Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

Tải bản đầy đủ - 0trang

duy đã trở thành một nguồn lực cơ bản nhất của mỗi con người. Vì vậy việc nâng

cao năng lực tư duy sáng tạo là vấn đề quan trọng trong chiến lược phát triển con

người ở nước ta. Nên việc rèn luyện các thao tác tư duy cho học sinh trong quá

trình dạy học là hết sức cần thiết, trong đó đặc biệt chú trọng rèn luyện cho học

sinh một số thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái

qt hóa...[12]

1.1.2.1. Phân tích và tổng hợp

Phân tích: Là q trình dùng trí óc để phân tích đối tượng nhận thức thành

những “bộ phận”, những thuộc tính, những mối liên hệ và quan hệ giữa chúng để

nhận thức đối tượng sâu sắc hơn, trọn vẹn hơn.

Như vậy, từ một số yếu tố, một vài bộ phận của sự vật hiện tượng tiến đến

nhận thức trọn vẹn các sự vật hiện tượng. Vì lẽ đó, mơn khoa học nào trong trường

phổ thông cũng thông qua phân tích của cả giáo viên cũng như học sinh để bảo

đảm truyền thụ và lĩnh hội.

Tổng hợp: Là quá trình dùng trí óc để hợp nhất các “bộ phận”, những thuộc

tính, những thành phần đã được tách ra nhờ phân tích thành một chỉnh thể. Là hoạt

động nhận thức phản ánh của tư duy biểu hiện trong việc xác lập tính chất thống

nhất của các phẩm chất và thuộc tính của các yếu tố trong một sự vật nguyên vẹn

có thể có được trong việc xác định phương hướng thống nhất và xác định các mối

liên hệ, các mối quan hệ giữa các yếu tố của sự vật nguyên vẹn đó, trong việc liên

kết và liên hệ giữa chúng và chính vì vậy là đã thu được một sự vật và hiện tượng

nguyên vẹn mới.

Từ đó có thể thấy rằng, phân tích và tổng hợp có mối quan hệ mật thiết với

nhau, bổ sung cho nhau tạo thành một thể thống nhất khơng tách rời. Phân tích để

tổng hợp có cơ sở và tổng hợp để phân tích đạt được chiều sâu bản chất hiện tượng

sự vật. Sự phát triển của phân tích và tổng hợp là đảm bảo hình thành của tồn bộ

tư duy và các hình thức tư duy của học sinh.

1.1.2.2. So sánh

So sánh là quá trình dùng trí óc để xác định sự giống nhau hay khác nhau, sự



đồng nhất hay không đồng nhất, sự bằng nhau hay không bằng nhau giữa các đối

tượng nhận thức. Trong dạy học thường dùng hai loại so sánh là: so sánh tuần tự và

so sánh đối chiếu.

So sánh tuần tự: Là sự so sánh trong đó nghiên cứu xong từng đối tượng

nhận thức rồi so sánh chúng với nhau.

So sánh đối chiếu: Nghiên cứu hai đối tượng cùng một lúc hoặc khi nghiên

cứu đối tượng thứ hai người ta phân tích thành từng bộ phận rồi đối chiếu với từng

bộ phận của đối tượng thứ nhất.

1.1.2.3. Trừu tượng hoá và khái qt hố

Trừu tượng hố : Là q trình dùng trí óc để gạt bỏ những mặt, những thuộc

tính, những mối liên hệ, quan hệ thứ yếu, không cần thiết về phương diện nào đó

và chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết để tư duy.

Khái quát hoá : Là q trình dùng trí óc để bao qt nhiều đối tượng khác nhau

thành một nhóm, một loại theo những thuộc tính, những mối quan hệ nhất định.

Những thuộc tính chung này bao gồm hai loại: những thuộc tính giống nhau

và những thuộc tính bản chất.

Qua đó để thấy rằng, trừu tượng hố và khái qt hố có mối quan hệ mật

thiết với nhau, chi phối và bổ sung cho nhau, giống như mối quan hệ giữa phân

tích và tổng hợp nhưng ở mức độ cao hơn.

