Khắc phục một số quan điểm sai của học sinh trong dạy học cơ học lớp 8 THCS bằng bài tập nghịch lí và ngụy biện

Vận dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vào quá trình dạy học mộtcách phù hợp sẽ phát hiện được các quan niệm sai của học sinh và khắc phụcđược quan niệm sai ấy nhằm giúp các em n

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

BÙI THỊ HỒNG HẢI

KHẮC PHỤC MỘT SỐ QUAN NIỆM SAI

CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CƠ HỌC LỚP 8 THCS

BẰNG BÀI TẬP NGHỊCH LÝ VÀ NGỤY BIỆN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Nghệ An, 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

BÙI THỊ HỒNG HẢI

KHẮC PHỤC MỘT SỐ QUAN NIỆM SAI

CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CƠ HỌC LỚP 8 THCS

BẰNG BÀI TẬP NGHỊCH LÝ VÀ NGỤY BIỆN

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

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS TS PHẠM THỊ PHÚ

TS VŨ THỊ MINH

Nghệ An, 2015

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, Ban chủ nhiệm cùng các thầy, cô giáo khoa Vật lý và Công nghệ, chuyên ngành lý luận và phương pháp giảng dạy bộ môn Vật lý.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Thị Phú và TS.

Vũ Thị Minh những người đã định hướng và tận tình hướng dẫn để tôi hoàn

thành luận văn.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy, cô giáo trường THCS

Lê Bình, nơi tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi vượt qua những khó khăn trong quá trình học tập và hoàn thiện luận văn này.

Nghệ An, tháng 8 năm 2015

Tác giả

Bùi Thị Hồng Hải

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Đổi mới phương pháp dạy học là yếu tố quyết định thành công của đổi mớigiáo dục; quan điểm đổi mới là dạy học tập trung vào người học, xuất phát từngười học

Quan niệm riêng của học sinh là sự hiểu biết của học sinh mang đến trướcgiờ học [7] Quan niệm riêng của học sinh đối với các sự vật, hiện tượng trongđời sống là đa dạng, phong phú và ăn sâu vào tiềm thức của các em Trongnhững quan niệm riêng có nhiều quan niệm không phản ánh đúng bản chất vật

lý, bản chất khoa học vốn có của sự vật, hiện tượng, các khái niệm và quá trìnhvật lý Người ta gọi đó là những quan niệm sai của học sinh Quan niệm sai củahọc sinh thường không phù hợp với tri thức khoa học, nếu không được phát hiện

và sửa chữa kịp thời thì kiến thức mà học sinh lĩnh hội được sẽ trở nên méo mó,thậm chí sai lệch về bản chất vật lý

Dạy học theo định hướng xuất phát từ người học là phải quan tâm đếnquan niệm sai, khắc phục quan niệm sai của học sinh

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện là những bài tập mà trong đó cóchứa đựng những yếu tố (hoặc ở phần dữ kiện hoặc ở phần kết luận) trái ngượchoặc không phù hợp với các định luật, quy tắc, quy luật vật lý, Tuy nhiên,nếu chỉ nhìn nhận các yếu tố này một cách hình thức thì có thể nhầm tưởngrằng chúng phù hợp với các định luật, quy tắc, quy luật vật lý và logicthông thường Song xem xét một cách cặn kẽ, có luận chứng khoa học, dựatrên các định luật, quy tắc, quy luật vật lý, thì mới nhận ra sự nghịch lý vàngụy biện trong bài tập Giải các bài tập này học sinh sẽ nắm vững được nộidung, phạm vi ứng dụng của các định luật vật lý

Vận dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vào quá trình dạy học mộtcách phù hợp sẽ phát hiện được các quan niệm sai của học sinh và khắc phụcđược quan niệm sai ấy nhằm giúp các em nhận thức và lĩnh hội được tri thứckhoa học.

Thực tiễn hiện nay, việc tiếp thu kiến thức vật lý của học sinh ở trườngphổ thông còn nhiều hạn chế dễ dẫn đến các quan niệm sai Do đó, việc khắcphục quan niệm sai của học sinh trong quá trình dạy học là rất quan trọng

Chương Cơ học lớp 8 là một chương có vị trí quan trọng trong chươngtrình vật lý THCS [17], làm cơ sở để xây dựng kiến thức cơ học ở chương trìnhvật lý THPT Các ứng dụng của cơ học là rất lớn, chỉ khi nắm vững được cáckiến thức cơ học các em mới có thể lý giải được các hiện tượng, quá trình diễn

ra trong cuộc sống

Với những lí do trên, tôi chọn “Khắc phục một số quan niệm sai của

học sinh trong dạy học Cơ học lớp 8 THCS bằng bài tập nghịch lý và ngụy biện” làm đề tài nghiên cứu của mình.

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện đểphát hiện và khắc phục một số quan niệm sai của học sinh trong dạy học Cơ họclớp 8 nhằm nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức chương này

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu hoạt động dạy và học của giáo viên,

học sinh ở trường THCS trong phần Cơ học vật lý lớp 8

Phạm vi nghiên cứu: Phần Cơ học vật lý lớp 8.

4 Giả thuyết khoa học

Nếu sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vào dạy học phần Cơhọc lớp 8 để phát hiện và khắc phục được một số quan niệm sai thường gặp củahọc sinh thì sẽ góp phần nâng cao được chất lượng lĩnh hội kiến thức

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về quan niệm riêng của học sinh vàảnh hưởng của nó đối với quá trình dạy học

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, chương trình phần Cơ học lớp 8 để từ đóxây dựng được một số bài tập nghịch lý và ngụy biện

- Đề xuất một số biện pháp sư phạm cụ thể nhằm khắc phục quan niệm saicủa học sinh

- Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu cơ sở lí luận liên quan đến các quan niệm sai của học sinhkhi dạy học phần Cơ học lớp 8;

- Nghiên cứu nội dung, chương trình SGK, SGV, SBT và các tài liệu liênquan đến phần Cơ học Vật lý 8;

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vớiquan niệm sai của học sinh

6.2 Phương pháp điều tra quan sát

- Điều tra thực trạng sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vàodạy học vật lý ở THCS;

- Điều tra quan niệm của học sinh về các hiện tượng, quá trình vật lý phần

Cơ học lớp 8

6.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm

Tiến hành TNSP tại trường THCS Lê Bình – thành phố Hà Tĩnh – HàTĩnh.

6.3 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học, phương pháp so sánh và một sốphương pháp bổ trợ khác để trình bày kết quả TNSP, so sánh kết quả học tập của

2 nhóm thực nghiệm và đối chứng, từ đó rút ra nhận xét nhằm kiểm tra tính khảthi của đề tài

7 Đóng góp mới của đề tài

7.1 Về lí luận

- Đề xuất được quy trình xây dựng, sử dụng bài tập vật lý nghịch lý vàngụy biện trong dạy học phần Cơ học lớp 8 nhằm khắc phục quan niệm sai củahọc sinh

7.2 Về ứng dụng

- Xây dựng được hệ thống bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phần Cơhọc lớp 8 gồm 20 bài, trong đó:

+ Bài tập vật lý nghịch lý: 14 bài

+ Bài tập vật lý ngụy biện: 6 bài

- Phát hiện được một số quan niệm sai thường gặp của học sinh trongnhận thức các kiến thức cơ bản của Cơ học 8;

- Thiết kế được 3 tiến trình dạy học sử dụng các bài tập vật lý nghịch lý

và ngụy biện đã xây dựng dùng để phát hiện và khắc phục quan niệm sai của họcsinh phần Cơ học 8

8 Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm 3 phần: Mở đầu, nội dung và kết luận

Phần nội dung gồm có 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lý nghịch lý và ngụybiện phần Cơ học lớp 8 THCS

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Quan niệm riêng là sự hiểu biết của mỗi cá nhân nên nó thể hiện tính cábiệt cao Cùng một sự vật, hiện tượng nhưng mỗi người hiểu theo một cách khácnhau Nếu để những quan niệm riêng này hình thành một cách tự phát và mangyếu tố chủ quan của cá nhân thì thường thiếu khách quan và không khoa học.

