thay đổi thế giới Bài tập vật lí góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh, làm cho họ hiểu rõ thế giới tự nhiên là vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động, họ tin vào sức mạnh của mình, mong muốn đem tài năng và trí tuệ cải tạo tự nhiên

Việc giải bài tập vật lí đôi khi không phải là một việc đơn giản và nhẹ nhàng đối với học sinh Việc giải bài tập vật lí đòi hỏi học sinh phải nỗ lực vượt qua những khó khăn đặt ra, nó đòi hỏi sự làm việc căng thẳng, tích cực của học sinh, một sự vận dụng tổng hợp những kiến thức, kinh nghiệm đã có để tìm lời giải cho trong bài tập Nhưng việc giải bài tập vật lí thành công cũng luôn đem đến cho học sinh sự say mê, niềm phấn khởi và tăng thêm sự yêu thích của học sinh đối với bộ môn vật lí

1.2.3 Phân loại bài tập vật lí

Bài tập vật lí rất đa dạng và phong phú Có nhiều cách phân loại bài tập, tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng, tuỳ theo mức độ yêu cầu phát triển tư duy, tuỳ theo nội dung, theo phương thức cho điều kiện, theo phương thức giải mà có thể phân loại bài tập theo nhiều cách khác nhau

- Theo nội dung của bài tập Vật lí:

+ Theo đề tài của tài liệu Vật lí có bài tập cơ học, bài tập nhiệt học, bài tập điện học, bài tập quang học và bài tập về phản ứng hạt nhân

+ Bài tập có nội dung trừu tượng hoặc bài tập có nội dung cụ thể

+ Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp

+ Bài tập có nội dung lịch sử

+ Bài tập vui

- Căn cứ vào phương thức cho điều kiện và phương thức giải: có bài tập

định tính, bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập trắc nghiệm khách quan

- Căn cứ theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy trong quá trình dạy học: có

bài tập luyện tập, bài tập sáng tạo

Có thể làm rõ các cách phân loại trên theo sơ đồ dưới đây:

(Hình 1.1: Phân loại hệ thống bài tập vật lí)

1.2.4 Phương pháp giải bài tập vật lí

Số lượng bài tập vật lí rất đa dạng và phong phú với nhiều dạng bài và phương pháp giải khác nhau Phương pháp giải bài tập vật lí nói chung phụ thuộc vào nhiều điều kiện: Vào nội dung bài tập, vào trình độ học sinh, vào mục đích do giáo viên đặt ra, Tuy nhiên, trong dạy học về bài tập vật lí, tiến trình hướng dẫn học sinh giải một bài tập vật lí nói chung, đều phải trải qua bốn giai đoạn (bước) sau:

Bước 1: Đọc đề bài Tìm hiểu đề bài

- Đọc, xác định ý nghĩa của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn số phải tìm, đâu là dữ kiện đã cho

- Dùng các kí hiệu vật lí để ghi tóm tắt đầu bài

- Đổi đơn vị về hệ đơn vị hợp pháp

- Vẽ hình mô tả hiện tượng vật lí trong bài tập

Bước 2: Phân tích hiện tượng của bài toán để xác lập các mối liên hệ cơ bản

- Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm, xét bản chất vật lí của hiện tượng để nhận ra các định luật, công thức lí thuyết có liên quan

- Xác lập các mối liên hệ cụ thể của cái đã biết và cái phải tìm (mối liên hệ

cơ bản)

Bước 3: Luận giải, tính toán các kết quả bằng số

Từ mối liên hệ cơ bản đã xác lập, tiếp tục luận giải, tính toán rút ra kết quả cần tìm

- Khả năng ứng dụng của bài tập

1.3 Cơ sở lí luận về tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập

1.3.1 Khái niệm về tính tích cực nhận thức của học sinh

Nhận thức vật lí là nhận thức chân lí khách quan V.I Lênin đã chỉ rõ quy

luật chung nhất của hoạt động nhận thức là: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng rồi từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn, đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lí, của sự nhận thức hiện thực khách quan”

Trong đời sống xã hội, con người không chỉ tiêu thụ những gì sẵn có trong thiên nhiên mà còn chủ động sản xuất ra của cải vật chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của xã hội, sáng tạo ra nền văn hoá khoa học ở mỗi thời đại, chủ động cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội Do đó chủ nghĩa duy vật lịch sử xem tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội

Theo GS TSKH Thái Duy Tuyên: “Tính tích cực trong học tập là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự cố gắng cao về nhiều mặt trong học tập” [22] Theo Kharlanop “Tích cực trong học tập có nghĩa là hoàn thành một cách chủ động, tự giác, có nghị lực, có hướng đích rõ rệt, có sáng kiến và đầy hào hứng, những hành động trí óc và chân tay nhằm nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, vận dụng chúng vào học tập và thực tiễn” [25] Theo P.N Erddơniev: “Học tập là một trường hợp riêng của nhận thức, một sự nhận thức làm cho dễ dàng đi và được thực hiện dưới

sự chỉ đạo của giáo viên” Vì vậy nói đến tích cực học tập thực chất là nói đến tích cực nhận thức

Tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức của học sinh, được đặc trưng bởi khát vọng học tập, sự cố gắng trí tuệ với nghị lực cao trong quá trình lĩnh hội kiến thức cho chính mình

1.3.2 Các dấu hiệu của tính tích cực nhận thức

Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS biểu hiện ở những dấu hiệu sau:

- Những dấu hiệu bên ngoài thông qua thái độ, hành vi và hứng thú

Hứng thú nhận thức là thái độ, là sự lựa chọn của cá nhân về đối tượng nhận thức, trong đó cá nhân không chỉ dừng lại ở những đặc điểm bên ngoài của sự vật hiện tượng muốn nhận thức Hứng thú nhận thức là động cơ quan trọng của quá trình nhận thức và thường biểu lộ dưới dạng tò mò, lòng khao khát cái mới, Như vậy, nhờ có hứng thú nhận thức mà hoạt động nhận thức diễn ra thuận lợi hơn và hiệu quả hơn

Những biểu hiện cụ thể thể hiện sự hứng thú của học sinh:

+ Thích thú, chủ động tiếp xúc với đối tượng:

* Học sinh hay đặt câu hỏi, nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề chưa đủ rõ

* Học sinh mong muốn đóng góp với giáo viên, với bạn những thông tin mới lấy từ những nguồn khác nhau, có khi vượt ra ngoài phạm vi của bài học Thích thú, chủ động tiếp xúc với đối tượng cần nhận thức, không nản chí khi gặp khó khăn

+ Học sinh chú ý quan sát, chăm chú lắng nghe và theo dõi những gì thầy cô làm + Học sinh khao khát tự nguyện tham gia vào các hoạt động học tập:

* Tham gia trả lời các câu hỏi của GV: Phát biểu ý kiến của mình trước vấn

đề nêu ra, bổ sung các câu trả lời của bạn

* HS ghi chép cẩn thận, đầy đủ, cử chỉ khẩn trương khi thực hiện các hành động tư duy, sẵn sàng, hồ hởi đón nhận các nhiệm vụ, tự giác thực hiện các nhiệm

vụ, cố gắng hoàn thành công việc bằng mọi cách, hoàn thành công việc sớm hơn kế hoạch, xin nhận thêm nhiệm vụ để thực hiện

* Thái độ phản ứng khi chuông báo hết tiết học: tiếc rẻ, cố làm cho xong

- Những dấu hiệu bên trong như: Sự căng thẳng trí tuệ, sự nỗ lực hoạt động,

sự phát triển của tư duy, ý chí và xúc cảm những biểu hiện này chỉ có thể phát hiện được qua những biểu hiện bên ngoài nhưng phải tích luỹ một lượng thông tin

