mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung của luận văn g m 3 chương: - Chƣơng 1: Cơ sở l luận và thực tiễn của việc xây dựng và s dụng ài tập c nội dung thực tiễn trong dạy học Vật l nh m i dưỡng năng lực Vật lý của học sinh. - Chƣơng 2: Xây dựng và s dụng hệ thống ài tập c nội dung thực tiễn trong dạy học chủ đề “Sóng cơ” nh m i dưỡng năng lực vật l của học sinh trung học phổ thông. - Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm. 6 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.
Cơ sở lý luận về việc xâ dựng và sử dụng Bài tập vật lí có nội dung thực tiễn trong d học vật lí nhằm bồi dƣỡng năng lực Vật lí của học sinh 1. Bài tập vật lí 1. Khái niệm bài tập vật lí Bài tập vật lý được hiểu là một số 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 lý [14 – Hòa] BTVL là phương tiện giúp HS củng cố, trao d i kiến thức, rèn luyện kỹ năng và g p phần phát triển tư duy. BTVL cũng là phương tiện giúp GV đánh giá được quá trình học tập của người học.
Vai trò của bài tập vật lí trong quá trình dạy và học bộ môn vật lí BTVL c vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động học tập môn Vật lý. Giải các BTVL có tác dụng tăng cường hiểu biết cho HS về bản chất các định luật, công thức Vật lý. Thông qua việc giải BTVL, người học có thể nắm được các hiện tượng, khái niệm và những định luật Vật lý một cách sâu sắc và toàn diện đ ng thời biết cách phân tích các khái niệm, hiện tượng và ứng dụng vào thực tiễn, biến kiến thức đã c trở thành vốn riêng của người học. BTVL có thể được s dụng với các mục đ ch khác nhau, tùy thuộc vào những tình huống và yêu cầu cụ thể.
Vì vậy, có thể coi BTVL là phương tiện nghiên cứu tài liệu mới để trang bị kiến thức cho HS. BTVL là một công cụ rèn luyện tư duy, phát triển khả năng tưởng tượng, sáng tạo, tạo sự hứng thú, say mê học tập và b i dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS. Giải bài tập là một hình thức hoạt động tự lực của HS. Trong quá trình làm bài tập, do phải tự mình phân t ch các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng lập luận, 7 kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra được nên tư duy của HS được phát triển, năng lực làm việc tự lực của HS được năng cao, t nh kiên trì được phát triển.
Ngoài ra, BTVL còn dùng để ôn tập, củng cố kiến thức một cách hiệu quả. Khi giải bài tập, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phả tổng hợp những kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình. Trong quá trình dạy và học BTVL, GV có thể thông qua đ kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức, kỹ năng của HS tương đối chính xác. GV có thể phát hiện được những HS hiểu và nắm vững lý thuyết nhưng lại gặp khó khăn khi áp dụng kiến thức vào thực tiễn, giải các bài toán cụ thể, không biết vận dụng các công thức, định luật như thế nào để giải một BTVL.
Do đ , việc rèn luyện, hướng dẫn HS giải các BTVL là vô cùng quan trọng, đ ng thời cũng là iện pháp hiệu quả để phát triển năng lực tư duy và khả năng sáng tạo của HS. Bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 1. Khái niệm bài tập vật lí gắn với thực tiễn Bài tập vật lí gắn với thực tiễn là những vấn đề được đưa ra liên quan gần gũi với đời sống, nội dung bài tập có thể xuất phát từ các hiện tượng thiên nhiên, các kỹ thuật sản xuất, lao động và sinh hoạt hàng ngày xung quanh học sinh. Đối với các bài tập có nội dung thực tiễn, HS không những phải nắm chắc, vận dụng linh hoạt các kiến thức nền tảng: định nghĩa, định luật, tính chất… một cách nhuần nhuyễn; mà còn phải hiểu sâu lý thuyết, vận dụng tốt và tư duy ra các hệ quả của chúng.
Bài tập vật lí gắn với thực tiễn chú trọng đến việc áp dụng lý thuyết vào đời sống đòi hỏi người học phải tư duy linh hoạt và sáng tạo trong quá trình giải bài tập. Các bài tập Vật lí gắn với thực tiễn chú trọng đến việc truyền tải kiến thức từ lí thuyết sang những ứng dụng kĩ thuật đơn giản tương ứng trong thực tế. Do vậy tạo nhiều cơ hội cho HS trong việc vận dụng khả năng phân t ch, tổng hợp, suy luận logic để tìm ra các phương án, dự đoán, giải thích các hiện tượng, quy luật tự nhiên, từ đ rèn luyện kỹ năng giải quyết các tình huống thực tiễn [Hòa] 1. Phân loại bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 8 Việc phân loại ài tập c NDTT cũng tương tự như BTVL n i chung đều xuất phát từ những mục tiêu và các tiêu ch nhất định.