Tóm lại, quan niệm riêng của HS khi học vật lý là sự hiểu biết về nhữngquan niệm, hiện tượng, quá trình vật lý mà HS đã có sẵn trước khi nghiên cứuchúng trong giờ học

Trong những quan niệm riêng, quan niệm không phản ánh đúng bản chấtvật lý, bản chất khoa học vốn có của sự vật, hiện tượng, các khái niệm và quátrình vật lý, người ta gọi là những quan niệm sai

Có thể thấy rằng, quan niệm riêng của người học được hình thành trongquá trình người học lĩnh hội tri thức Các nghiên cứu đã chỉ ra những nguồn gốcchủ yếu dẫn đến sự hình thành quan niệm riêng của người học như sau:

a Hình thành qua kinh nghiệm sống hàng ngày

Các quan niệm là những lý thuyết sơ đẳng, hợp thức bởi cuộc sống hàngngày Các quan niệm thường xuất hiện có liên quan đến một hay nhiều ý niệm,

do vậy quan niệm gắn với tri thức sử dụng Quan niệm bao gồm những kiến thức

sơ đẳng (đối với Vật lý) nhưng nó lại đứng vững trong cuộc sống hàng ngày và

do vậy nó được hợp thức hóa

Khi bắt gặp các sự vật, hiện tượng trong cuộc sống hàng ngày, HS tìmcách giải thích chúng Việc giải thích của các em thường bằng cách kết nối các

sự kiện quan sát được – trong đó có nhiều sự kiện ngẫu nhiên, bề ngoài khôngphải là bản chất, nên có thể dẫn đến những quan niệm sai Khi cách giải thích sailại được các em vận dụng “thành công” với nhiều sự vật, hiện tượng thì chúnglại càng được củng cố Ví dụ: Một vật chỉ chuyển động khi có lực tác dụng vànếu tác dụng một lực lớn vào vật thì vật sẽ chuyển động với vận tốc lớn

Việc vận dụng ngôn ngữ giao tiếp cũng có thể dẫn đến những sai lầm khilĩnh hội các khái niệm khoa học

Từ đồng âm khác nghĩa cũng có thể gây cho HS sự nhầm lẫn Ví dụ: từ

“công” trong đời sống hàng ngày dùng để chỉ công sinh học như: Công ơn, cônglao, công sức Nhưng trong vật lý, từ “công” dùng để chỉ công mà lực thực

Việc tiếp nhận các thông tin từ truyện cổ tích, sách báo, phim ảnh khoahọc viễn tưởng cũng góp phần hình thành những quan niệm riêng của HS

b Hình thành trong quá trình dạy học

HS khi vận dụng một cách áp đặt việc giải thích các hiện tượng tương tựtrong khi học cũng có thể dẫn đến quan niệm sai về Vật lý Hai hiện tượng vật lý

có thể tương tự nhau về hình thức nhưng lại khác nhau hoàn toàn về bản chất,nếu vận dụng một cách máy móc sẽ dẫn đến sai lệch bản chất của hiện tượng

Việc dùng các thuật ngữ không thống nhất trong chương trình Vật lý cũng

là nguyên nhân gây ra nhiều quan niệm sai và gây ra khó khăn trong việc tiếpthu kiến thức Ví dụ: Electron – điện tử

Sự diễn tả không đầy đủ, rõ ràng từ phía GV cũng có thể gây những nhầmlẫn ở HS

Như vậy, những quan niệm riêng có thể được hình thành trong quá trìnhdạy học hoặc qua kinh nghiệm sống hàng ngày

1.1.3 Đặc điểm

Quan niệm riêng của HS thường rất bền vững và bảo thủ, rất nhiều quanniệm sai Về mặt bản chất chúng không phù hợp với tri thức khoa học Do đó nóthường gây ra rất nhiều khó khăn trong quá trình dạy học vật lý ở trường phổthông

Trong nhiều trường hợp, quan niệm riêng của HS về cùng một vấn đề làkhông nhất quán mà phụ thuộc vào từng bối cảnh, tình huống

Nhiều quan niệm bám sâu và vẫn tiếp tục duy trì ngay cả khi HS đã đượchọc những khái niệm khoa học, việc khắc phục quan niệm là hết sức khó khăn

Ví dụ: Lực là nguyên nhân gây ra chuyển động

Quan niệm riêng có tính phổ biến Quan niệm lực là nguyên nhân gây rachuyển động có ở HS, sinh viên, và không chỉ ở Việt Nam mà có phạm virộng rãi

1.1.4 Ảnh hưởng quan niệm riêng của học sinh trong dạy học vật lý

Ta không thể coi những hiểu biết ban đầu của HS (quan niệm riêng) là cơ

sở để nghiên cứu vật lý, bởi mỗi HS đều hiểu theo một cách riêng, hiểu sai xuấtphát từ những cơ sở khác nhau

Trong những quan niệm riêng, quan niệm không phản ánh đúng bản chấtvật lý, bản chất khoa học vốn có của sự vật, hiện tượng, các khái niệm và quátrình vật lý, người ta gọi là những quan niệm sai Quan niệm sai của HS như vậtcản trên con đường nhận thức sự vật, hiện tượng

Nếu người thầy không áp dụng những biện pháp nhằm vô hiệu hóa những

“vật cản”, khắc phục và sửa chữa những quan niệm sai thì kiến thức mà HS thunhận được sẽ trở nên méo mó thậm chí sai về bản chất vật lý

1.2 Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện

1.2.1 Khái niệm

Nghịch lý theo quan điểm triết học là mâu thuẫn thường xuất hiện trong lýthuyết tập hợp khoa học và trong lôgic hình thức, song vẫn có lập luận hợp vớilôgic và đúng đắn Nghịch lý xuất hiện khi có hai phán đoán loại trừ (mâu thuẫn)lẫn nhau nhưng đều được chứng minh như nhau [3]

Nghịch lý có thể xuất hiện trong lý thuyết khoa học, cũng như trong lập luậnthông thường Sự tồn tại của nghịch lý có nghĩa là có một tiên đề vô căn cứ đã được

sử dụng trong một phán đoán hoặc một lý thuyết nói chung, tính chất vô căn cứ đóthường khó phát hiện, giải thích và nhất là khó loại trừ Vì mâu thuẫn lôgic hìnhthức phá hoại sự lập luận với tư cách là một phương tiện phát hiện và chứng minhchân lí cho nên nảy ra nhiệm vụ phát hiện nguồn gốc nghịch lý và tìm ra phươngpháp loại bỏ chúng song đây là vấn đề phức tạp, khó khăn có liên quan đến nhiều

bộ môn, đang trong giai đoạn tìm tòi, nghiên cứu [3]

Như vậy vấn đề nghịch lý, xét một mặt nào đó cũng có mặt tích cực của nóthể hiện ở chỗ :

+ Nghịch lý ảnh hưởng sâu sắc tới sự phát triển của lôgic học, dẫn tới haitiến triển quan trọng, đó là việc thiết lập lí luận về loại hình (lôgic cao cấp) và việccông thức hóa lý thuyết tập hợp [3].