1.2. Cơ sở lý luận về dạy giải bài tập Vật lí

1.2.1. Khái niệm về bài tập Vật lí

Trong thực tế dạy học, người ta hay gọi một vấn đề, hay một câu hỏi cần

được giải đáp nhờ lập luận lơgic, suy luận tốn học hay thực nghiệm vật lí trên

cơ sở sử dụng các định luật và các phương pháp của Vật lí học là bài tập vật lí.

[17 ],[20]

Bài tốn vật lí, hay đơn giản gọi là các bài tập vật lí, là một phần khơng thể

thiếu của q trình dạy học vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các

khái niệm vật lí, phát triển tư duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào

thực tiễn.



1.2.2. Vai trò, tác dụng của bài tập Vật lí

Mục tiêu của dạy học vật lí ở trường phổ thông là phải đảm bảo trang bị đầy

đủ cho học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản, hiện đại, làm cho học sinh có

thể vận dụng những kiến thức đó để giải quyết nhiệm vụ học tập. Bài tập vật lí là

một trong những phương pháp được vận dụng có hiệu quả trong dạy học vật lí. Nó

có tầm quan trọng đặc biệt, góp phần hồn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở phổ

thơng.

Có thể nói, việc giải các bài tập vật lí được xem như mục đích, là phương

pháp dạy học. Tùy thuộc vào những tình huống cụ thể, bài tập vật lí được sử dụng

theo các mục đích khác nhau. [17 ],[20].

Bài tập vật lí có thể được sử dụng như là phương tiện nghiện 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

Bài tập vật lí là một phương tiện để học sinh rèn luyện khả năng vận dụng

kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống.

Bài tập vật lí là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn

luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh.

Bài tập vật lí là một phương tiện ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách

sinh động và có hiệu quả.

Thơng qua việc giải bài tập có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt

như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó.

Bài tập vật lí là một phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của

học sinh một cách chính xác.

1.2.3. Phân loại bài tập vật lí

Số lượng các bài tập Vật lí sử dụng trong thực tiễn dạy học hiện nay rất lớn, vì

vậy cần có sự phân loại sao cho có tính tương đối thống nhất về mặt lí luận cũng

như thực tiễn cho phép người dạy lựa chọn và sử dụng hợp lí các bài tập Vật lí

trong dạy học. Trong dạy học vật lí có thể phân loại chúng theo các cơ sở : [ 12]

Phân loại theo nội dung



Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải.

Phân loại theo yêu cầu luyện tập, phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.

Tuy nhiên, cần nói thêm rằng, các phương án phân loại như trên khơng hồn

tồn tách biệt, một bài tập cụ thể có thể đồng thời thuộc một vài nhóm khác nhau.

1.2.3.1. Phân loại bài tập theo nội dung

Nên chia các bài tập theo các đề tài của tài liệu vật lí. Theo đó, người ta phân

thành các bài tập về Cơ học, Vật lí phân tử, Điện học...sự phân chia này mang tính

quy ước, bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết một bài tập thường không phải chỉ

lấy trong một chương mà có thể lấy từ những chương, những phần vật lí khác nhau

trong chương trình vật lí đã học.

Theo nội dung, bài tập vật lí cũng có thể phân chia thành các bài tập có nội

dung trừu tượng và bài tập có nội dung cụ thể. Ở các bài tập có nội dung trừu

tượng, các dữ kiện đều cho dưới dạng các kí hiệu, lời giải cũng sẽ biểu diễn dưới

dạng một công thức chứa đựng ẩn số và dữ kiện đã cho. Ngược lại, với các bài tập

có nội dung cụ thể, các dữ kiện đều cho dưới dạng mang đặc trưng trực quan gắn

liền với thực tiễn, với kinh nghiệm sống của học sinh.

Các bài tập mà nội dung chứa đựng những tài liệu về kĩ thuật, sản xuất công

nông nghiệp về giao thông … là những bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp.

Bài tập có nội dung lịch sử: đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức

có đặc điểm lịch sử : những dữ liệu về các thí nghiệm vật lí , về những phát minh

sáng chế hoặc về những câu chuyện có tính chất lịch sử.

Ngồi ra, để phát triển và duy trì hứng thú học vật lí, người ta thường sử

dụng các bài tập vật lí vui làm cho bài học sinh động. Trong các bài tập như vậy

các điều kiện của bài tập thường chứa đựng các yếu tố nghịch lí, gây trí tò mò ở

học sinh.

