Tầm quan trọng của bài tập trong dạy học vật lý

MỤC LỤC

BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1. Tác dụng của bài tập trong dạy học vật lí

Phân loại bài tập vật lí 1. Bài tập định tính

Muốn giải những bài tập định tính, HS phải thực hiện những phép suy luận lôgic, do đú phải hiểu rừ bản chất của cỏc khỏi niệm, định luật vật lớ và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong những trường hợp cụ thể. Bài tập tính toán là những bài tập mà muốn giải chúng ta phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả thu được là một đáp số định lượng, tìm giá trị của một đại lượng vật lí. Những bài tập này cú tỏc dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học làm cho HS hiểu rừ ý nghĩa của các định luật và công thức biểu diễn chúng, sử dụng các đơn vị vật lí và thói quen cần thiết để giải những bài tập phức tạp hơn.

Loại bài tập này cú tỏc dụng đặc biệt giỳp HS đào sõu, mở rộng kiến thức, thấy rừ những mối liờn hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vật lí, tập cho HS phân tích những hiện tượng thực tế phức tạp ra thành những phần đơn giản tuân theo định luật xác định. Để giải các bài tập thí nghiệm, đôi khi cũng cần đến những thí nghiệm đòi hỏi HS phải tới phòng thí nghiệm vật lí ở trường phổ thông để thực hiện, nhưng dù sao cũng vẫn là những thí nghiệm đơn giản. Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí thuyết và thực tiễn.

Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, dòi hỏi HS phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập đồ thị. Trong rất nhiều trường hợp, ngôn ngữ trong đầu bài không hoàn toàn trùng với ngôn ngữ dùng trong lời phát biểu các định nghĩa, các định luật, các quy tắc vật lí, cần chuyển sang ngôn ngữ vật lí tương ứng thì mới dễ áp dụng các định nghĩa, quy tắc, định luật vật lí. Theo phương pháp phân tích thì xuất phát từ ẩn số của bài tập, tìm ra mối liên hệ giữa ẩn số đó với một đại lượng nào đó theo một định luật đã xác định ở bước 2, diễn đạt bằng một công thức có chứa ẩn số.

Theo phương pháp tổng hợp thì trình tự làm ngược lại : điểm xuất phát không phải từ ẩn số mà là từ những dữ kiện của đầu bài, xây dựng lập luận hoặc biến đổi các công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ kiện đã cho với các đại lượng khác để tiến dần đến công thức cuối cùng có chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho. Tuy nhiên trong giai đoạn đầu của quá trình vận dụng kiến thức để giải bài tập thì phương pháp phõn tớch dễ thực hiện hơn đối với HS vỡ mục tiờu của lập luận rừ ràng hơn.

Xây dựng lập luận trong giải bài tập

Lập luận sẽ như sau : Theo định luật I Niutơn, khi vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc có những lực cân bằng tác dụng thì vật sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. Vì HS chưa học lôgic học nên không thể dùng thuật ngữ của lôgic học như ba đoạn, nhưng có thể yêu cầu HS xây dựng lập luận như thế nhiều lần thì HS sẽ có kĩ năng lập luận. Thông thường, những hiện tượng thực tế rất phức tạp mà các định luật vật lí lại rất đơn giản, cho nên mới nhìn thì khó có thể phát hiện ra được mối liên hệ giữa hiện tượng đã cho với những định luật vật lí đã biết.

Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đầu bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán được hiện tượng gì xảy ra và xảy ra như thế nào. Về mặt lôgic, ta phải thiết lập một luận ba đoạn, trong đó ta mới biết tiên đề thứ hai (phán đoán khẳng định riêng), cần phải tìm tiên đề thứ nhất (phán đoán khẳng định chung) và kết luận (phán đoán khẳng định riêng). Ta có thể xây dựng lập luận bắt đầu từ dữ kiện đã cho, theo các giai đoạn sau : Giai đoạn 1 : Khi đưa nam châm lại gần vòng dây kín, từ thông qua vòng dây tăng, theo định luật cảm ứng điện từ trong vòng dây xuất hiện một dòng điện cảm ứng.