+ Nghịch lý mâu thuẫn với những kết quả suy ra từ lôgic hiện tại và điều đóthúc đẩy sự phát triển của khoa học Ví dụ: Trước thời của Copecnic nếu ta nói TráiĐất quay quanh Mặt Trời, ta sẽ bị đưa lên giàn hỏa thiêu Vì nó mâu thuẫn cực kìvới những kết luận được suy ra từ hệ quả lôgic thời đó (Nếu Trái Đất quay, tại saochúng ta đứng vững được? Lực nào tác dụng làm nó quay, và tìm đâu ra một lựckhổng lồ như thế? Làm sao một hòn đá rơi từ trên cao xuống theo phương thẳngđứng được nếu Trái Đất quay? )

Trong khoa học nói riêng và trong đời sống nói chung, nghịch lý luôn xuấthiện, và sự xuất hiện của nghịch lý mà khoa học hiện tại không đủ sức giải quyếtcàng thúc đẩy khoa học phát triển, đi lên, sau đó lại phát sinh những nghịch lý mới.Con đường của khoa học là như vậy

Nghịch lý trong vật lý là những luận đề được đưa ra nhằm nêu lên sự thiếunhất quán bên trong của một lý thuyết vật lý Trong nhiều trường hợp, ta có thểchứng minh rằng nghịch lý là kết quả của một sự phân tích không đầy đủ hoặc sailầm các tiên đề dùng làm cơ sở cho một lập luận về một thí nghiệm tưởng tượng[6]

Ngụy biện theo quan điểm triết học là sự lập luận mà lôgic mang tính chủquan, giả dối nhằm làm cho người khác tin vào những kết luận, những quan điểmsai trái hoặc không chắc chắn Ngụy biện nêu ra nét giống bề ngoài của các hiệntượng đem quy luật của một hiện tượng này, hoàn cảnh này áp dụng vào một loạihiện tượng khác, hoàn cảnh khác, nghĩa là tính lịch sử và cụ thể của chân lí khôngđược tôn trọng [3]

Như vậy với cách hiểu trên có thể rút ra nhận xét:

+ Phép ngụy biện không có tính khách quan và tính khoa học trong lập luận,

vì vậy phép ngụy biện dẫn đến sai lầm trong khoa học [3]

+ Trong nghiên cứu khoa học cần hết sức tránh những kết quả được rút ra từnhững lập luận mang tính ngụy biện.

+ Điểm khác biệt cơ bản giữa nghịch lý và ngụy biện ở chỗ: nghịch lý đưa ranhững điều trái với quy luật trong khi ngụy biện cố gắng đưa ra những lập luậntưởng là đúng nhưng kết quả đạt được là không chính xác

Ngụy biện trong vật lý có thể hiểu là cố ý dùng lí lẽ, cách bao biện có vẻ rấthợp lí, đúng đắn, song thực tế lại phạm lỗi lôgic vật lý hoặc các kiến thức vật lý (đãđược chứng minh đúng đắn), để rút ra những kết luận sai lầm [3]

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện là những bài tập mà trong đó cóchứa đựng những yếu tố (hoặc ở phần dữ kiện hoặc ở phần kết luận) trái ngượchoặc không phù hợp với các định luật, quy tắc, quy luật vật lý, Tuy nhiên,nếu chỉ nhìn nhận các yếu tố này một cách hình thức thì có thể nhầm tưởngrằng chúng phù hợp với các định luật, quy tắc, quy luật vật lý và lôgicthông thường Song xem xét một cách cặn kẽ, có luận chứng khoa học, dựatrên các định luật, quy tắc, quy luật vật lý, thì mới nhận ra sự nghịch lý vàngụy biện trong bài tập Giải các bài tập này học sinh sẽ nắm vững được nộidung, phạm vi ứng dụng của các định luật vật lý

Cần lưu ý phân biệt bài tập nghịch lý và bài tập ngụy biện:

Bài tập nghịch lý: Là những bài tập sử dụng biện pháp so sánh hoặc là một

vài lời giải toán, hoặc là một trong các lời giải với một thí nghiệm, hoặc là mộttrong những lời giải với cái gọi là “lẽ thông thường” và trong tất cả mọi trường hợpđều bộc lộ ra sự mâu thuẫn đòi hỏi phải giải quyết

Bài tập ngụy biện: Là một hệ thống các lí lẽ và sự bao biện có vẻ rất lôgic,

tưởng là chính xác nhằm đưa đến cho người học các thông tin (gồm những điềukiện và yêu cầu) không đúng đắn (do vận dụng sự tương tự của các hiện tượng –đem quy luật của hiện tượng này để giải thích cho hiện tượng khác) và trong quátrình học đòi hỏi người học tìm kiếm trong các lập luận, lí lẽ đã phạm phải nhữngkiến thức vật lý nào để từ đó tìm cách giải quyết mâu thuẫn đã đặt ra [3],[19]

Những bài tập nghịch lý hay bài tập ngụy biện gọi chung là bài tập nghịch lý

và ngụy biện

Bài tập nghịch lý và ngụy biện là những bài tập được soạn thảo dựa trênnhững suy luận sai lầm của HS và những biểu hiện đa dạng của các sự kiện,hiện tượng, quá trình vật lý, Với loại bài tập này, HS thường phạm phảinhững sai lầm có tính chất tinh vi, đôi khi khó nhận thấy được, có thể là dokhông chú ý tới tất cả các dữ kiện của bài tập hay áp dụng một cách không đúngcác công thức, nội dung, phạm vi ứng dụng của định luật

1.2.2 Đặc điểm

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện thường là những bài tập vật lýđược xây dựng từ những quan niệm sai của HS ở một số hiện tượng các emđược biết trong đời sống hằng ngày

- Những hiện tượng diễn ra trong bài tập là quen thuộc trong đời sống Vídụ: Hành khách đang ngồi trên xe khách thì chuyển động hay đứng yên, tại saogiữ cán rìu gỗ bằng tay khô lại khó hơn giữ bằng tay ướt

- Ngôn ngữ dễ hiểu, thú vị, tình huống cần thiết cho cuộc sống Ví dụ: Khinói Mặt Trời mọc đằng Đông, lặn đằng Tây có phải là Mặt Trời chuyển độngcòn Trái Đất đứng yên hay không; người ta làm giảm ma sát bằng cách bôi trơnnhưng tại sao người ta không bôi dầu cho các thanh ray đường sắt

Trong quá trình giải bài tập này, câu trả lời các em đưa ra thường phạmphải những sai lầm có tính chất tinh vi, đôi khi khó nhận thấy được, có thể là dokhông chú ý tới tất cả các dữ kiện của bài toán hay áp dụng một cách khôngđúng các công thức hay định luật

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện có thể dùng trong tất cả các khâucủa quá trình dạy học

Ngay trong nội dung của bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện luôn chứađựng sẵn yếu tố mâu thuẫn gây bất ngờ cho HS Kích thích tính tò mò, hứng thú

học tập cho HS, sau khi HS giải quết được các mâu thuẫn sẽ tạo cho HS niềm tin

và lòng đam mê môn vật lý

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện thường là dạng bài tập liên quan đếncác hiện tượng trong thực tế, các nghành khoa học kĩ thuật…Do vậy, Sau khigiải được một bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện chắc chắn HS sẽ hiểu rõ bảnchất của các hiện tượng vật lý, nguyên lí hoạt động của các loại động cơ,…làmcho lí thuyết và thực tiễn xích lại gần nhau hơn Ưu thế quan trọng nhất của bàitập vật lý nghịch lý và ngụy biện là giúp HS hiểu rõ bản chất vật lý

Để giải được bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện đòi hỏi quá trình hoạtđộng tư duy của HS tốt, phải rèn luyện kỹ xảo trong các vấn đề các kiến thứctổng hợp…Do vậy, dạng bài tập này có tính phân loại HS rất cao Từ trước tớinay dạng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện chỉ thường dùng trong các kì thihọc sinh giỏi, thi olympic

