CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1. Bài tập vật lí, vai trò và mục đích sử dụng trong dạy học vật lí 1. Bài tập vật lí Trong thực tiễn dạy học cũng như trong các tài liệu giảng dạy, các thuật ngữ: ‘‘Bài tập, bài tập vật lý’’ thường được sử dụng cùng với các thuật ngữ ‘‘bài toán’’, ‘‘bài toán vật lý’’. Trong cuốn Đại từ điển tiếng việt, ‘‘bài tập” và “bài toán” được định nghĩa khác hẳn nhau.
Bài tập là các bài ra để luyện tập, vận dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề. Còn “bài toán” là vấn đề cần giải quyết, tìm ra lời giải bằng các định luật, quy tắc mới [13, tr. Cũng như vậy, một số ý kiến cho rằng cần phân biệt hai thuật ngữ “ bài tập vật lý” và “bài toán vật lý”. Bài tập vật lý có ý nghĩa là vận dụng các kiến thức lý thuyết đã học về vật lý vào trong những trường hợp cụ thể để giải quyết.
Còn bài toán vật lý được sử dụng để hình thành những kiến thức mới trong khi giải quyết vấn đề được đặt ra chưa có câu trả lời, hoặc đề ra một phương pháp giải quyết mới. Hiện nay, do quan niệm bài tập chỉ đơn thuần là vận dụng kiến thức đã biết nên nhiều giáo viên đã sử dụng bài tập để rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức cũ mà coi nhẹ chức năng tìm kiếm kiến thức mới, giải quyết vấn đề mới. Theo quan điểm hiện đại việc tìm kiếm kiến thức mới cũng là một bài tập cho học sinh, trong quá trình tìm kiếm kiến thức mới học sinh không phải thụ động tiếp thu cách giải quyết vấn đề một cách máy móc. Học sinh cũng phải tập các hành động, các phương pháp để chiếm lĩnh kiến thức mới như: quan sát, phân tích hiện tượng, đo lường, so sánh, khái quát hóa, tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng,.Điều đó có nghĩa là học sinh phải chủ động chiếm lĩnh kiến thức mới thông qua các hoạt động của chính mình, dưới sự hướng dẫn của giáo viên.
Trong tài liệu SGK cũng như các tài liệu bộ môn[3], người ta thường hiểu các bài tập luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com yếu, là nghiên cứu các hiện tượng, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lý của học sinh và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Về bản chất mỗi vấn đề xuất hiện khi nghiên cứu trong các tài liệu giáo khoa trong các bài học vật lý đều có thể coi là một bài tập đối với HS. Định nghĩa “bài tập vật lý’’ như trên được nhiều nhà lý luận dạy học, và các giáo viên giảng dạy tán thành, chấp nhận. Theo định nghĩa đó, bài tập vật lý có hai chức năng chính đó là vận dụng kiến thức cũ để giải quyết vấn đề và tìm kiếm kiến thức mới.
Chính vì vậy, theo nhóm tác giả không nên phận biệt hai khái niệm “bài tập vật lý” và “bài toán vật lý” mà gọi chung cả hai khai niệm này là “bài tập vật lý”. Mục đích sử dụng bài tập vật lí Bài tập vật lí có vai trò quan trọng trong vận dụng kiến thức và hình thành kiến thức mới. Do đó, bài tập vật lí với tư cách là một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông.Việc giải các BTVL là rèn luyện tư duy định hướng học sinh một cách tích cực. Bài tập Vật lí có thể được sử dụng như là: - Phương tiện nghiên cứu tài liệu mới, đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến thức một cách vững chắc.
- Phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời sống. - Rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh. - Phương tiện ôn tập, củng cố kiến thức cho học sinh một cách sinh động và có hiệu quả. - Rèn luyện những đức tính: tự lập, cẩn thận, kiên trì, tinh thần vượt khó cho học sinh.
- Phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức kỹ năng của học sinh. Quá trình giải một bài tập vật lý là quá trình tìm hiểu các điều kiện của bài toán, xem xét các hiện tượng vật lý được đề cập, dựa vào kiến thức vật lý 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trên cơ sở những cái đã biết để tìm ra cái chưa biết. Đồng thời thông qua hoạt động giải bài tập học sinh không chỉ củng cố lý thuyết và tìm ra lởi giải một cách chính xác, mà còn hướng cho học sinh cách suy luận độc lập để hiểu rõ và giải quyết vấn đề một cách chính xác. Muốn giải tốt các bài tập vật lý, học sinh cần phải biết vận dụng linh hoạt các thao tác tư duy, phân tích, tổng hợp, so sánh khái quát hóa,…để xác định được bản chất của vật lý.