Tuy nhiên dù dựa trên những tiêu ch nào, mục đ ch nào đi nữa thì những sự phân loại đ cũng chỉ mang t nh chất tương đối; vì trong ất kỳ một loại BT nào cũng chứa đựng những yếu tố của một loại BT khác. - Bài tập định tính có nội dung thực tiễn: Bài tập định t nh vật l xuất hiện trên các sách áo từ rất nhiều năm trước đây với các tên gọi khác nhau như: câu hỏi thực hành, câu hỏi để lĩnh hội, ài tập logic, ài tập miệng, câu hỏi kiểm tra, … Ngày nay, người ta gọi chung cho dạng ài tập này là ài tập định t nh. Bài tập định t nh c nội dung thực tiễn là ài tập mà khi giải học sinh không cần phải thực hiện những phép t nh toán phức tạp (c thể là các phép t nh toán đơn giản, c thể t nh nhẩm được), mà phải thực hiện những suy luận logic dựa trên nền tảng kiến thức về khái niệm, định luật, quy luật vật l để giải quyết các vấn đề vật l thực tiễn trong đời sống. Đa số các ài tập định t nh yêu cầu học sinh giải th ch hoặc dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra trong một điều kiện xác định.
Bài tập vật l định t nh nhờ đưa được lý thuyết vật l lại gần hơn với các hiện tượng của đời sống thực tế xung quanh mà khiến các em học sinh tăng thêm hứng thú khám phá và khả năng quan sát hiện tượng, sự vật. Học sinh cần lập luận, tư duy logic để tìm tòi các vấn đề và tình huống trong thực tế để từ đ liên hệ với các kiến thức vật l đã học, tìm ra câu trả lời cho hiện tượng, quy luật thực tiễn đáp ứng đúng được ản chất vật l của chúng. Các ài tập định t nh đi sâu vào nghiên cứu lý thuyết nên được ưu tiên s dụng trong các kì ôn tập lý thuyết, các kì kiểm tra liên quan đến tư duy logic, suy luận và đánh giá mức độ vận dụng kiến thức vật l vào các hiện tượng thực tiễn cuộc sống của học sinh. Ví dụ: Bình thủy tinh c t nh năng giữ nhiệt rất tốt, em hãy giải th ch vì sao ình thủy tinh c thể giữ được nhiệt? Vì sao về mùa n ng ta mặc áo màu sáng thì cảm thấy đỡ n ng hơn khi mặc áo màu sẫm? Vì sao điều hòa thì hay được để trên cao còn lò s a thì hay được để ở dưới sàn? 9 Một số ài tập định t nh c nội dung thực tiễn c thể chuyển thành một dạng của ài tập th nghiệm, cụ thể là khi giáo viên yêu cầu học sinh s dụng th nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của dự đoán kết quả hiện tượng, lời giải thu được ng con đường suy luận từ lý thuyết, hay kiểm tra t nh đúng đắn của sự dự đoán kết quả hiện tượng.
- Bài tập định lượng có nội dung thực tiễn: Bài tập định lượng là các ài tập c dữ liệu cụ thể, yêu cầu học sinh phải s dụng một chuỗi các phép t nh toán để giải ra được một kết quả là đáp số định lượng như một công thức, một giá trị ng số. Trong quá trình dạy học, giáo viên s dụng các ài tập định lượng trong phần xây dựng mối quan hệ giữa các đại lượng vật l , iến đổi từ công thức vật l này sang công thức vật l khác. Giải các ài tập định lượng yêu cầu học sinh phải c nền tảng t nh toán toán học tốt, tuy nhiên ên cạnh đ yêu cầu tư duy, suy luận logic khi vận dụng các khái niệm, định luật vật l vào t nh toán cũng đòi hỏi yêu cầu cao. Loại ài tập định lượng c nội dung thực tiễn phải ao g m được các vấn đề c liên quan trực tiếp đến thực tế đời sống, các hiện tượng thiên nhiên, các quy luật vật l gần gũi với lao động sản xuất và sinh hoạt hàng ngày của học sinh.
Nhưng vì l do giúp dễ dàng cụ thể h a các hiện tượng vật l ngoài đời sống vào ài tập định lượng để các em học sinh dễ t nh toán, các ài tập định lượng c nội dung thực tiễn sẽ thường ao g m các vấn đề thực tiễn được thu hẹp và đơn giản h a đi nhiều so với thực tế. Ví dụ: Xác định nhiên liệu cần tiêu tốn để xe ô tô di chuyển một quãng đường nhất định. T nh nhiệt lượng cần cung cấp để làm 1,5 l t nước tăng nhiệt độ từ. - Bài tập định lượng có nội dung thực tiễn tổng hợp: Là ài tập mà học sinh cần vận dụng tổng hợp nhiều kiến thức vật l như khái niệm, định luật khác nhau và nắm rõ các kiến thức vật l ngoài thực tiễn đời sống để giải đáp được yêu cầu ài toán đưa ra.
Loại ài tập này thường ao g m lượng kiến thức từ hơn một hoặc nhiều ài học gộp lại, không chỉ giúp học sinh đơn thuần ghi nhớ và vận dụng nhuần nhuyễn các kiến thức của từng ài học, mà còn giúp học 10 sinh nhận thấy được mối liên hệ giữa các phần kiến thức vật l với nhau.