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện không chỉ lặp lại những điều đã biết,

mà phải nhìn các kiến thức dưới một góc độ mới, làm cho kiến thức sâu hơn,rộng hơn, làm rõ những chỗ còn mơ hồ mà HS có thể phạm sai lầm khi vậndụng Sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vào quá trình dạy học, GV

sẽ giúp HS tự phát hiện ra các quan niệm sai và khắc phục quan niệm sai củamình

nghịch lý và ngụy biện, HS chiếm lĩnh kiến thức dưới dạng sinh động hơn, có sựtác động tương hỗ của nhiều yếu tố Các định luật, quy tắc, khái niệm vật lý thìrất đơn giản và tồn tại riêng biệt, trong khi đó các hiện tượng trong bài tập vật lýnghịch lý và ngụy biện, các hiện tượng trong tự nhiên lại rất phức tạp Một hiệntượng có thể bị chi phối bởi nhiều định luật đan xen, chồng chéo lên nhau Việcvận dụng hệ thống kiến thức trong trạng thái vận động như vậy sẽ cho HS thấy

rõ bản chất và các mối quan hệ quy luật của các đơn vị kiến thức, thấy được cơchế vận động của các kiến thức trong những hệ thống nhất định Giải bài tậpvật lý nghịch lý và ngụy biện sẽ cho HS làm quen với việc giải quyết các vấn đềthực tiễn [15]

Thật vậy, khi giải bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện, HS phải phân tíchcác dữ kiện ban đầu, tìm ra các mối liên hệ, rồi biến đổi chúng đi đến kết quả.Muốn làm được điều đó, HS phải trải qua một quá trình quan sát, phân tích, tổnghợp, phán đoán… Quá trình họat động trí tuệ đó phải dựa trên những kiến thức HS

đã học, những kỹ năng mà HS đã được rèn luyện Từ đó các em phải hiểu, nhớ, vậndụng, phân tích, tổng hợp tốt kiến thức và kinh nghiệm thực tiễn của mình

Giải bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện cũng là một cách rất hữu hiệu

để HS hiểu được những vấn đề khó, những vấn đề mà HS còn mơ hồ Đồng thời

sẽ làm cho việc tiếp thu kiến thức của HS được sâu sắc, bền vững hơn Chínhquá trình đó mới biến kiến thức trở thành kiến thức của HS

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện là một phương tiện giáo dục tốt.

Thế mạnh của các bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện là ở chỗ rèn luyện

ý chí, niềm tin khoa học và phát huy năng lực tự lực giải quyết vấn đề của HS.Những điều đó có được do trong quá trình độc lập vận dụng kiến thức, độc lậptìm tòi lời giải HS giải quyết đúng đắn vấn đề đặt ra Sau khi giải được một bàitập vật lý nghịch lý và ngụy biện thành công, niềm tin vào khoa học và năng lựccủa HS lại được củng cố và phát triển Lúc này kiến thức đã trở thành của riêng

HS, HS thấy mình trưởng thành hơn trong việc giải quyết các vấn đề của tự nhiên

cũng như trong xã hội Đó là một trong những cơ sở quan trọng giúp HS mạnhdạn bước vào con đường sáng tạo [15].

Giải bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện có tác dụng rèn luyện ý chí vàtính kiên trì, vượt khó Ý chí có thể rèn luyện qua nhận thức lí luận, tuy nhiên ýchí được rèn luyện tốt nhất qua hoạt động thực tiễn Qua việc giải bài tập loạinày, HS liên tiếp gặp những khó khăn và chỉ có việc không ngại gian khổ, kiênnhẫn suy nghĩ, tìm tòi, nghiên cứu mới giải quyết thành công một vấn đề nào đó.Như vậy, bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện là phương tiện hữu hiệu giúp HSrèn luyện ý chí và tính kiên trì, vượt khó, làm cho chúng trở thành tập quántrong hoạt động hàng ngày của HS

Khi HS tự lực giải được bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện, HS sẽ cảmthấy vui, từ đó các em sẽ có động lực học tập có niềm tin vào khoa học Các

em hiểu rằng, tất cả mọi vấn đề của thực tiễn đều có thể tự lực giải quyết đượcdựa trên kiến thức khoa học và HS cũng dần xóa bỏ những suy nghĩ duy tâm

Như vậy, thông qua việc giải bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện có thểrèn luyện cho HS những đức tính tốt như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tínhkiên trì, tinh thần vượt khó…

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện góp phần rèn luyện, phát triển tư duy sáng tạo, tình cảm của HS

Trong bất kì bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện nào cũng chứa đựngnhững mâu thuẫn, những dữ kiện đã biết và những cái chưa biết, hay mâu thuẫnngay trong cái đã biết Khi giải bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện, HS phảithực hiện các thao tác tư duy rất đa dạng như vận dụng trí nhớ, so sánh, phân tích,tổng hợp, suy luận, phán đoán, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, biết cách

tự đề xuất các tình huống xảy ra của bài toán, biết cách lập kế hoạch giải quyếtvấn đề mà bài toán đặt ra … Mỗi thao tác như vậy cũng rất phong phú, phải kếthợp những kiến thức khác nhau, cũng như những lĩnh vực khoa học khác nhau

Sự đào bới trong đầu óc những hiểu biết của mình, vận dụng chúng vàogiải quyết các vấn đề thực tiễn, không những giúp HS hiểu rõ hơn bản chất, nắmvững vị trí của từng đơn vị kiến thức trong hệ thống tương ứng, mà dần dần làmcho họ có khả năng vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, nhuần nhuyễn, sángtạo [15]

Như vậy, việc giải bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện không những có

ý nghĩa về mặt nhận thức mà còn làm cho HS phát triển tư duy sáng tạo Ăngghen nói: “Sự phát triển trí tuệ của con người, không tách rời khỏi sự vậnđộng của bộ não”

Việc đưa bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vào dạy học môn vật lýgiúp HS nhận biết các vấn đề dường như là mâu thuẫn trong các hiện tượng vật

lý xảy ra khi giải bài tập, có cách nhìn tổng quát hơn, chủ động hơn khi xử lí cáctình huống khác Điều này sẽ gây hứng thú cho HS

Giữa kiến thức và năng lực trí tuệ con người có một mối liên hệ tương

hỗ Sự tích luỹ kiến thức cụ thể có tác dụng mở rộng và phát triển năng lực trítuệ của con người Không có kiến thức thì không có chất liệu cho hoạt độngtrí tuệ, vì hoạt động trí tuệ phải dựa trên một nền kiến thức nhất định Vốnkiến thức giàu có sẽ làm cho tư duy phong phú hơn Ngược lại sự phát triển

tư duy làm cho HS nắm được kiến thức một cách sâu sắc và nhanh chóng.Như vậy, bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện chẳng những có khả năng rènluyện năng lực nhận thức mà còn có khả năng làm cho HS hiểu sâu, nhớ lâu

Trong thực tế dạy học, nhiều khi người học hiểu nội dung lí thuyết, song họgặp rất nhiều khó khăn khi áp dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc giải các bàitoán thực tế Chẳng hạn, HS có thể nhắc lại bất cứ định luật, quy tắc, công thức nàonhưng không biết phải vận dụng chúng như thế nào trong việc giải quyết một tìnhhuống thực tế Vì vậy việc rèn luyện, hướng dẫn HS giải bài tập vật lý là đặc biệtquan trọng, có thể nói là biện pháp rất có hiệu quả để phát triển khả năng vận dụngkiến thức vào thực tiễn cho HS Thực tế dạy học chứng tỏ rằng, ý nghĩa vật lý củacác định lí, quy tắc, các định luật trở nên thực sự dễ hiểu, dễ áp dụng hơn vào thực

tế sau khi HS đã sử dụng chúng nhiều lần để giải các bài tập

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện có thể là trường hợp riêng của kiến thức cũ, điểm khởi đầu để dẫn đến kiến thức mới.