Vận dụng các kiến thức của vật lý để giải quyết các nhiệm vụ của học tập, và những vấn đề thực tế của đời sống. Đó chính là thước đo chính xác nhất mức độ hiểu biết của học sinh. Vai trò của bài tập vật lí trong dạy và học Trước hết, vật lý là một môn khoa học giúp học sinh nắm được quy luật vận động của thế giới vật chất và bài tập vật lý giúp học sinh hiểu rõ những qui luật ấy, biết phân tích và vận dụng những qui luật ấy vào thực tiễn. Trong nhiều trường hợp, mặc dù người giáo viên có trình bày tài liệu một cách mạch lạc, hợp logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu cầu, qui tắc và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ để học sinh hiểu và nắm sâu sắc kiến thức.
Chỉ thông qua việc giải các bài tập vật lý dưới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện, và trở thành vốn riêng của người học. Qua đó học sinh còn có thể hình thành thói quen, kĩ năng, kĩ xảo khi vận dụng kiến thức đã học vào cuộc sống. Không những thế, thông qua dạy học về bài tập vật lí, người học có thể nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí… biết cách phân tích, ứng dụng vào thực tiễn, có thói quen vận dụng kiến thức khái quát, giúp học sinh làm việc với tinh thần tự lực cao, đồng thời phát triển tư duy sáng tạo của học sinh. Vai trò của bài tập vật lí trong dạy học như sau: - Giải bài tập vật lý giúp cho học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Khi giải bài tập vật lí, học sinh phải nhớ lại kiến thức vừa học, đào sâu và tổng hợp kiến thức trong một chương hoặc một phần của chương trình.
Nó được thực hiện qua các bài kiểm tra một tiết, kiểm tra định kì. Kết quả của bài kiểm tra giúp giáo viên biết người học học được gì, nắm kiến thức vững đến đâu để từ đó người giáo viên kịp thời sửa chữa sai lầm của người học và điều chỉnh cách dạy của mình. Giải bài tập vật lí là thước đo chính xác để giáo viên có thể thường xuyên theo dõi thành tích và tinh thần học tập của học sinh cùng với hiệu quả công tác giáo dục, giáo dưỡng của mình, để từ đó có thể điều chỉnh nội dung, phương pháp dạy học, giúp quá trình dạy học đạt hiệu quả cao. - Giải bài tập vật lí giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống.
Có thể xây dựng nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức lý thuyết đê giải quyết. Khi giải các bài tập như vậy, sẽ giúp học sinh hiểu kiến thức sâu sắc hơn, đồng thời tập cho học sinh biết cách liên hệ giữa lí thuyết và thực tế, vận dụng kiến thức được học vào cuộc sống hàng ngày. Thí dụ : Sau khi học xong bài “Máy biến áp-Truyền tải điện năng đi xa” học sinh có thể giải thích được, vì sao trước khi truyền tải đi xa người ta phải dùng máy biến áp để tăng điện áp, từ đó giải thích cho những người xung quanh cùng hiểu. - Bài tập dùng để dẫn dắt kiến thức mới Ở những lớp bậc THPT thì trình độ về toán học của HS đã khá phát triển, vì vậy nhiều khi các bài tập được giáo viên sử dụng một cách khéo léo để có thể dẫn dắt học sinh tìm hiểu về một kiến thức mới, hiện tượng mới.
Thí dụ: Sau khi học phần độ lệch pha trong bài “Mạch R,L,C mắc nối tiếp” GV cho một ví dụ trong đó ZL=Zc khi đó u và i cùng pha với nhau và hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Giáo Viên nói về hiện tượng cộng hưởng điện. 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Giải bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy, sáng tạo của học sinh Khi giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra HS phải phân tích đề bài, xem đề bài cho gì, cần gì, học sinh phải tái hiện kiến thức, vận dụng kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như phân tích, so sánh, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa….để xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng, lập luận, tính toán , có khi phải tiến hành làm thí nghiệm, đo đạc kiểm tra kết luận. Vì thế bài tập vật lí sẽ là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập và khả năng nghiên cứu khoa học, đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề.
- Bài tập vật lí có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Các bài tập vật lí có thể đề cập đến các lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống, khoa học, kĩ thuật, thông tin liên lạc, giao thông vận tải, sản suất công nghiệp….Các bài tập này là phương tiện thuận lợi để học sinh liên hệ giữa lí thuyết và thực hành, học tập với đời sống, vận dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất và cuộc sống.