Giai đoạn 2 : Theo định luật Lenxơ, dòng điện cảm ứng trong vòng dây có chiều sao cho từ trường của nó ngược chiều với từ trường của nam châm thẳng để chống lại sự tăng từ thông đó. Cho nên, có thể nói phần đầu của bài tập tính toán là một bài tập định tính, Do đó, khi giải bài tập tính toán cần phải thực hiện bước 1 và bước 2 giống như bài tập định tính. Phương pháp tổng hợp đòi hỏi người giải bài tập có kiến thức rộng rãi, kinh nghiệm phong phú để có thể dự đoán được con đường đi từ những dữ kiện lẻ tẻ, thoạt mới nhìn hình như không có quan hệ gì chặt chẽ tới một kết quả có liên quan đến tất cả những điều đã cho.

Bởi vậy, ở giai đoạn đầu của việc giải bài tập thuộc một dạng nào đó, do HS chưa có nhiều kinh nghiệm, thường nên bắt đầu bằng câu hỏi đặt ra trong bài tập rồi gỡ dần, làm sáng tỏ dần những yếu tố có liên quan đến đại lượng cần tìm, nghĩa là dùng phương pháp phân tích. Xác định độ cao tối thiểu của vị trí ban đầu trên đường dốc từ đó thả một viên bi để nó có thể lăn qua đường dốc rồi vượt qua điểm cao nhất của đường tròn mà không bị rời khỏi đường tròn. HS điền thêm vào hình những chữ là kí hiệu của các yếu tố cho trong đầu bài, như chiều cao của điểm xuất phát h, bán kính đường tròn R, các điểm xuất phát A, điểm thấp nhất B và điểm cao nhất C.

Để tính được độ cao hmin của bi trên đường dốc, ta phải tính thế năng Wt của bi ở điểm xuất phát A và cơ năng của bi ở điểm cao nhất, rồi vận dụng định luật bào toàn cơ năng.

Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí 1. Việc lựa chọn bài tập

Có thể giảm bớt độ cao của điểm xuất phát bằng cách cho bi lăn trên đường nằm ngang đến khi có một vận tốc thích hợp rời mới cho bi lăn xuống. Bài tập có nội dung thực tế : là bài tập đề cập tới những vấn đề liên quan trực tiếp tới đối tượng có trong đời sống, kĩ thuật. - Nguyên tắc hoạt động của đối tượng kĩ thuật nói lên trong bài tập phải gắn bó mật thiết với những khái niệm và định luật vật lí đã học.

Khi ra cho HS những bài tập vật lí có nội dung kĩ thuật, cần có bài tập không cho đầy đủ dữ kiện và để giải nó HS có nhiệm vụ phải tìm dữ kiện đó bằng cách tiến hành các phép đo hoặc tra cứu ở các tài liệu. Việc giải những bài tập loại này không đòi hỏi tư duy sáng tạo của HS mà chủ yếu cho HS luyện tập để nắm vững cách giải đối với một loại bài tập nhất định. Các bài tập sáng tạo có tác dụng rất lớn trong việc phát triển tính tự lực và sáng tạo của HS, giúp HS nắm vững kiến thức chính xác, sâu sắc và mềm dẻo.

Bài tập sáng tạo có thể là bài tập giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ sở các kiến thức đã biết (trả lời câu hỏi “Tại sao”) hoặc bài tập thiết kế, đòi hỏi thực hiện một hiện tượng thực đáp ứng những yêu cầu đã cho (trả lời câu hỏi. Các bài tập đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau của quá trình dạy học : nêu vấn đề, hình thành kiến thức mới, củng cố, hệ thống hoá, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS. Trong tiến trình dạy học một đề tài cụ thể, việc giải hệ thống bài tập mà GV đã lựa chọn của HS bắt đầu bằng những bài tập định tính, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm có nội dung phức tạp hơn.

Việc giải những bài tập tính toán tổng hợp, những bài tập có nội dung kĩ thuật với dữ kiện không đây đủ, những bài tập sáng tạo có thể coi là sự kết thúc việc giải hệ thống bài tập đã được lựa chọn cho đề tài. - Biến đổi mức độ yêu cầu của bài tập ra cho các loại đối tượng HS khác nhau, thể hiện ở mức độ trừu tượng của đầu bài, loại vấn đề cần giải quyết, phạm vi và tính phức hợp của các số liệu cần xử lí, loại và số lượng thao tác tư duy lôgic và các phép biến đổi toán học cần sử dụng, phạm vi và mức độ các kiến thức, kĩ năng cần huy động.