đủ lớn và phải qua một quá trình xử lí thông tin mới thấy được

+ Các em tích cực sử dụng các thao tác nhận thức, đặc biệt là các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, vào việc giải quyết các nhiệm vụ nhận thức

+ Tích cực vận dụng vốn kiến thức và kĩ năng đã tích luỹ được nhằm giải quyết các tình huống và bài tập khác nhau, đặc biệt là xử lí các tình huống mới

+ Phát hiện nhanh chóng, chính xác nội dung được quan sát

+ Hiểu lời người khác và diễn đạt cho người khác hiểu ý mình

+ Có những biểu hiện của tính độc lập, sáng tạo trong quá trình giải quyết các nhiệm vụ nhận thức như tự tin khi trả lời câu hỏi, có sáng kiến, tự tìm ra một cách giải quyết khác nhau cho các bài tập và tình huống, biết lựa chọn cách giải

quyết hay nhất

+ Có những biểu hiện của ý chí trong quá trình nhận thức như sự nỗ lực của bản thân, cố gắng vượt qua các tác động nhiễu bên ngoài và các khó khăn để thực hiện đến cùng nhiệm vụ được giao

- Những dấu hiệu thông qua kết quả học tập

Kết quả học tập là một dấu hiệu quan trọng và có tính chất khái quát của tính tích cực nhận thức Khi HS học tập một cách thường xuyên, liên tục, tự giác, chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kĩ năng đã học để nhận thức vấn đề mới, kiên trì hoàn thành các bài tập, không nản lòng trước những tình huống khó khăn thì kết quả học tập sẽ tốt hơn

Từ các dấu hiệu của tính tích cực nhận thức, chúng tôi đưa ra các tiêu chí để đánh giá tính tích cực Các dấu hiệu bên ngoài và các dấu hiệu bên trong được đánh giá dựa trên quan sát quá trình hoạt động học tập Những dấu hiệu thông qua kết quả học tập được đánh giá thông qua điểm số của bài kiểm tra

1.3.3 Các cấp độ của tính tích cực trong hoạt động

Khi nói về tính tích cực người ta thường đánh giá nó ở cấp độ cá nhân người học trong quá trình thực hiện mục đích hoạt động chung Theo G.I.Sukina chia tính tích cực ra làm ba cấp độ:

- Tính tích cực bắt chước, tái hiện (xuất hiện do tác động bên ngoài): học sinh bắt chước hành động của giáo viên, của bạn bè

- Tính tích cực tìm tòi (đi liền với quá trình hình thành khái niệm, giải quyết

tình huống nhận thức): học sinh tìm cách độc lập giải quyết bài tập đã nêu ra, tìm ra lời giải hợp lí nhất

- Tích cực sáng tạo (thể hiện khi chủ thể tìm tòi kiến thức mới): học sinh

nghĩ ra cách giải mới hoặc cố gắng lắp đặt những thí nghiệm mới

1.3.4 Những yếu tố thúc đẩy tính tích cực của học sinh

- Sự gần gũi với thực tế: Tạo mâu thuẫn nhận thức, tạo động cơ, hứng thú tìm cái mới, ta thường gọi là xây dựng tình huống có vấn đề Kích thích hứng thú học

tập của học sinh với những nội dung có tính thực tiễn, gần gũi với cuộc sống hàng ngày của các em, gắn với thực tế hoặc những vấn đề có tính mới mẻ nhưng không

quá xa lạ với các em

- Sự phù hợp với mức độ phát triển: Cần có sự lựa chọn kĩ các vấn đề vừa

sức và xác định mức độ mà học sinh có thể tham gia trong việc giải quyết từng vấn

đề cụ thể Cần tính đến sự khác biệt về trình độ phát triển của từng đối tượng học sinh Các yêu cầu đưa ra phải rõ ràng, tránh mơ hồ, đa nghĩa

- Không khí và các mối quan hệ trong nhóm: Kích thích hứng thú học tập

cho các em bằng những phương pháp dạy học tích cực, tạo ra một môi trường học tập thoải mái, tạo điều kiện để các em phải làm việc, động viên và giúp đỡ lớp học sao cho các HS mạnh dạn tham gia thảo luận, đưa học sinh vào thế học tập chủ động

- Mức độ và sự đa dạng của hoạt động: Thay đổi xen kẽ nhiều hình thức tổ

chức dạy học như làm việc cá nhân, hoạt động nhóm, tập thể, lớp Đảm bảo hỗ trợ đúng mức (các học sinh trong nhóm hỗ trợ nhau và hỗ trợ từ phía giáo viên)

- Phạm vi tự do sáng tạo: Học sinh được lựa chọn hoạt động, đánh giá hoạt

động, quyết định quá trình thực hiện Giáo viên cần động viên khuyến khích học sinh tự mình giải quyết vấn đề

- Ngoài ra, việc sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại một cách phù hợp

và thay đổi cách kiểm tra đánh giá cũ cũng là động lực quan trọng tác động trực

tiếp đến hoạt động tích cực của học sinh

1.3.5 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học

Theo GS TSKH Thái Duy Tuyên: Để nâng cao tính tích cực nhận thức của học sinh, giáo viên cần chú ý các biện pháp sau:

- Giác ngộ ý thức học tập, kích thích tinh thần trách nhiệm và hứng thú học tập của các em bằng cách nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu

- Kích thích hứng thú qua nội dung: Muốn kích thích sự hứng thú của HS thì

nội dung phải mới, nhưng cái mới ở đây không phải là cái gì xa lạ với HS, mà cái mới phải liên hệ và phát triển cái cũ

+ Không chỉ quan tâm đến kiến thức lí thuyết, phải chú trọng kĩ năng thực

hành, vận dụng kiến thức, năng lực phát triển và giải quyết các vấn đề của thực tiễn

+ Gắn vốn hiểu biết, kinh nghiệm và nhu cầu của HS với tình huống thực tế, bối cảnh và môi trường địa phương, những vấn đề HS quan tâm

- Phối hợp tốt các phương pháp dạy học:

+ Để tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS phải phối hợp nhiều phương pháp với nhau Những phương pháp có tác dụng tốt nhất trong việc tích cực hoá hoạt động nhận thức là: Dạy học nêu vấn đề, dạy học hợp tác, dạy học theo góc, theo dự án,

+ Thực hiện dạy học phân hoá theo trình độ năng lực, thiên hướng và nhịp độ học tập của HS, tạo thuận lợi cho sự bộc lộ và phát triển tiềm năng của mỗi HS, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau:

+ Học cá nhân, đôi bạn, học theo nhóm,

+ Địa điểm học tập cơ động linh hoạt: Học ở lớp, ở phòng thí nghiệm, ở viện bảo tàng, cơ sở sản xuất,

+ Thường dùng bàn ghế cá nhân, có thể linh hoạt thay đổi cách bố trí phù hợp với các hoạt động học tập

- Sử dụng các phương tiện dạy học và khai thác thí nghiệm vật lí

+ Phương tiện dạy học được sử dụng như là nguồn thông tin dẫn HS đến những kiến thức mới

+ Quan tâm vận dụng các phương tiện dạy học hiện đại để HS hoàn thành nhiệm vụ học tập theo tiến độ phù hợp với năng lực

Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc sử dụng linh hoạt các phương tiện dạy học, nhất là các phương tiện kĩ thuật hiện đại; sử dụng rộng rãi các thí nghiệm vật lí ở nhà trường THPT hiện nay là một trong những biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS

- Sử dụng đa dạng các hình thức kiểm tra đánh giá:

+ Thường đánh giá theo mục tiêu bài học, đánh giá kết quả học tập theo chuẩn kiến thức, kĩ năng và năng lực của người học