1.2.3.2. Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Theo đó, người ta sẽ phân ra thành các dạng: bài tập định tính, bài tập định

lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập trắc nghiệm khách quan.

-



Bài tập định tính: Có hai loại bài tập định tính là: Giải thích hiện



tượng và dự đốn hiện tượng.

Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lí giải xem vì

sao hiện tượng lại xảy ra như thế. Trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lập

được mối quan hệ giữa hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay với

một số định luật vật lí. Thực hiện phép suy luận logic luận ba đoạn trong đó tiền đề

thứ nhất là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lí tổng quát, tiền đề

thứ hai là những điều kiện cụ thể, kết luận về hiện tượng được nêu ra.

-



Bài tập định lượng (bài tập tính tốn): Đó là các bài tập khi giải phải



sử dụng các phương pháp Toán học (dựa trên các định luật và quy tắc, thuyết Vật

lí). Đây là dạng bài tập sử dụng rộng rãi, thường được soạn thảo cho chương trình

Vật lí phổ thơng. Dạng bài tập này có ưu điểm lớn là làm sâu sắc các kiến thức của

học sinh, rèn luyện cho học sinh vận dụng phương pháp nhận thức đặc thù của Vật

lí đặc biệt phương pháp suy luận Toán học.

-



Phương pháp số học: Phương pháp giải chủ yếu là phương pháp số



học, tác động lên các con số hoặc các biểu diễn chữ, không cần thành lập phương

trình để tìm ra ẩn số.

-



Phương pháp đại số: Dựa trên các cơng thức Vật lí, lập các phương



trình từ đó giải chúng để tìm ra ẩn số.

-



Phương pháp hình học: Khi giải dựa vào hình dạng của đối lượng,



các dữ liệu cho theo hình vẽ để vận dụng quy tắc hình học hoặc lượng giác.

Trong các phương pháp trên, phương pháp đại số là phương pháp phổ biến

nhất, quan trọng hơn cả vì vậy cần thường xuyên quan tâm rèn luyện cho học sinh.

Khi giải các bài tập tính tốn người ta còn sử dụng thủ pháp logic khác nhau,

có thể coi là phương pháp giải: đó là phương pháp phân tích, phương pháp tổng

hợp.

- Phương pháp phân tích:

+



Tìm một định luật, một qui tắc diễn đạt bằng một cơng thức có chứa



đại lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết.

+



Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ



giữa đại lượng chưa biết này với các đại lượng đã biết trong đề bài. Cuối cùng tìm

được một cơng thức chỉ chứa đại lượng cấn tìm với đại lượng đã biết.

-



Phương pháp tổng hợp



+



Từ những đại lượng đã cho ở đề bài. Dựa vào các định luật,qui tắc



vật lí, tìm những cơng thức có chứa đại lượng đã cho với các đại lượng trung gian

mà ta dự kiến có liên quan đến đại lượng cần tìm.

+



Suy luận tốn học, đưa đến cơng thức chỉ chứa đại lượng phải tìm



với các đại lượng đã cho.

Hai phương pháp trên đều có giá trị như nhau, chúng bổ sung cho nhau.

Phương pháp phân tích nếu tìm được cơng thức đúng thì nhanh chóng hướng tới

kết quả bài tốn. Tuy nhiên, học sinh khơng tập trung chú ý nhiều vào các giai

đoạn trung gian, điều đó nói chung là khơng có lợi, đặc biệt đối với học sinh yếu,

họ sẽ nắm bản chất Vật lí kém sâu sắc hơn. Phương pháp tổng hợp cho phép đi sâu

vào các giai đoạn trung gian, học sinh chú ý hơn tới bản chất Vật lí và mối liên hệ

giữa các đại lượng và hiện tượng. Phương pháp tổng hợp giống như phương pháp "

thử " và “ sai ” nên gần với tư duy trực quan, cụ thể của học sinh. Trong khi

phương pháp phân tích đòi hỏi cao hơn về mức độ tư duy logic và chuẩn bị Tốn

học. Vì vậy căn cứ vào đối tượng học sinh, mục đích dạy học, giáo viên nên sử

dụng hợp lí các phương pháp này. Trong những bài tập tính tốn tổng hợp, khi xây

dựng lập luận có thể phối hợp hai phương pháp.