Các kiến thức trong chương trình THCS thường có tính kế thừa nhau, việcgiải quyết các tốt các bài tập tạo tiền đề tốt cho việc tìm hiểu các kiến thức mới.Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện có thể tạo ra được một cầu lôgic để đi từnhững kiến thức cũ sang kiến thức mới, nêu lên được những mâu thuẫn giữanhững điều đã biết và điều chưa biết Một khi đã nảy sinh mâu thuẫn đòi hỏi HSphải suy nghĩ và phán đoán, làm được điều này người GV mới thực sự thànhcông trong việc dạy học của mình

Tuy nhiên, không phải bài học nào cũng có thể tiến hành dưới dạng bài tập

và để cho HS hoàn toàn tự giải được, vì để giải một bài tập nào đó đều phải dựavào kiến thức đã có Cho nên trong nhiều trường hợp, phải vừa giải bài tập vừa kếthợp với việc GV thông báo kiến thức [15]

Nếu có thể thay thế việc dạy bài mới bằng cách cho HS giải bài tập vật lýnghịch lý và ngụy biện để đi đến kiến thức mới thì HS sẽ nắm kiến thức sâu sắchơn và phát huy được tính chủ động, sáng tạo của HS Trong chương trình hiệnnay có một số có thể tiến hành dưới dạng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện,song để làm được như vậy cần có sự đầu tư lớn về mặt thời gian và tâm huyếtcủa GV

Như vậy, việc sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vào nghiêncứu bài học mới có khả năng nâng cao hiệu quả dạy học Nhiều bài tập được sửdụng khéo léo có thể dẫn HS đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặcxây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do loại bài tập nàyphát hiện ra Đây là vai trò quan trọng nhất của bài tập vật lý nghịch lý và ngụybiện.

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS.

Một số bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện thường được xây dựng có nộidung gắn liền với thực tế, có nội dung thí nghiệm nên có tác dụng giúp cho HSrèn luyện được kĩ năng thực hành, những hiểu biết cần thiết về giáo dục kĩ thuậttổng hợp và hướng nghiệp

Thực tiễn dạy học môn vật lý ở trường phổ thông hiện nay ngày càng chú ýđến các bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vì chúng đóng một vai trò quantrọng trong dạy học và giáo dục HS, đặc biệt là trong việc thực hiện nhiệm vụ giáodục kĩ thuật tổng hợp cho HS Giúp cho HS tiếp cận, làm quen với các thành tựukhoa học kĩ thuật và các phương hướng phát triển kinh tế, khoa học của đất nước

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện là một phương tiện để kiểm tra đánh giá và phân loại kiến thức, kỹ năng của HS.

Ngoài ý nghĩa sư phạm, tâm lí, việc sử dụng bài tập vật lý nghịch lý vàngụy biện trong quá trình dạy học còn có ý nghĩa về mặt điều khiển, vì nó phảnảnh khả năng tiếp thu kiến thức, kĩ năng đạt được của HS tạo ra những tín hiệuphản hồi giúp GV điều chỉnh nội dung và phương pháp dạy học cho phù hợp vớitình hình thực tế Vì vậy có thể nói bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện làphương tiện hữu hiệu để kiểm tra, đánh giá kiến thức và kỹ năng HS một cáchchính xác

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện đòi hỏi HS phải có một khả năngphân tích, tổng hợp, so sánh tốt nên loại bài tập này phù hợp với đối tượng học

sinh khá trở lên Vì thế bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện có tính cá biệt hóa

HS GV có thể sử dụng loại bài tập này trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi

Thông qua các bài kiểm tra, cách đặt câu hỏi khác nhau, GV có thể phânloại các mức độ nắm vững kiến thức của HS, làm cho việc đánh giá chất lượngkiến thức HS được chính xác [6], [15]

1.3 Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện với quan niệm sai của học sinh 1.3.1 Phát hiện ra quan niệm sai của học sinh

Khi đưa ra một vấn đề nào đó của vật lý (có thể là các hiện tượng gần gũitrong đời sống), HS có thể đưa ra ngay câu trả lời theo hiểu biết của các em(quan niệm riêng)

Tuy nhiên, cũng hiện tượng và quá trình ấy ta đưa ra dưới dạng một bàitoán nghịch lý và ngụy biện thì lại khác Trong bài tập nghịch lý và ngụy biệnthường đã có một số phương án trả lời, vấn đề là các em phải lựa chọn hoặc các

em phải giải thích, nhưng việc đó không dễ dàng gì Bởi khi đó trong tư duy củacác em xuất hiện sự xung đột tâm lý giữa kiến thức cũ và mới, giữa những điềuđang nghĩ trái với thực tế đang diễn ra

Chính từ đó kích thích, thôi thúc các em tìm lời giải đáp Nếu người giáoviên biết tổ chức quá trình dạy học, tạo ra không khí học tập tốt sẽ giải phóngđược sự lo sợ của HS, từ đó các em sẽ tự bộc lộ quan niệm riêng của mình

1.3.2 Khắc phục quan niệm sai của học sinh

Sau khi tạo được trong tư duy của các em sự xung đột tâm lý hay đã đặt

HS vào tình huống có vấn đề sẽ thôi thúc HS trả lời Hãy để cho HS bộc lộ hếtquan niệm riêng của mình, GV phải là người biết lắng nghe tất cả các quan niệmriêng của các em, dù là quan niệm sai

Dưới sự hướng dẫn của GV, bằng những câu hỏi nêu vấn đề sẽ gợi ý chocác em có thể suy nghĩ và tìm ra câu trả lời đúng Khi đó các em tự nhận thấytính đúng đắn của câu trả lời và tự bỏ đi quan niệm sai trước đây

1.3.3 Củng cố và khắc sâu kiến thức đã học

Thông qua một giờ học bình thường, các em chỉ hiểu được kiến thức đãhọc một cách chung nhất Một giờ dạy có sử dụng các bài tập nghịch lý và ngụybiện các em có thể “đào sâu” kiến thức về mọi khía cạnh trong đời sống, kỹthuật, các em nhận thấy được phạm vi ứng dụng của định luật vật lý, liên hệ ứngdụng trong thực tế

Mặt khác, thông qua hệ thống bài tập này HS kết nối kiến thức cũ và mớithành một khối lôgic chặt chẽ

Loại bài tập này dù là định tính hay định lượng đều có thể sử dụng vàocác mục đích: Tập dượt, củng cố, khắc sâu, ôn tập kiến thức hay kiểm tra kiếnthức HS một cách thuận tiện

Khác với các loại bài tập khác, bài tập nghịch lý và ngụy biện có nhiều chitiết thú vị, hiện tượng, quá trình đưa ra rất gần gũi với đời sống của các em nêncác em sẽ cảm thấy rất hứng thú khi giải loại bài tập này

Bài tập ngắn gọn, các em có thể làm trong khoảng thời gian ngắn, đồngthời nó kích thích được ở các em tính tò mò, ham hiểu biết về tất cả các hiệntượng quá trình hay các khái niệm mà các em đã được học ở trường hoặc đãđược biết trong đời sống

Chính vì lẽ đó mà tác dụng củng cố, khắc sâu kiến thức, khả năng khắcphục quan niệm sai của HS hơn hẳn những “chú ý suông” ở trong SGK

1.4 Điều tra thực trạng sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vào dạy học vật lý ở trường phổ thông

1.4.1 Mục đích điều tra

Điều tra thực tế sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện vào dạyhọc vật lý

1.4.2 Đối tượng và phương pháp điều tra

Đối tượng điều tra: 20 GV vật lý ở các trường THCS trên địa bàn thànhphố Hà Tĩnh

Phương pháp điều tra: Chúng tôi điều tra thông qua việc quan sát, dựgiờ, tham khảo giáo án, phát phiếu điều tra Mẫu phiếu điều tra ở phụ lục 2

1.4.3 Kết quả điều tra

Thông qua việc tìm hiểu, nghiên cứu thực tế việc dạy và học ở cáctrường THCS trên địa bàn thành phố Hà Tĩnh, chúng tôi đưa ra một số nhận xétsau:

- 100% GV cho rằng bài tập vật lý có vai trò quan trọng, tác dụng to lớntrong dạy học vật lý Ngoài việc cung cấp kiến thức cơ bản, luyện tập cho HS

kỹ năng vận dụng các công thức, bài tập vật lý còn là công cụ kiểm tra, đánhgiá kiến thức của HS

- 30,2% GV chưa hiểu về bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện, chưa biếtsoạn thảo bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện, thậm chí còn chưa hiểu mình có

sử dụng bài tập loại này vào dạy học hay chưa

- 38,3% GV cho rằng không thể sử dụng bài tập vật lý nghịch lý vàngụy biện trong tiết học trên lớp được, vì 45 phút là quá ít

- 32% GV chưa bao giờ sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biệnvào dạy học phần cơ học lớp 8

- 55,1% GV yêu cầu HS đọc phần nêu vấn đề trong SGK rồi chỉ ra vấn

đề cần nghiên cứu; chỉ có 22,5% GV đưa ra tình huống có vấn đề để dẫn dắt

HS vào bài học mới

- 25,4% GV chưa hiểu rõ quan niệm riêng của HS là gì và vai trò của nótrong quá trình dạy học.