+ Không chỉ đánh giá sau khi học một nội dung mà thường đánh giá ngay trong quá trình học HS tự giác chịu trách nhiệm về kết quả học tập của mình, được tham gia tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau

+ GV đánh giá thường xuyên nhằm điều chỉnh qua trình dạy học GV hướng dẫn cho HS tự phát triển năng lực tự đánh giá để tự điều chỉnh cách học, khuyến khích cách học thông minh sáng tạo, biết giải quyết những vấn đề nảy sinh trong các tình huống thực tế

Ngoài các biện pháp chính nêu trên, có thể tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS thông qua những việc cụ thể như:

+ Thầy cô, bạn bè động viên, khen thưởng khi có thành tích học tập tốt + Luyện tập dưới nhiều hình thức khác nhau, thường xuyên vận dụng kiến thức vào thực tiễn các tình huống mới

+ Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS

+ Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập

1.3.6 Các đặc trưng cơ bản của các phương pháp dạy học phát huy tính tích cực của người học

1.3.6.1 Dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của học sinh

Trong phương pháp dạy học tích cực, HS được cuốn hút vào các hoạt động học tập

do GV tổ chức và chỉ đạo HS được trực tiếp quan sát, thảo luận, làm thí nghiệm, giải quyết vấn đề đặt ra theo cách suy nghĩ của mình Nhờ đó, học sinh không những nắm được kiến thức mới, kĩ năng mới mà còn nắm được phương pháp xây dựng những kiến thức, kĩ năng, tự lực khám phá những điều mình chưa rõ

1.3.6.2 Dạy và học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học

Trong phương pháp học thì phương pháp cốt lõi là phương pháp tự học, là cầu nối giữa phương pháp học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học Việc dạy phương pháp học phải được quan tâm đúng mức để rèn luyện khả năng học tập liên tục, suốt đời cho học sinh Trong quá trình dạy học phải rèn luyện cho học sinh kĩ năng vận dụng những điều đã học vào thực tiễn, biết tự lực phát hiện, đặt ra và giải quyết vấn đề, không chỉ tự học ở nhà sau bài lên lớp mà còn tự học ngay cả trong

tiết học có sự hướng dẫn của giáo viên, tạo sự chuyển biến từ học tập thụ động sang

tự học chủ động

1.3.6.3 Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác

Lớp học là một môi trường giao tiếp sư phạm Thông qua sự hợp tác tìm tòi, nghiên cứu, thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến của mỗi cá nhân được bộc lộ, điều chỉnh, khẳng định hay bác bỏ, tán thành hay phản đối, qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới

Trong trường phổ thông hiện nay học tập hợp tác thường được sử dụng là hợp tác trong nhóm nhỏ có khoảng từ 4 đến 6 học sinh Mỗi cá nhân đều phải nỗ lực

để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể đã được giao, toàn nhóm phải phối hợp để đạt một mục tiêu chung Trong quá trình học tập theo nhóm, học sinh có nhiều bộc lộ suy nghĩ, hiểu biết của mình cũng như biết cách bảo vệ ý kiến của mình Đó là cách tốt nhất để hình thành cho học sinh tính tích cực, độc lập trong suy nghĩ cũng như trong hành động

1.3.6.4 Kết hợp đánh giá của thầy với đánh giá của trò và sự tự đánh giá

Mục đích của đánh giá học sinh trong dạy học nhằm mục đích nhận định thực trạng và điều chỉnh việc dạy của thầy và việc học của trò

Trước đây giáo viên giữ vai trò độc quyền đánh giá, học sinh là đối tượng được đánh giá Trong phương pháp dạy học tích cực giáo viên còn phải hướng dẫn cho học sinh năng lực tự đánh giá để tự điều chỉnh cách học Tự đánh giá đúng và điều chỉnh hoạt động kịp thời là năng lực rất cần mà nhà trường cần phải rèn luyện cho học sinh

1.3.6.5 Tăng cường khả năng, kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tế

Phương pháp dạy học tích cực còn tăng cường khả năng, kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tế, phù hợp với điều kiện thực tế về cơ sở vật chất, kĩ thuật, đội ngũ giáo viên, khả năng của học sinh Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại, thiết bị dạy học hiện đại khi cần thiết

Hiện nay có nhiều phương pháp dạy học tích cực mới đang được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới như dạy học hợp tác, dạy học hợp đồng, dạy học dự án, Mỗi phương pháp dạy học đều có những ưu điểm và hạn chế, không có phương pháp dạy học nào là phương pháp tối ưu Trong khi đó dạy & học tích cực đòi hỏi

cần kết hợp giữa lý thuyết với thực hành và tăng cường liên hệ với thực tế cuộc sống Vì vậy việc vận dụng phương pháp dạy học đạt được hiệu quả còn tuỳ thuộc vào năng lực sư phạm và khả năng vận dụng sáng tạo của GV

1.4 Cơ sở lí luận về bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí

1.4.1 Khái niệm bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí

Bài tập có nội dung thực tế là những bài tập có nội dung (những điều kiện và yêu cầu) xuất phát từ thực tế cuộc sống Quan trọng nhất là những bài tập vận dụng kiến thức vật lí vào sản xuất và đời sống, góp phần giải quyết một số vấn đề đặt ra

từ thực tiễn

1.4.2 Vai trò của bài tập có nội dung thực tế trong việc thực hiện mục tiêu môn học

Bài tập có nội dung thực tế với tư cách là một bộ phận của hệ thống bài tập vật lí, nên chúng có đầy đủ vai trò của bài tập vật lí nói chung Ngoài ra xuất phát từ những đặc thù riêng nên có thể thấy bài tập có nội dung thực tế còn có một số vai trò quan trọng khác nữa Cụ thể:

a) Về kiến thức:

- Thông qua giải bài tập có nội dung thực tế, học sinh hiểu chính xác, sâu sắc

và toàn diện hơn các khái niệm, những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, củng

cố kiến thức một cách thường xuyên và hệ thống hoá kiến thức; mở rộng sự hiểu biết một cách sinh động, phong phú mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức của học sinh

- Giúp học sinh hiểu biết về thiên nhiên, môi trường sống, các hoạt động lao động, sản xuất của con người trên các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, lâm nghiệp…có thể nói là mọi mặt của đời sống và sản xuất của con người

- Giúp học sinh biết vận dụng các kiến thức đã học vào hoạt động thực tiễn nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống

- Giúp học sinh tự phát hiện ra những vấn đề cần giải quyết hoặc cải tiến, thay đổi và vận dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề thực tế có liên quan

b) Về kĩ năng:

- Hình thành và phát triển ở học sinh các kĩ năng học tập như kĩ năng thu thập thông tin, kĩ năng vận dụng kiến thức vào các tình huống học tập mới, năng lực

phát hiện vấn đề từ thực tiễn, năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, kĩ năng lựa chọn kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn có liên quan, kĩ năng nói và viết,

kĩ năng phối hợp, hợp tác với các bạn để cùng thực hiện một ý tưởng,…

- Hình thành và phát triển năng lực đánh giá và tự đánh giá, phê bình và tự phê bình

c) Hình thành và phát triển các thao tác tư duy cho học sinh như khả năng

quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp, suy đoán, tư duy, logic…

d) Về tình cảm, thái độ:

- Do có sự liên hệ giữa kiến thức với thực tiễn sản xuất và đời sống nên học sinh có mục đích, động cơ học tập rõ ràng hơn, kích thích trí tò mò, ham học hỏi, ham hiểu biết của học sinh Từ đó học sinh sẽ có hứng thú trong học tập và có thể dẫn đến lòng say mê nghiên cứu khoa học và công nghệ và rất có thể sẽ nảy sinh định hướng nghề nghiệp ở nhiều em