-



Bài tập thí nghiệm: là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để



kiểm chứng lời giải bằng lí thuyết hoặc tìm những số liệu cần thiết cho bài tập. Bài

tập thí nghiệm có nhiều tác dụng về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp,

đặc biệt làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí luận 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 đồ thị đã cho trước hoặc từ các thông tin đã cho, vẽ đồ thị

mô tả mối tương quan giữa hai đại lượng vật lí nào đó.

-



Bài tập trắc nghiệm khách quan: bài tập dạng trắc nghiệm khách



quan thường dùng để học sinh luyện tập, tự kiểm tra kiến thức của bản thân. Đồng



thời, nó là phương tiện kiểm tra kiến thức của người học trong phạm vi rộng, kết

quả thu được khách quan không phụ thuộc người chấm. Bài tập dạng này yêu cầu

học sinh phải nhớ, hiểu và vận dụng đồng thời rất nhiều các kiến thức liên quan.

1.2.3.3. Phân loại bài tập theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy .

-



Bài tập luyện tập: là loại bài tập dùng để rèn luyện, giúp áp dụng



được những kiến thức xác định để giải từng bài tập theo. Ở đó khơng đòi hỏi phải

tư duy sáng tạo mà chủ yếu để luyện tập, có kỹ năng giải đối với một loại bài tập

đã được chỉ dẫn.

-



Bài tập sáng tạo: là loại bài tập để phát triển tư duy sáng tạo của học



sinh. Có thể chia bài tập sáng tạo thành :

+



Bài tập nghiên cứu: khi cần giải thích một hiện tượng chưa biết trên



cơ sở mơ hình trừu tượng thích hợp từ lí thuyết vật lí.

+



Bài tập thiết kế: bài tập loại này là bài tập xây dựng mơ hình thực



nghiệm để kiểm tra kết quả rút ra từ lí thuyết.

Ngồi ra, bài tập sáng tạo còn được hiểu là bài tập có nhiều cách giải



Sự phân loại bài tập vật lí được mơ tả bởi sơ đồ 1.1



Sơ đồ1.1. Phân loại bài tập vật lí [12]

Tuy nhiên, cần nói thêm rằng, các phương án phân loại như trên khơng hồn

tồn tách biệt, một bài tập cụ thể có thể đồng thời thuộc một vài nhóm khác nhau.

1.2.4. Tư duy trong giải bài tập Vật lí

Q trình giải bài tập Vật lí là q trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem

xét hiện tượng Vật lí được đề cập và dựa trên kiến thức Vật lí để đưa tới mối liên

hệ có thể có của những cái đã cho và cái phải tìm, sao cho có thể thấy được cái

phải tìm có mối liên hệ trực tiếp hay gián tiếp với cái đã cho.

Từ đó, đi tới chỉ rõ mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với

những cái đã biết, tức là tìm ra được lời giải cho bài tốn. Các cơng thức, phương

trình mà ta xác lập được dựa trên kiến thức Vật lí của các điều kiện cụ thể của bài

tập là sự biểu diễn mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng Vật lí. Dựa trên tập

hợp các mối quan hệ này (tập hợp các phương trình) ta mới có thể luận giải tính

tốn để có lời giải cuối cùng. Đối với những bài tập tính tốn thì những cơng việc



vừa nói chính là việc thiết lập các phương trình và giải hệ các phương trình để tìm

ra các ẩn số của bài toán [17],[20.

Như vậy, tư duy trong giải bài tập Vật lí cho thấy hai phần cơ bản, quan trọng như

sau:

- Xác lập các mối liên hệ cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức Vật lí vào

điều kiện cụ thể của bài tập đã cho.

- Sự tiếp tục luận giải, tính tốn đi từ mối liên hệ đã xác lập được đặt trong bài

tập đã cho.

Tóm lại, để tìm được lời giải của một bài tập Vật lí là phải trả lời được câu hỏi:

- Để giải bài tập này, cần xác lập những mối liên hệ cơ bản nào?

- Sự xác lập những mối liên hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng những

kiến thức gì? Vào điều kiện cụ thể gì của bài tập.