Thực tế quan sát giờ học chúng tôi thấy rằng đa số HS còn thụ động, thiếuliên hệ với thực tế, kỹ năng liên hệ các kiến thức vật lý chưa cao, chưa hiểu rõ ýnghĩa vật lý hay bản chất của các hiện tượng vật lý Các em ít quan tâm đến việcphân tích các hiện tượng vật lý, xác định các quy tắc, định luật vật lý liên quanđến bài tập, do đó các em gặp khó khăn, không giải được những bài tập phức tạp

Từ kết quả điều tra trên đây, chúng tôi nhận thấy: Trên thực tế GV chỉquan tâm tới những quan niệm riêng phù hợp với bản chất vật lý của hiện tượng,quá trình vật lý sắp nghiên cứu và làm sao để HS trả lời đúng câu hỏi nêu ratrong quá trình truyền thụ tri thức mới Những quan niệm sai của HS, GVthường thờ ơ và phủ nhận

GV không biết HS đã có quan niệm riêng gì về các hiện tượng, quá trìnhvật lý sắp nghiên cứu trong giờ học Vì vậy, mặc dù GV trình bày một vấn đề rất

kỹ nhưng HS vẫn mắc sai lầm trong khi vận dụng hiểu biết của mình vào bàitoán cụ thể

Vậy để HS hiểu đúng một vấn đề, GV cần phải phát hiện và khắc phụcquan niệm sai của HS về vấn đề đó

Ở đề tài này, chúng tôi đưa ra một trong những cách khắc phục quan niệmsai của HS qua việc sử dụng các bài tập nghịch lý và ngụy biện trong phần cơhọc lớp 8 THCS

Sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện trong quá trình dạy học sẽgiúp các em hiểu sâu sắc bản chất vật lý của các hiện tượng, quá trình vật lýđang nghiên cứu

Mặt khác, đây là một loại bài tập đặc biệt, chúng được soạn thảo dựa trênnhững suy luận sai lầm của HS Trong bài thường có những chi tiết mang tínhnghịch lý và ngụy biện nên sẽ tạo ra những bất ngờ và sự xung đột trong tư duy

của các em, làm cho bài toán trở nên thú vị Điều này kích thích sự tò mò, sựham hiểu biết, khám phá thế giới của các em, từ đó thôi thúc các em tìm ra câutrả lời.

Tóm lại, bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện không những giúp HS hiểu

rõ bản chất vật lý của hiện tượng, quá trình mà còn tạo không khí dạy học tíchcực, kích thích hứng thú học tập của các em

Những thuận lợi khi sử dụng bài tập nghịch lý và ngụy biện trong dạy học vật lý

ở trường phổ thông:

- Hiện nay chương trình, nội dung, hình thức của SGK đã được cải tiếntheo hướng tích cực hóa người học Nội dung kiến thức trong các SGK vật lýmới có nhiều kiến thức liên quan trực tiếp tới thực tiễn, cung cấp một số kênhhình làm cụ thể hóa kiến thức, cùng với việc nội dung SGK khi trình bày đã chútrọng hơn đến việc xây dựng kiến thức theo hướng tích cực hoá hoạt động nhậnthức của người học Đó là những tiền đề thuận lợi giúp cho GV mạnh dạn sử bàitập nghịch lý và ngụy biện vào giờ dạy của mình sao cho hợp lý, khoa học nhằmtích cực hóa hoạt động nhận thức cho HS

- Các cấp quản lý giáo dục bước đầu đã quan tâm tạo những điều kiệnthuận lợi về cơ sở vật chất để GV có thể triển khai hiệu quả các hoạt động dạyhọc Một số trường có đầu tư thời gian tổ chức cho HS tham gia hoạt độngngoại khóa, tham gia nhiều cuộc thi HS giỏi, thi olympic, Do đó việc GV đưabài tập nghịch lý và ngụy biện vào giờ dạy là một việc làm hợp lý và đáng phảiquan tâm

- Qua những đợt tập huấn về thay SGK và sử dụng các phương tiện dạyhọc hiện đại, bồi dưỡng về các phương pháp dạy học tích cực đã giúp GV nângcao cả về trình độ chuyên môn lẫn nghiệp vụ sư phạm GV đã nắm chắc về líluận dạy học nên khi vận dụng bài tập nghịch lý và ngụy biện vào tiết dạy đãphát huy hết vai trò của nó trong các khâu dạy học, từ đó thấy được sự cần thiết

và quan trọng của loại bài tập này trong quá trình tổ chức dạy học

Bên cạnh đó, khi sử dụng bài tập nghịch lý và ngụy biện trong dạy học vật lý ởtrường phổ thông còn gặp phải các khó khăn:

- Ở nhiều trường THCS hiện nay, phần lớn GV vẫn còn phải dạy nhiềugiờ ngoài số tiết quy định (do không đủ GV, do phải kiêm nhiệm thêm một sốcông tác khác) nên ít có thời gian quan tâm đến việc thay đổi phương pháp dạyhọc, không có đủ thời gian và công sức đầu tư cho việc khai thác, xây dựng và

sử dụng các bài tập nghịch lý và ngụy biện, kết quả là các bài tập loại này chưađược sử dụng nhiều

- Hiện nay tài liệu về loại bài tập này trong dạy học không nhiều, khiếncho GV gặp nhiều khó khăn trong việc xác định sử dụng bài tập nghịch lý vàngụy biện như thế nào để có hiệu quả cao, dẫn đến tâm lí ngại sử dụng

- Khả năng vận dụng kiến thức đã học vào thực tế đời sống và kĩ thuật củaphần lớn HS hiện nay còn hạn chế Mà bài tập nghịch lý và ngụy biện lại liênquan rất nhiều đến thực tiễn

Vì vậy, trước thực trạng dạy học như hiện nay việc sử dụng bài tập vật lýnghịch lý và ngụy biện là hết sức cần thiết

1.5 Quy trình xây dựng, sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện 1.5.1 Quy trình xây dựng

Để xây dựng hệ thống bài tập nghịch lí và ngụy biện ta dựa vào các căn cứ:

- Chương trình, SGK, SGV vật lý THCS, sách tham khảo

- Chuẩn kiến thức, kĩ năng môn vật lý

- Những kinh nghiệm, hiểu biết của GV cũng như của HS về các hiện tượngvật lý liên quan đến thực tiễn

Cũng như các dạng bài tập khác để có tác dụng nâng cao chất lượng học tậpcủa HS, bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện cần đảm bảo một số nguyên tắcchung sau [15]:

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phải góp phần thực hiện mục tiêumôn học

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện là phương tiện để tổ chức các hoạtđộng của HS trong quá trình dạy học nhằm các mục đích khác nhau, vì vậy nó phảibám sát mục tiêu, góp phần hoàn thiện mục tiêu môn học

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phải đảm bảo tính hệ thống, tính đadạng