- Vì các bài tập có nội dung thực tế gắn với đời sống sinh hoạt gia đình, với cộng đồng, địa phương nơi các em sống nên nó trực tiếp góp phần hướng việc học của các em tới việc xây dựng cuộc sống của bản thân, gia đình và cộng đồng Từ đó làm cho các em sống có trách nhiệm hơn và có những việc làm thiết thực thể hiện lòng yêu gia đình, yêu đất nước, góp phần xây dựng gia đình, đất nước

Vì những kết quả ban đầu của việc vận dụng kiến thức vật lí phổ thông để giải quyết các vấn đề thực tế, học sinh thêm tự tin vào bản thân mình để tiếp tục học hỏi, tiếp tục phấn đấu và phát triển và sẽ ngày càng tự tin vững bước vào cuộc sống, thực hiện được bốn tiêu chí của việc học: học để biết, học để làm, học để cùng chung sống và học để làm người

1.4.3 Phân loại bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí

Việc phân loại bài tập có nội dung thực tế cũng tương tự như bài tập vật lí nói chung đều xuất phát từ những mục tiêu và các tiêu chí nhất định Tuy nhiên dù dựa trên những tiêu chí nào, mục đích nào đi nữa thì những sự phân loại đó cũng chỉ mang tính tương đối; vì trong bất kì một loại bài tập nào cũng chứa đựng những yếu

tố của một loại bài tập khác

Trong dạy học vật lí, quá trình đi tìm lời giải cho các bài tập có nội dung

thực tế thực chất là quá trình nhận thức của học sinh và vận dụng hầu hết các kiến thức vật lí có mối liên hệ chặt chẽ với thực tế cuộc sống; vì thế ngoài các cách phân loại bài tập vật lí nói chung như dựa vào nội dung, mục đích sử dụng, dựa theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy, theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải, ta có thể phân loại bài tập vật lí có nội dung thực tế dựa vào lĩnh vực thực tiễn gắn với nội dung bài tập và dựa vào các mức độ nhận thức của học sinh cũng là các phương án tốt

a) Dựa vào lĩnh vực thực tiễn được gắn với nội dung bài tập

* Hệ thống các bài tập mô tả công việc nghiên cứu vật lí trong phòng thí nghiệm ở nhà trường hoặc ngoài xã hội

* Hệ thống các bài tập về các sự vật, hiện tượng thiên nhiên; giải thích, mô tả các sự vật, các hiện tượng tự nhiên

Ví dụ: Giải thích hiện tượng ảo tượng trên sa mạc?

* Hệ thống bài tập về các vấn đề trong đời sống, học tập, lao động sản xuất

- Bài tập về sản xuất, khoa học công nghệ:

+ Bài tập về xử lí nguyên liệu

+ Bài tập về nguyên tắc sản xuất

Ví dụ: Tại sao máy bay càng nặng thì đường băng càng phải dài?

- An toàn trong lao động sản xuất

Ví dụ: Tại sao ở nhiều nước lại bắt buộc người lái xe và những người ngồi trong xe ô tô khoác một đai bảo hiểm vòng qua ngực, hai đầu móc vào hai ghế ngồi?

- Ứng dụng vật lí trong đời sống, học tập, lao động sản xuất

Ví dụ 1: Tại sao khinh khí cầu lại có thể bay lên cao?

Ví dụ 2: Tại sao giặt quần áo bẩn có thể dùng xà phòng giặt?

b) Phân loại dựa theo mức độ nhận thức của học sinh, có tính đến mức độ nội dung bài tập gắn với thực tế

Mức 1: Những bài tập có nội dung thực tế đơn giản Đó là những bài tập liên

quan tới những ứng dụng kĩ thuật đơn giản (cách làm) thường gặp trong thực tế cuộc sống và yêu cầu học sinh nhận diện những kiến thức vật lí nào đã được ứng dụng

Ví dụ: Tại sao các dụng cụ trong gia đình như đèn bàn, quạt điện có chân

đế, người ta thường làm phần chân đế rất nặng so với phần phía trên?

Nhận xét: Để trả lời được câu hỏi này, học sinh chỉ cần nhớ được kiến thức

về mức vững vàng của các vật có mặt chân đế là đủ Mục đích chính của việc làm chân đế rất nặng là để trọng tâm của các vật được hạ thấp, như thế khi đặt trên bàn hay trên nền nhà, mức vững vàng của chúng rất cao

Mức 2: Bài tập có nội dung thực tế yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức

vật lí để giải thích các nội dung thực tế trong cuộc sống, ngoài thiên nhiên hay giải thích được các việc làm, các cách xử lí tình huống đã có trong cuộc sống và sản xuất

Ví dụ 1: Tại sao khi cõng trên lưng vật nặng, người ta phải dạng chân và chúi đầu về phía trước một chút?

Ví dụ 2: Tại sao kéo cắt tóc và kéo cắt giấy có chuôi ngắn lưỡi dài, còn kéo cắt tôn lại có chuôi dài và lưỡi rất ngắn?

Nhận xét: Hai câu hỏi trên xuất phát từ thực tế cuộc sống con người đã làm,

và đã có cách xử lí như vậy Vấn đề đặt ra là yêu cầu HS giải thích cách làm đó của con người trên cơ sở vận dụng các kiến thức vật lí phù hợp

Mức 3: Vận dụng kiến thức vật lí để giải quyết một tình huống đặt ra trong

thực tế cuộc sống hay sản xuất

Ví dụ: Một chiếc gậy dài đặt thẳng đứng trên trán của một diễn viên xiếc Chiếc gậy ở trạng thái không bền, vậy diễn viên xiếc phải làm thế nào để giữ cho chiếc gậy đó thẳng đứng được?

Nhận xét: Để trả lời được câu hỏi này, HS phải vận dụng kiến thức vật lí kết

hợp với việc quan sát từ thực tế để đưa ra cách giải quyết tình huống của bài toán

Mức 4: Vận dụng kiến thức vật lí để phân tích, tổng hợp, đánh giá về một

vấn đề thực tiễn có liên quan đến vật lí

Ví dụ 1: Trong trận “Sóng Thần” xảy ra ở Nhật Bản năm 2011, để tránh tác hại do rò rỉ của các nhà máy điện nguyên tử, người ta đã đổ bê tông thật dày, chôn chặt nó trong lòng đất, mặc cho chúng “chết dần” Tại sao người ta làm như vậy?

Có thể có cách nào khác không?

Nhận xét: Nội dung câu hỏi có ý nghĩa thực tiễn sâu sắc, nhất là ý thức về

bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khoẻ con người Tuy nhiên yêu cầu đặt ra của câu

hỏi là khá khó đối với học sinh, đòi hỏi học sinh phải hiểu sâu sắc những kiến thức

về hạt nhân và sự phóng xạ hạt nhân

Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra, không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài Do đó dù làm bằng cách nào: nung nóng chất phóng xạ tới nhiệt độ vô cùng cao (hàng nghìn độ), hoặc làm lạnh xuống gần không

độ tuyệt đối, hoặc tác dụng lên nó những áp suất hàng nghìn atmôtphe vv thì độ phóng xạ của nó cũng không hề thay đổi Muốn tác động được đến độ phóng xạ của một nguyên tố, về nguyên tắc, phải tác động vào hạt nhân nguyên tử của nó Phương pháp duy nhất để tác động được vào hạt nhân nguyên tử là bắn phá bằng