Trả lời được những câu hỏi đó còn giúp giáo viên có sự định hướng trong

phương pháp dạy học về bài tập một cách đúng đắn, hiệu quả.

1.2.5. Phương pháp giải bài tập Vật lí

Đối với học sinh phổ thơng, vấn đề giải và sửa bài tập gặp khơng ít khó khăn vì

học sinh thường khơng có kiến thức lý thuyết chắc chắn và kĩ năng vận dụng kiến

thức Vật lí còn hạn chế. Vì vậy các em giải một cách mò mẫm, khơng có định

hướng rõ ràng, áp dụng cơng thức máy móc và nhiều khi khơng giải được. Có

nhiều nguyên nhân:

- Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập Vật lí.

- Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân tích các

hiện tượng Vật lí để đi đến bản chất Vật lí.

Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo

đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết. Nó khơng những giúp

học sinh có kiến thức lý thuyết chắc chắn mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic,

làm việc một cách khoa học, có kế hoạch.

Q trình giải một bài tập Vật lí thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của

bài tập, xem xét hiện tượng Vật lí, xác lập được những mối liên hệ cụ thể dựa trên



sự vận dụng kiến thức Vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho. Từ đó tính

tốn những mối liên hệ đã xác lập được để dẫn đến lời giải và kết luận chính xác.

Bài tập Vật lí rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú. Vì

vậy không thể chỉ ra được một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp dụng để giải

được tất

cả các loại bài tập. Song trong thực tế người ta cũng thừa nhận một quan điểm

chung về quá trình giải một bài tập Vật lí có thể trải qua các bước chính sau: [12]

Bước 1. Tìm hiểu đề bài

- Đọc đúng đề bài.

- Mơ tả hiện tượng vật lí nêu trong đề bài tập, vẽ hình minh họa. Nếu đề bài u

cầu, thì phải làm thí nghiệm hoặc vẽ đồ thị để thu được dữ kiện (trong trường hợp

bài tập thí nghiệm hoặc bài tập đồ thị).

- Xác định xem trong lớp hiện tượng vật lí đã nêu trong đề bài có những đại lượng

vật lí nào đã cho, đại lượng nào cần tìm.



Bước 2. Xây dựng lập luận

- Đối chiếu các dữ kiện xuất phát và cái phải tìm, xem xét bản chất vật lí của tình

huống đã cho để nhận ra các định luật, cơng thức lí thuyết có liên quan

- Xác lập các mối liên hệ cụ thể của các dữ kiện xuất phát và của cái phải tìm.

- Lựa chọn các mối liên hệ cơ bản, cho thấy sự liên hệ của cái phải tìm với các dữ

kiện xuất phát và từ đó có thể rút ra cái phải tìm.

Bước 3. Luận giải rút ra kết quả cần tìm.

Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập, tiếp tục luận giải, tính tốn rút ra kết quả .

Bước 4. Kiểm tra và biện luận kết quả.

Để có thể xác nhận kết quả vừa tìm được cần kiểm tra lại việc giải theo một

hoặc một số cách sau:

- Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi chưa, đã xét hết các trường hợp chưa.

- Kiểm tra tính tốn có đúng khơng?

- Kiểm tra thứ ngun của các đại lượng có phù hợp khơng?

- Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp khơng?

- Giải bài tập theo cách khác xem có cho cùng kết quả không?

Hoạt động giải bài tập trong thực tế có khi khơng thấy tách bạch rõ bước thứ

ba với bước thứ hai. Có thể, sau khi xác lập được một mối liên hệ vật lí cụ thể nào

đó người ta thực hiện ngay sự luận giải với mối liên hệ đó (biến đổi phương trình

đó) rồi tiếp sau đó mới lại xác lập một mối liên hệ vật lí khác. Có nghĩa là, các

bước có mối liên hệ xen kẽ trong quá trình giải bài tập.

1.2.6. Hướng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lí

1.2.6.1.Những cơng việc cần làm để hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí cụ

thể

- Giải bài tập đó theo phương pháp giải bài tập vật lí một cách tỉ mỉ.Tìm các cách

giải bài tập đó (nếu có).

- Xác định mục đích sử dụng bài tập này.

- Xác định những kiến thức áp dụng để giải bài tập.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×