Mỗi hiện tượng, sự vật, quá trình trong thế giới khách quan không tồn tạidưới dạng biệt lập mà tồn tại trong một hệ thống, trong mối quan hệ mật thiết vớinhau Do vậy, hệ thống các bài tập khi xây dựng phải có quan hệ chặt chẽ với nhau,

có tác dụng bổ sung cho nhau Mỗi bài tập tương ứng với một kĩ năng nhất định,toàn bộ hệ thống gồm nhiều bài tập sẽ hình thành một hệ thống kĩ năng đồng bộcho người học trong quá trình dạy học

Hệ thống bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phải được xây dựng một cách

đa dạng, phong phú, phản ánh được tính đa dạng, phức tạp trong hoạt động giáodục của người GV

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phải đảm bảo tính vừa sức, phát huyđược tính tích cực của HS

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phải được xây dựng từ dễ đến khó, từđơn giản đến phức tạp, từ tái hiện đến sáng tạo Ban đầu là những bài tập vận dụngtheo mẫu đơn giản, sau đó là những bài tập vận dụng phức tạp hơn, cuối cùng lànhững bài tập đòi hỏi sáng tạo

Khi xây dựng hệ thống bài tập nghịch lý và ngụy biện cần chọn một sốlượng vừa phải, các bài tập chọn phải điển hình với mức độ khó khăn và phức tạpkhác nhau, và nằm trong chuẩn kiến thức, chuẩn kĩ năng

Việc tổ chức hoạt động dạy học cần áp dụng các phương pháp dạy học tíchcực nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học, chống lại thói

quen học tập thụ động, phải hướng vào nhu cầu, hứng thú, khả năng của người họcvới mục đích cao nhất là phát huy năng lực độc lập giải quyết vấn đề Để làm đượcđiều đó bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện đưa ra phải chứa tình huống có vấn đề

và người học có nhu cầu giải quyết vấn đề đó

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phải phù hợp với nội dung tiến trìnhdạy học

+ Phù hợp với thực tiễn công tác giáo dục của từng vùng miền

Ngoài các nguyên tắc chung thì bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện cònphải có một số nguyên tắc đặc thù riêng để có tác dụng tích cực hóa hoạt độnghọc tập của HS:

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện được xây dựng dựa trên những sailầm thường gặp của HS khi học một kiến thức vật lý nào đó [19]

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện được xây dựng từ những bài toán vật

lý quen thuộc sau đó sử dụng biện pháp so sánh hoặc lời giải, hoặc thí nghiệm,hoặc ngôn ngữ viết … để bộc lộ ra sự mâu thuẫn trong bài toán từ đó đòi hỏi phảigiải quyết [19]

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện thường có dữ kiện xuất phát từ thực tếđời sống, kĩ thuật hằng ngày, phải gắn liền với những hiện tượng thực tế gần gũivới HS Qua đó mới phát huy sự hứng thú học tập của HS Nhưng cần lưu ý cáckiến thức này phải có trong nội dung dạy học

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phải hướng HS vào suy nghĩ độc lập,giúp các em tự tìm tòi, phát hiện.

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phải phát huy tính sáng tạo của HS,những bài tập ở mức sáng tạo sẽ phát huy được khả năng vận dụng kiến thức của

HS trong những tình huống mới

- Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phải có tính cập nhật qua đó rèn luyệncho HS kĩ năng thu thập, xử lí và vận dụng thông tin vào trong những điều kiện cụthể thực tế

Căn cứ vào các nguyên tắc trên, quy trình xây dựng bài tập vật lý nghịch lý

và ngụy biện được biểu diễn trong sơ đồ hình 1.1

lý và ngụy biện và giao nhiệm vụ cụ thể cho HS HS tiếp nhận nhiệm vụ Từ bài

Những quan niệm sai thường gặp của HS

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện

tập xuất hiện tình huống có vấn đề Trước tình huống có vấn đề, HS bộc lộ quanniệm của mình (quan niệm 1, quan niệm 2, quan niệm 3, …) Dưới sự hướngdẫn của GV, HS tiến hành phân tích, trả lời và đi tìm quan niệm đúng Khi đã cóđược quan niệm đúng, HS vận dụng nó để trả lời câu hỏi và nhận thức vấn đềcần nghiên cứu.

Quy trình sử dụng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện trong dạy họcnhằm khắc phục các quan niệm sai của HS được biểu diễn như sơ đồ hình 1.2

Quan niệm đúng Trả lời câu

hỏi

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Quan niệm riêng của học sinh là sự hiểu biết về những hiện tượng, quátrình vật lý mà học sinh đã có sẵn trước khi nghiên cứu chúng trong giờ học.Quan niệm riêng của học sinh thường rất bền vững và bảo thủ, rất nhiều quanniệm sai Về mặt bản chất chúng không phù hợp với tri thức khoa học Do đó nóthường gây ra rất nhiều khó khăn trong quá trình dạy học vật lý ở trường phổthông và là vật cản trên con đường nhận thức sự vật, hiện tượng

Nếu người thầy không áp dụng những biện pháp nhằm vô hiệu hóa những

“vật cản”, khắc phục và sửa chữa những quan niệm sai thì kiến thức mà học sinhthu nhận được sẽ trở nên méo mó thậm chí sai về bản chất vật lý Bài tập vật lýnghịch lý và ngụy biện với những ưu điểm của nó chính là biện pháp hữu hiệu

để vô hiệu hóa những vật cản đó

Bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện là những bài tập mà trong đó cóchứa đựng những yếu tố (hoặc ở phần dữ kiện hoặc ở phần kết luận) trái ngượchoặc không phù hợp với các định luật, quy tắc, quy luật vật lý, Bài tập vật lýnghịch lý và ngụy biện được soạn thảo dựa trên các định luật vật lý và nhữngsuy luận sai của học sinh nên ngoài tác dụng củng cố, khắc sâu thêm kiến thức

đã học nó còn phát hiện ra quan niệm sai của học sinh Từ đó giáo viên mới cóhướng khắc phục quan niệm phi khoa học của các em một cách hiệu quả

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ NGHỊCH LÝ

VÀ NGỤY BIỆN PHẦN CƠ HỌC LỚP 8 THCS

2.1 Vị trí, đặc điểm của phần Cơ học lớp 8

2.1.1 Vị trí của phần Cơ học lớp 8

Cơ học là một phần trong chương trình vật lý lớp 8 Phần Cơ học lớp 8nói riêng và Cơ học nói chung có một vai trò vô cùng quan trọng trong chươngtrình vật lý Các ứng dụng của cơ học trong cuộc sống không kể xiết Chỉ khinắm vững được các kiến thức cơ học các em mới có thể lý giải được các hiệntượng, quá trình diễn ra trong cuộc sống hàng ngày, đồng thời đó là cơ sở để các

em tiếp tục học lên

2.1.2 Đặc điểm của phần Cơ học lớp 8

Chương trình vật lý THCS được cấu tạo thành 2 giai đoạn [17]:

- Giai đoạn 1: Lớp 6 và lớp 7

- Giai đoạn 2: Lớp 8 và lớp 9

Ở giai đoạn 1, vì khả năng tư duy của HS còn hạn chế, vốn kiến thức toánhọc chưa nhiều, nên chương trình chỉ đề cập đến những hiện tượng vật lý quenthuộc, thường gặp hàng ngày thuộc các lĩnh vực cơ, nhiệt, quang, âm và điện.Việc trình bày những hiện tượng này chủ yếu là theo quan điểm hiện tượng,thiên về mặt định tính hơn là định lượng

Ở giai đoạn 2, vì khả năng tư duy của HS đã phát triển, HS đã có một sốhiểu biết ban đầu về các hiện tượng vật lý ở xung quanh, ít nhiều có thói quenhoạt động theo những yêu cầu chặt chẽ của việc học tập vật lý, vốn kiến thứctoán học cũng đã được nâng cao thêm một bước, do đó việc học tập môn họcnày phải có những mục tiêu cao hơn ở giai đoạn 1