“đạn hạt nhân” Trong thực tế, người ta dùng chất muốn bắn phá làm cái bia, dùng

“đạn” trong máy gia tốc để bắn phá, hoặc đặt nó trong một lò phản ứng hạt nhân Tuy nhiên với phương pháp này mới chỉ có thể biến một chất không phóng xạ thành chất phóng xạ, chứ không làm giảm được độ phóng xạ của chất nào Nhìn chung, chúng ta chưa có cách nào làm giảm độ phóng xạ của các chất phóng xạ Vì vậy để tránh tác hại của các lò phản ứng hạt nhân bị rò rỉ trong đợt “Sóng Thần” đó, người

ta chỉ còn cách đổ bê tông thật dày lên chúng, mặc cho chúng “chết dần”, không còn ảnh hưởng tới con người và môi trường

Ví dụ 2: Một thang AB dài 2m, khối lượng m = 20kg được dựa vào một bức tường thẳng đứng trơn nhẵn dưới góc nghiêng  Hệ số ma sát giữa thang và sàn bằng 0,6

a) Khi góc nghiêng  = 45 0 thang đứng cân

bằng Tính độ lớn các lực tác dụng lên thang đó

b) Để cho thang đứng yên không trượt trên sàn thì

góc  phải thoả mãn điều kiện gì? Lấy g = 10m/s 2

c) Một người khối lượng 40kg leo lên thang khi

 = 45 0 Hỏi người này lên đến vị trí nào trên thang

thì thang sẽ bị trượt

(Hình 1.2)

Mức 5: Vận dụng kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo vật lí để thực hiện một công

trình nghiên cứu khoa học nhỏ, đơn giản, đề ra kế hoạch hành động cụ thể, viết

A

B



báo cáo

Ví dụ: Thực tế cho thấy, lật xe là một trong những dạng tai nạn giao thông thường gặp, để lại nhiều thiệt hại về con người và của cải vật chất Bằng những kiến thức về cân bằng vật rắn, hãy tìm hiểu nguyên nhân Áp dụng cho trường hợp lật xe cụ thể mà em gặp để tìm ra nguyên nhân chính của vụ tai nạn đó Hãy đưa ra khuyến cáo nhằm khắc phục hiện tượng này

Từng mức độ này có thể chia thành nhiều mức yêu cầu nhỏ hơn, phù hợp với trình độ học sinh, đồng thời cũng thể hiện sự phân hoá học sinh trong một bài, trong

hệ thống bài tập có nội dung thực tế

1.4.4 Hệ thống bài tập có nội dung thực tế

Hệ thống bài tập có nội dung thực tế là các bài tập có nội dung thực tế được xây dựng thành hệ thống, thoả mãn các yêu cầu của một hệ thống bài tập vật lí

Đó là:

- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp (phạm vi và số lượng các kiến thức, kĩ năng cần vận dụng từ một đề tài đến nhiều đề tài, số lượng các đại lượng cho biết và các đại lượng phải tìm, ) giúp HS có kĩ năng giải được các loại bài tập điển hình

- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp một phần nào đó vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức

- Hệ thống bài tập phải đa dạng về thể loại: Bài tập định tính, bài tập tính toán, và về nội dung phải không được trùng lặp

- Số lượng bài tập được lựa chọn phải phù hợp với sự phân bố thời gian

1.4.5 Các hình thức thể hiện bài tập vật lí có nội dung thực tế

Bài tập có nội dung thực tế có thể được thể hiện dưới nhiều hình thức truyền tải thông tin khác nhau Vì việc phân loại bài tập chỉ mang tính tương đối, trong loại bài tập này có thể chứa đựng hình thức hoặc nội dung của một số loại bài tập khác nên trong các hình thức thể hiện bài tập có nội dung thực tế cũng có thể có sự lồng ghép của các loại bài tập khác như bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm, nhưng về bản chất, cho dù lồng ghép thế nào thì chúng vẫn mang đậm tính chất “gắn với thực tế” trong nội dung bài tập

Dưới đây là một số gợi ý về hình thức thể hiện bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí có thể sử dụng trong điều kiện của các trường THPT hiện nay

1.4.5.1 Thể hiện bài tập có nội dung thực tế dưới dạng câu hỏi bằng lời

Thể hiện bài tập có nội dung thực tế dưới dạng câu hỏi bằng lời thực chất là cách dùng lời nói để truyền tải các thông tin của bài tập đến học sinh Hình thức này được sử dụng khi thông tin của bài tập (sự vật, hiện tượng hay các thao tác kĩ thuật được đề cập đến) hoàn toàn có thể mô tả một cách ngắn gọn, dễ hiểu và dễ tưởng tượng Khi nghe xong hoặc đọc xong toàn bộ nội dung của bài tập, học sinh có thể hiểu và thu nhận được ngay một cách chính xác những thông tin về điều kiện ban đầu của bài tập và biết được ngay những yêu cầu cần phải giải quyết

Ví dụ 1: Tại sao khi đi xe ô tô, người lái xe bắt buộc phải khoác dây an toàn (dây vòng qua ngực, hai đầu móc vào ghế ngồi)?

Ví dụ 2: Một bức tranh trọng lượng 34,6 N được treo bởi hai sợi dây, mỗi sợi hợp với phương thẳng đứng một góc 30 0 Tính sức căng của mỗi dây treo?

Ví dụ 3: Một người dùng đòn gánh để gánh một thùng gạo nặng 40 kg ở đầu

A và một thùng ngô nặng 30 kg ở đầu B Đòn gánh dài 1,4 m Hỏi vai người đó phải đặt ở điểm nào?

Ví dụ 4: Tại sao quả đấm cửa không đặt ở giữa cánh cửa mà đặt ở bên cạnh? Nhận xét: Với nội dung các bài tập nêu trên, thông tin của bài tập đề cập đến

những vấn đề rất thực tế Khi nghe hoặc đọc nội dung bài tập học sinh có thể hiểu ngay vấn đề cần giải quyết là gì mà không cần dùng các phương tiện khác để minh hoạ

Trong dạy học vật lí ta có thể lồng ghép vào các bài tập bằng các câu ca dao, tục ngữ quen thuộc

Ví dụ 1: Trong dân gian có câu: “Dao sắc không bằng chắc kê” Về mặt vật lí, câu này có thể hiểu như thế nào? Kiến thức vật lí nào ẩn chứa bên trong câu nói trên?

Cũng có những bài tập yêu cầu giải thích về một kinh nghiệm nào đó của dân

gian Ví dụ như: Khi cắm hoa huệ, hoa lay ơn, cành đào, vào lọ, người ta hay bỏ những viên sỏi vào đáy lọ Tại sao lại làm như vậy?

1.4.5.2 Thể hiện bài tập có nội dung thực tế thông qua mô hình, hình vẽ hay sơ đồ, kèm theo các câu hỏi khai thác thông tin

Thực chất việc thể hiện bài tập có nội dung thực tế thông qua mô hình, hình

vẽ hay sơ đồ, kèm theo các câu hỏi khai thác thông tin là cách truyền tải thông tin của bài tập mà trong đó những điều kiện ban đầu được ẩn chứa trong các mô hình, hình vẽ hay sơ đồ, còn các yêu cầu đặt ra được giáo viên trình bày bằng lời nói

Hình thức này được sử dụng khi lượng thông tin cần khai thác thể hiện một cách trực quan, đầy đủ ngay trên mô hình, hình vẽ hay sơ đồ, mà nếu chỉ dùng lời thì không thể truyền tải hết nội dung của thông tin

Ví dụ 1: Trên hình vẽ là hai cái

đèn trọng lượng và diện tích đáy như

nhau Hỏi cái đèn nào đứng vững vàng

hơn? Khi rót dầu vào sự vững vàng

của chúng thay đổi thế nào?

(Hình 1.3)

Ví dụ 2: Một vận động viên nhảy cầu có khối lượng 60kg đang đứng ở mép ván cầu Lấy g = 10m/s 2

a) Tính mô men của trọng lực của người

đối với cọc đỡ trước

b) Tính các lực F 1 và F 2 mà hai cọc đỡ

tác dụng lên ván

Bỏ qua khối lượng của tấm ván

1.4.5.3 Thể hiện bài tập có nội dung thực tế bằng thí nghiệm đơn giản và yêu cầu giải thích kết quả thí nghiệm

Thể hiện bài tập có nội dung thực tế bằng những thí nghiệm đơn giản thực chất

là thông qua việc tiến hành một thí nghiệm thực tế, đơn giản nào đó để học sinh quan sát toàn bộ diễn biến của thí nghiệm, nhiệm vụ đặt ra đối với học sinh là sử dụng các kiến thức vật lí đã biết để dự đoán kết quả và giải thích kết quả thí nghiệm

Hình thức này được sử dụng khi yêu cầu của bài tập gắn liền với kết quả của thí nghiệm Đó là những thí nghiệm thuộc loại đơn giản, dễ thực hiện và có thể

(Hình 1.4)

thành công ngay

Ví dụ: Trong giờ thực hành, em được phát: một thước gỗ có vạch chia, một quả cân nhỏ có ghi rõ khối lượng Hãy tìm cách ước tính khối lượng của thước 1.4.5.4 Thể hiện bài tập có nội dung thực tế bằng các đoạn video clip minh hoạ; học sinh quan sát và giải thích theo câu hỏi gợi ý của giáo viên

Đó là cách dùng các đoạn video clip ngắn mô tả về một hiện tượng nào đó để truyền tải nội dung các điều kiện ban đầu đến học sinh, còn yêu cầu đặt ra của bài tập được truyền đạt thông qua lời nói của giáo viên Cách thể hiện này là tương đối phức tạp vì đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại như máy vi tính nhưng nó lại có hiệu quả rất cao khi sử dụng trong dạy học, nhất là đối với những hiện tượng

ít gặp, hoặc những hiện tượng có thời gian xảy ra rất nhanh hoặc rất chậm

Ví dụ: Cho HS quan sát đoạn flash động mô phỏng

quá trình chuyển từ trạng thái cân bằng sang trạng thái

cân bằng không bền và bị đổ của một khối hình trụ đặt

trên một mặt phẳng đỡ nằm ngang ở những vị trí khác

nhau Sau khi quan sát diễn biến của hiện tượng, GV yêu

cầu HS dùng kiến thức vật lí để giải thích (Hình 1.5)

1.4.6 Phương pháp giải bài tập có nội dung thực tế

Các dạng bài tập có nội dung thực tế khác nhau có quy trình giải cụ thể khác nhau Mặt khác tuỳ mức độ nhận thức của học sinh, kinh nghiệm sống của họ mà các giáo viên tự xây dựng quy trình giải cụ thể Ở đây xin đưa ra một quy trình giải

chung nhất

Phương pháp giải bài tập vật lí có nội dung thực tế cũng có đầy đủ các bước giải giống như phương pháp giải bài tập vật lí nói chung

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

+ Đọc kĩ đề bài (nếu bài tập được thể hiện bằng lời), hoặc thông qua việc quan sát (nếu bài tập được thể hiện thông qua các hình ảnh, sơ đồ, hình vẽ, video clip, ) xem bài tập đề cập tới lĩnh vực nào trong thực tế có quen thuộc với mình không

+ Lựa chọn qua lời văn của bài tập để tìm ra những điều kiện và những yêu cầu của bài tập

+ Vận dụng sự hiểu biết thực tế và kinh nghiệm sống của bản thân để phát

P

hiện ra những dữ kiện khác và yêu cầu khác

+ Đọc và ghi tóm tắt đề bài

+ Vẽ hình minh hoạ cho bài toán

Bước 2: Phân tích hiện tượng của bài toán để xác lập các mối liên hệ cơ bản

- Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm, xét bản chất vật lí của hiện tượng để nhận ra các định luật, công thức lí thuyết có liên quan

- Xác lập các mối liên hệ cụ thể của cái đã biết và cái phải tìm (mối liên hệ

cơ bản)

Bước 3: Luận giải, tính toán các kết quả

Từ mối liên hệ cơ bản đã xác lập, tiếp tục luận giải, tính toán rút ra kết quả cần tìm

Trong quá trình dạy học, khi sử dụng hệ thống bài tập nói chung và bài tập

có nội dung thực tế nói riêng, qua kiểm tra – đánh giá, nếu thấy học sinh đã hoàn thiện mức bài tập này thì giáo viên nên giao và hướng dẫn họ làm những bài tập ở mức độ nhận thức cao hơn

Có những bài tập đơn giản sẽ không cần thực hiện đủ các bước trên Những bài tập ở mức yêu cầu cao như viết thu hoạch, tiểu luận sẽ phải có quy trình riêng như nhận biết, xác định các vấn đề, thu thập thông tin, tổ chức thông tin, đề xuất các giải pháp, xây dựng, phát triển kế hoạch hành động, thực hiện kế hoạch hành động,

1.4.7 Một số nguyên tắc khi xây dựng bài tập có nội dung thực tế

Cũng như các loại bài tập vật lí khác, việc xây dựng các bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí là hết sức quan trọng, nếu không làm tốt khâu này, quá trình dạy học khó có thể đạt hiệu quả cao

Khi xây dựng các bài tập vật lí nói chung, cần đảm bảo rằng chúng phải phù hợp với nội dung dạy học, phù hợp với khả năng nhận thức của học sinh và phải

phục vụ ý đồ về mặt phương pháp của giáo viên, kiến thức trong mỗi bài tập phải nằm trong hệ thống kiến thức được quy định trong chương trình Đồng thời cũng phải xác định đúng vị trí của các bài tập trong tiến trình dạy học để chúng trở thành một bộ phận hữu cơ của hệ thống kiến thức cần truyền thụ

Bài tập có nội dung thực tế với tư cách là một loại bài tập trong hệ thống bài tập vật lí nên cũng phải đạt được những yêu cầu chung như đã nêu trên Ngoài ra, do bài tập có nội dung thực tế có những đặc thù riêng nên việc xây dựng cũng cần phải thoả mãn thêm một số yêu cầu khác nữa Cụ thể phải thoả mãn các nguyên tắc sau:

a) Nội dung bài tập có nội dung thực tế phải đảm bảo tính chính xác, tính khoa học và tính hiện đại

Trong dạy học vật lí, để có một hệ thống bài tập có nội dung thực tế tốt thì mỗi bài tập phải được biên soạn tốt và thoả mãn những yêu cầu nhất định Trong đó mỗi bài tập phải có một nhiệm vụ và vị trí nhất định trong bài học, phải chứa đựng những kiến thức cơ bản, đảm bảo được tính chính xác, khoa học Diễn đạt bài tập có nội dung thực tế bằng lời sao cho đạt mục đích tốt nhất Đó là tìm cách phản ánh tốt nhất các điều kiện và yêu cầu của bài toán Nên tránh những bài tập còn đang tranh cãi đúng sai, kết quả chưa rõ ràng Trong một bài tập có nội dung thực tế, bên cạnh nội dung vật lí nó còn có những dữ liệu thực tế Những dữ liệu đó cần phải đưa vào một cách chính xác phù hợp với thực tế, không tuỳ tiện thay đổi để nhằm mục đích

dễ tính toán được

Tuy nhiên cũng phải có một số bài tập có nội dung thực tế yêu cầu các em nêu chính kiến của mình về một hiện tượng, một vấn đề nào đó xảy ra trong thực tiễn và gây tranh cãi trong các em Một số bài tập có thể liên quan cả tới vấn đề đạo đức, giá trị, thái độ của người giải quyết (để lựa chọn phương án giải quyết sao cho thích hợp nhất); lời giải cũng có thể không phải duy nhất mà còn tuỳ vào bối cảnh, tình huống cụ thể Giáo viên khi đưa ra các bài tập này phải có sự hiểu biết đúng đắn và sâu rộng về vấn đề này trong thực tế để còn làm “trọng tài” cho các em và có kết quả xác đáng cuối cùng