Chương trình vật lý 8 là phần mở đầu của giai đoạn 2, nên những yêu cầu

về khả năng tư duy trừu tượng, khái quát cũng như yêu cầu về mặt định lượngtrong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lý đều cao hơn ở các lớpcủa giai đoạn 1

2.2 Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ năng

2.2.1 Về kiến thức

Thông qua việc dạy học phần Cơ học lớp 8 làm cho HS nắm được các kiến thứcsau [17]:

- Mô tả chuyển động cơ học và tính tương đối của chuyển động; nêu ví dụ

về chuyển động thẳng, chuyển động cong

- Biết vận tốc là đại lượng biểu diễn sự nhanh, chậm của chuyển động

- Nêu được ví dụ thực tế về tác dụng của lực làm biến đổi vận tốc

- Mô tả sự xuất hiện lực ma sát Nêu được một số cách làm tăng và giảmlực ma sát trong đời sống và kỹ thuật

- Mô tả sự cân bằng lực Nhận biết tác dụng của lực cân bằng lên một vậtđang chuyển động, nhận biết được hiện tượng quán tính

- Biết áp suất là gì và mối quan hệ giữa áp suất, lực tác dụng và diện tíchtác dụng

- Mô tả thí nghiệm chứng tỏ sự tồn tại của áp suất chất lỏng và áp suất khíquyển

- Nhận biết lực đẩy mét và biết cách tính độ lớn của lực đẩy mét theo trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần ngập trong chấtlỏng

Ác-si Phân biệt khái niệm công cơ học và khái niệm công dùng trong đời sống

- Biết ý nghĩa của công suất

- Nêu ví dụ chứng tỏ một vật chuyển động có động năng, một vật ở trêncao có thế năng, một vật đàn hồi (lò xo, dây chun ) bị dãn hay nén cũng có thếnăng.

2.2.2 Về kỹ năng

- Biết cách tính vận tốc của chuyển động đều và vận tốc trung bình củachuyển động không đều

- Biết cách biểu diễn lực bằng vectơ

- Vận dụng khái niệm quán tính giải thích được một số hiện tượng trongđời sống và kỹ thuật

- Giải thích được một số hiện tượng tăng, giảm áp suất trong đời sống hàngngày

- Tính áp suất chất lỏng theo độ sâu và trọng lượng riêng của chất lỏng.Giải thích nguyên tắc bình thông nhau

- Giải thích sự nổi, điều kiện nổi

- Tính công cơ học theo lực và quãng đường dịch chuyển

- Vận dụng công thức tính công suất để tính công suất, công và thời gian

2.2.3 Về thái độ

- Có hứng thú trong việc tìm hiểu các hiện tượng Vật lý cũng như áp dụngcác kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và cộngđồng

- Có ý thức, tinh thần hợp tác trong quá trình học tập, biết bảo vệ nhữngsuy nghĩ đúng đắn và biết cách tranh luận khoa học

- Có ý thức và tinh thần sẵn sàng tham gia vào các hoạt động trong giađình, cộng đồng và nhà trường nhằm bảo vệ, giữ gìn môi trường sống tự nhiên

2.3 Xây dựng hệ thống bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện phần Cơ học lớp 8

Dựa theo quy trình xây dựng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện nhưmục 1.5.1 đã nêu, chúng tôi xây dựng được hệ thống các bài tập như sau (tên bàitập nghịch lý được in đậm, còn tên bài tập ngụy biện được in đậm và gạchchân):

Theo em, bạn nào đúng? Vì sao?

Câu hỏi hướng dẫn:

- Muốn biết một vật chuyển động hay đứng yên ta làm thế nào?

- Xét hệ bao gồm: chiếc xe, hành khách, bến xe Trong hệ trên, ta có thểchọn vật nào làm mốc ?

- Khi xe rời khỏi bến, nếu chọn vật mốc là bến xe thì hành khách và xechuyển động hay đứng yên? Tương tự nếu chọn vật mốc là chiếc xe thì hànhkhách, bến xe chuyển động hay đứng yên?

Bài 2

Ta đã biết, Mặt Trời đứng yên và Trái Đất chuyển động xung quanh MặtTrời Khi nói, Mặt Trời mọc đằng Đông, lặn đằng Tây Như vậy có phải là MặtTrời chuyển động còn Trái Đất đứng yên hay không? Giải thích điều mâu thuẫntrên?

Câu hỏi hướng dẫn:

- Một vật đứng yên hay chuyển động phụ thuộc vào yếu tố nào?

- Khi nói, Mặt Trời đứng yên và Trái Đất chuyển động xung quanh MặtTrời vật nào được chọn làm mốc?

- Khi nói, Mặt Trời mọc đằng Đông, lặn đằng Tây vật nào được chọn làmmốc?

Bài 3

Vừa to vừa nặng hơn kimThế mà tàu nổi, kim chìm! Tại sao?

Câu hỏi hướng dẫn:

- Lực đẩy Ác – si – mét được tính theo công thức nào?

- Nêu điều kiện để vật nổi, vật chìm?

- Áp dụng vào hai trường hợp của bài tập?

Bài 4

A phàn nàn với B: Sáng nay mình mất 2 tiếng đồng hồ đứng chờ ngoàibến xe tốn bao nhiêu công mà không bắt được xe đi Huế

B: Cậu có làm gì đâu mà tốn công

A: Sao lại không? Tớ đứng chờ cả mấy tiếng đồng hồ còn gì

B: Cậu chỉ đứng một chỗ không tốn tí công nào cả

Theo em, ai đúng, ai sai? Tại sao?

Câu hỏi hướng dẫn:

- Khi nào thì có công cơ học?

- Bạn A có thực hiện công cơ học hay không?

- Khái niệm “Công cơ học” và “Công” trong đời sống có phải là một?

Bài 5

Một chiếc xe đang đi thẳng đột ngột rẽ phải, xe sẽ nghiêng về bên phải,

do đó hành khách trên xe sẽ nghiêng về bên phải Tuy nhiên, trong thực tế hànhkhách trên xe lại nghiêng về bên trái Giải thích điều mâu thuẫn trên ?

Câu hỏi hướng dẫn:

- Nguyên nhân nào làm thay đổi chuyển động?

- Khi chịu lực tác dụng, vật có thay đổi vận tốc đột ngột được hay không?

Câu hỏi hướng dẫn:

- Nguyên nhân nào làm thay đổi chuyển động?

- Khi chịu lực tác dụng, vật có thay đổi vận tốc đột ngột được hay không?

Vì sao?

- Khi ta giật tờ giấy, cốc đã kịp thay đổi vận tốc hay chưa?

Bài 7

Một ròng rọc cố định làm thay đổi hướng chuyển động của dây thừng đi

90o Ta đã biết rằng, nếu lực vuông góc với phương chuyển động thì công củalực đó bằng không Trong khi đó, để làm cho vật dịch chuyển nhờ ròng rọc conngười vẫn thực hiện một công, mặc dù sử dụng một lực vuông góc với phương

chuyển động của vật Biết rằng dây không dãn Hãy giải thích điều mâu thuẫnđó?

Câu hỏi hướng dẫn:

- Biểu diễn lực tác dụng lên vật?

- Lực tác dụng lên vật có điểm đặt tại đâu?

- So sánh độ lớn lực và lực ?

- Hướng của lực tác dụng lên vật?

- Vậy người có thực hiện công không?

Bài 8

Kéo một vật trên mặt bàn nằm ngang qua ròng rọc như hình vẽ Ta đã biếtrằng, nếu lực vuông góc với phương chuyển động thì công của lực đó bằngkhông Trong khi đó, để làm cho vật dịch chuyển nhờ ròng rọc con người vẫnthực hiện một công, mặc dù sử dụng một lực vuông góc với phương chuyểnđộng của vật Biết rằng dây không dãn Hãy giải thích điều mâu thuẫn đó?