b) Bài tập có nội dung thực tế phải gần gũi với kinh nghiệm của học sinh

Bài tập có nội dung thực tế phải chứa đựng những tình huống gần gũi, thực

tế phong phú, phải có nhiều bài tập chứa đựng những vấn đề mang tính địa phương nơi người học đang sống, thậm chí học sinh đã phát biểu được vấn đề đó và có nhu cầu giải quyết Bài tập có nội dung thực tế phải gắn với giờ học vật lí, giờ thực hành vật lí của học sinh

c) Bài tập có nội dung thực tế phải dựa vào nội dung học tập

Người giáo viên cần căn cứ vào mục tiêu của bài, chương, phần để xây dựng, lựa chọn bài tập góp phần thực hiện tốt mục tiêu của nó Vì không phải nội dung nào cũng có thể xây dựng được bài tập có nội dung thực tế

Trong một chương, bài, phần cụ thể có thể xây dựng nhiều dạng bài tập có nội dung thực tế, nhiều mức độ khác nhau để thực hiện các khâu của quá trình dạy học Thiết kế số lượng bài tập vừa đủ thời gian, tránh quá nhiều (gây loãng và quá sức) hoặc ít (không đủ để thực hiện mục tiêu học tập)

d) Bài tập có nội dung thực tế phải đảm bảo tính logic sư phạm

Các tình huống thực tiễn gặp phải thường phức tạp hơn những kiến thức vật

lí phổ thông trong chương trình nên khi xây dựng bài tập có nội dung thực tế cho học sinh phổ thông cần phải có bước xử lý sư phạm để làm đơn giản hoá tình huống thực tế Các yêu cầu giải bài tập có nội dung thực tế cũng phải phù hợp với trình độ, khả năng của học sinh Tóm lại tất cả các vấn đề thực tế khi muốn chuyển thành bài tập có nội dung thực tế phải qua khâu xử lý sư phạm

e) Bài tập có nội dung thực tế phải có tính hệ thống, tính logic

Các bài tập có nội dung thực tế trong chương trình phải vừa được sắp xếp theo mức độ nhận thức của học sinh, vừa được sắp xếp theo chương, bài Trong mỗi chương, bài nên có tất cả các loại, dạng bài tập nếu có thể

Trong quá trình dạy học thông qua kiểm tra-đánh giá, nếu thấy học sinh đạt mức này thì phải xây dựng những bài tập có mức phát triển cao hơn

Hệ thống bài tập có nội dung thực tế phải đa dạng, có bài tập đơn giản, có bài tập nâng cao, sáng tạo ở nhiều mức độ khác nhau Quan điểm bao trùm khi xây dựng bài tập có nội dung thực tế luôn phải nhớ đến là bài tập nhất định phải gắn liền với những sự kiện, những hiện tượng thường gặp, thường xảy ra trong

thực tế cuộc sống

1.4.8 Quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực tế

a) Các bước thiết kế bài tập có nội dung thực tế

Trước hết cần phải khẳng định lại rằng bài tập có nội dung thực tế chỉ là một thành phần trong hệ thống các bài tập vật lí và không thể thay thế cho các dạng bài tập khác trong dạy học vật lí được nên việc xây dựng các bài tập có nội dung thực tế cho giờ lên lớp vật lí ở đây chủ yếu nhằm đến mục tiêu góp phần phát huy tính tích cực học tập của học sinh, trên cơ sở đó nâng cao khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông

Xuất phát từ những yêu cầu và nguyên tắc xây dựng bài tập có nội dung thực

tế như đã nêu trên, việc xây dựng các bài tập có nội dung thực tế cho một giờ lên lớp có thể thực hiện theo quy trình gồm 4 bước sau:

Bước 1: Căn cứ vào nội dung chương trình và sách giáo khoa để phân tích nội dung kiến thức vật lý của giờ học, từ đó làm bộc lộ cấu trúc của nội dung trong

đó chỉ rõ trình tự xây dựng các đơn vị kiến thức cụ thể, những kiến thức nào là trọng tâm, chúng có mối liên hệ gì với những kiến thức của những giờ học trước và những giờ học kế tiếp

Bước 2: Xác định vị trí, nhiệm vụ của các bài tập có nội dung thực tế trong tiến trình dạy học chỉ rõ chúng sẽ được đặt ra trong những hoạt động cụ thể nào, rèn luyện cho học sinh những kĩ năng gì trong tổng thể chung của các hoạt động nhận thức sẽ tiến hành trong giờ dạy, từ đó xác định số lượng các bài tập có nội dung thực tế cho từng hoạt động đó

Bước 3: Thu thập thông tin và biên soạn các bài tập có nội dung thực tế Trong bước này, GV phải đọc nhiều tài liệu, tham khảo nhiều sách bài tập vật lý đã được biên soạn, suy nghĩ tìm tòi những yếu tố, những mối liên hệ cơ bản đang bị che lấp, từ đó tổng hợp lại để biên soạn được những bài tập có nội dung thực tế hay

và thích hợp với tiến trình dạy học

Bước 4: Sắp xếp lại các bài tập có nội dung thực tế trong hệ thống đã biên soạn Chú ý xác định những câu hỏi, bài tập chính và phụ để sử dụng chúng đúng mục đích đề ra Rà soát lại hệ thống các bài tập có nội dung thực tế để đảm bảo sự

cân đối giữa các loại bài tập phù hợp với trình độ phát triển nhận thức của học sinh

Trong quá trình thực hiện, cần chú ý thêm một số vấn đề sau:

Các bài tập có nội dung thực tế được sử dụng để tạo ra tình huống có vấn đề, nhất thiết phải chứa đựng các mâu thuẫn nhận thức nhằm kích thích tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS Với mỗi bài tập đặt ra, GV phải dự kiến được

HS sẽ không trả lời được một cách hoàn thiện và muốn hoàn thiện câu trả lời thì cần phải lĩnh hội thêm những kiến thức mới nào sẽ được học trong bài mới Các bài tập

có nội dung thực tế đặt ra nhất thiết phải được trả lời vào những thời điểm khác nhau trong tiến trình bài học (có thể là sau mỗi mục hoặc khi kết thúc bài)

Các bài tập có nội dung thực tế phải được lựa chọn và xây dựng sao cho chúng

có tính tiêu biểu, để khi HS hoàn thành được việc trả lời các câu hỏi và bài tập này, có thể tự mở rộng và vận dụng được vào thực tiễn cuộc sống với những vấn đề tương tự

Số lượng của bài tập có nội dung thực tế đặt ra không quá nhiều (khoảng từ 2 đến 4 câu) để cân đối các dạng bài tập khác trong một bài dạy học vật lý

Nên có sự phối hợp, lồng ghép các câu hỏi mang tính định tính sáng tạo vào nội dung các bài tập khác, vì về nguyên tắc ngay cả việc giải các bài tập tính toán thì bước đầu tiên bao giờ cũng là sự phân tích về mặt định tính Thực tiễn dạy học cho thấy, khi giải bài tập mà HS không biết cách phân tích bài tập ban đầu, chỉ chú tâm vào việc lựa chọn công thức, hì hục tính toán để tìm đáp số, thì chẳng khác nào

là những " thợ làm toán", mà không thấy được ý nghĩa vật lý hay ý nghĩa vận dụng thực tiễn chứa đựng trong các bài tập vật lý

Đối với hệ thống bài tập có nội dung thực tế của một chương, một phần hay một khối lớp, cần chú ý đảm bảo sao cho hệ thống bài tập ấy phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học, đảm bảo tính hệ thống, đa dạng cả về nội dung, hình thức

và mức độ, đảm bảo tính vừa sức và phát huy được tính tích cực nhận thức của HS

Việc xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế cho một chương hay một phần của chương có thể thực hiện theo quy trình sau:

Bước 1: Căn cứ vào nội dung chương trình và sách giáo khoa để phân tích nội dung kiến thức vật lý của cả chương (hoặc phần), từ đó làm bộc lộ cấu trúc của nội dung, trong đó cần xác định rõ hơn đơn vị kiến thức trong từng bài học cụ thể

có trong chương (hoặc phần), chúng có mối liên hệ với nhau như thế nào

Bước 2: Xác định cấu trúc của hệ thống bài tập có nội dung thực tế Phân tích nội dung cần có của từng loại bài tập, chỉ rõ những bài tập có nội dung thực tế

ấy nhằm rèn luyện cho HS những kĩ năng gì, từ đó xác định số lượng các bài tập có nội dung thực tế cho từng bài và cho cả chương (hoặc phần)

Bước 3: Thu thập thông tin để biên soạn hệ thống bài tập Trong bước này,

GV phải đọc nhiều tài liệu, tham khảo nhiều sách bài tập vật lý đã được biên soạn

Số lượng tài liệu, thông tin thu thập được càng nhiều và càng đa dạng thì việc biên soạn sẽ càng nhanh chóng và số lượng Tiến hành soạn thảo hệ thống bài tập có nội dung thực tế; đầu tiên soạn thảo từng bài tập và xây dựng các phương án giải bài tập sau đó lựa chọn và tổ hợp các bài tập thành một hệ thống bài tập

Bước 4: Sắp xếp lại các bài tập có nội dung thực tế trong hệ thống đã biên soạn Rà soát lại hệ thống các bài tập có nội dung thực tế để đảm bảo sự cân đối về

số lượng bài tập theo đơn vị kiến thức và cân đối giữa các loại bài tập phù hợp với trình độ phát triển nhận thức của học sinh

b) Ví dụ minh hoạ

Xây dựng các bài tập có nội dung thực tế để dạy bài 29: Momen của lực – Điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định thuộc chương trình vật lí

10 nâng cao THPT

* Trình tự xây dựng các kiến thức cơ bản:

Đã biết một vật có trục quay cố định thì không thể chuyển động tịnh tiến nhưng có khả năng quay xung quanh trục đó Khi có lực tác dụng vào vật có trục quay cố định có trường hợp vật quay, có trường hợp vật không quay Vậy lực tác dụng vào vật có trục quay cố định phải thoả mãn điều kiện gì thì làm cho vật quay  sử dụng thí nghiệm để rút ra kết luận lực có tác dụng làm quay vật nếu giá của nó không cắt trục quay và không song song với trục quay Từ thí nghiệm rút ra được tích M = F.d là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực gọi là momen lực  Nêu điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định rút ra từ thí nghiệm là: tổng momen của các lực có khuynh hướng làm vật quay theo một chiều phải bằng tổng momen của các lực có khuynh hướng làm

vật quay theo chiều ngược lại

Kiến thức trọng tâm: momen của lực đối với một trục quay và điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định

* Vị trí, nhiệm vụ: bài tập có nội dung thực tế có thể được sử dụng để đặt vấn đề vào bài, củng cố, giao bài tập về nhà

* Nội dung các bài tập và ý đồ xây dựng theo tiến trình dạy học:

Đặt vấn đề: sử dụng các bài tập có nội dung thực tế sau:

1 Theo lịch sử vật lí, Ác si mét đã từng nói: "Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi

sẽ nhấc bổng Trái Đất lên" Về mặt ý tưởng, liệu đây chỉ là câu nói đùa hay mang

một ý nghĩa vật lí nào khác?

2 Tại sao quả đấm cửa không đặt ở giữa cánh cửa mà đặt ở bên cạnh?

3 Tại sao kéo cắt tóc và kéo cắt giấy có chuôi ngắn lưỡi dài, còn kéo cắt tôn lại có chuôi dài và lưỡi rất ngắn?

Ý đồ về mặt sư phạm: Để tạo tình huống có vấn đề về momen của lực đối với một trục và quy tắc momen, GV cho HS trả lời một số câu hỏi, nhưng dự kiến câu trả lời của HS sẽ không chính xác vì HS chưa đủ kiến thức và kinh nghiệm thực

tế của HS cũng chưa đủ để trả lời được một cách chính xác Dự kiến những câu hỏi trên sẽ đưa HS trả lời đầy đủ ở khâu củng cố và vận dụng kiến thức

Xây dựng giả thuyết:

Trước khi đưa ra giả thuyết về điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định (quy tắc momen) GV cho HS quan sát và thực hiện thí nghiệm tác dụng lực có cùng độ lớn, nhưng giá khác nhau, để HS rút ra nhận xét về tác dụng của lực đối với một vật rắn có trục quay cố định (lực chỉ có tác dụng làm quay vật nếu giá của nó không cắt trục quay và không song song với trục quay)

Bằng kinh nghiệm thực tế HS dự đoán tác dụng làm quay vật của lực tỉ lệ với tích độ lớn của lực và khoảng cách từ điểm đặt của lực đến trục quay (~F.l)

HS đưa ra được nếu vật cân bằng thì tác dụng làm quay của hai lực phải bằng nhau, ngược chiều và chúng bù trừ lẫn nhau

Suy ra hệ quả: Từ việc nhận xét tác dụng làm quay của lực F1

và F2

phải bằng nhau, ngược chiều nhau HS rút ra được dự đoán về điều kiện cân bằng của vật

rắn chịu tác dụng của hai lực là: F1l1=F2l2

Thí nghiệm kiểm tra: GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm để khẳng định dự

đoán trên là sai, đồng thời đề ra giả thuyết mới: Muốn vật cân bằng thì F1.d1=F2.d2

GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm kiểm tra giả thuyết mới này và khẳng định điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định là tổng momen của các lực có khuynh hướng làm vật quay theo một chiều phải bằng tổng momen của các lực có khuynh hướng làm vật quay theo chiều ngược lại

Như vậy đối với bài học này, ta có thể xây dựng và sử dụng ba bài tập chính

và nhiều bài tập bổ sung khác

1.5 Mối quan hệ giữa giải bài tập có nội dung thực tế với việc nâng cao chất lượng kiến thức, rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh

Các bài tập có nội dung thực tế đề cập tới những vấn đề có liên quan trực tiếp tới đối tượng có trong đời sống, kĩ thuật; gắn liền với đời sống của chính bản thân học sinh, của gia đình, của địa phương và với môi trường xung quanh học sinh nên càng góp phần tích cực gợi động cơ học tập của học sinh Thông qua việc giải bài tập có nội dung thực tế học sinh hiểu kĩ hơn các khái niệm, định luật vật lí, hiện tượng vật lí; củng cố kiến thức được thường xuyên, góp phần nâng cao chất lượng kiến thức

Từ việc giải bài tập có nội dung thực tế học sinh đã bước đầu biết vận dụng kiến thức vật lí để lí giải và cải tạo thực tiễn Nhờ đó học sinh hiểu rõ việc nhận thức và cải tạo thế giới phụ thuộc một phần vào việc học vật lí và giải quyết các vấn

đề thực tế thông qua các kiến thức vật lí tức là nhận rõ vật lí bắt nguồn từ đời sống thực tiễn và quay trở lại góp phần giải quyết các vấn đề của cuộc sống; rèn luyện