(LUẬN văn THẠC sĩ) biên soạn và hướng dẫn giải bài tập chương tĩnh học vật rắn, vật lí 10 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh giỏi vật lí

Do đó, để bồi dưỡng học sinh giỏi có hiệu quả và nâng cao năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi thì người giáo viên phải xây dựng được các hệ thống bài tập tốt và xây dựng các hoạt động hư

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ THANH

BIÊN SOẠN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG

“TĨNH HỌC VẬT RẮN”, VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ THANH

BIÊN SOẠN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG

“TĨNH HỌC VẬT RẮN”, VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo của Trường Đại học Giáo dục và các thầy cô giáo Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Giáo dục

Luận văn này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo GS.TS Nguyễn Quang Báu Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy, người đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình em thực hiện đề tài luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các bạn đồng nghiệp và các

em học sinh trong đội tuyển Vật lí của Trường THPT Cầù Giấy – Quận Cầu Giấy – Hà Nội đã không ngừng hỗ trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện đề tài luận văn

Hà Nội , tháng 11 năm 2019 Học viên thực hiện

Nguyễn Thị Thanh

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Kết quả đạt được của học sinh giỏi Vật lí trong 3 năm gần đây 23

Bảng 2.1 Mục tiêu về kiến thức kĩ năng 32

Bảng 3.1 Điểm kiểm tra của nhóm thực nghiệm 98

Bảng 3.2 Điểm kiểm tra của nhóm đối chứng 99

Bảng 3.3 Thống kê điểm số 99

Bảng 3.4 Các tham số thống kê 99

Bảng 3.5 Tỷ lệ % học sinh đạt điểm giỏi, khá, trung bình, yếu kém 100

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Tĩnh học vật rắn” 27

Sơ đồ 2.2 Phân loại bài tập chương “Tĩnh học vật rắn” 36

Biểu đồ 3.1 Đường phân bố tần suất 101

Biểu đồ 3.2 Phân loại và so sánh kết quả bài kiểm tra của HS 101

Hình 3.1 Một số hình ảnh làm việc của HS và GV trong buổi học thứ nhất 96

Hình 3.2 Một số hình ảnh làm việc của HS và GV trong buổi học thứ hai 97

Hình 3.3 Một số hình ảnh làm việc của HS và GV trong buổi học thứ ba 98

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ iv

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài……… 1

2 Mục tiêu nghiên cứu……… 3

3 Câu hỏi nghiên cứu………3

4 Giả thuyết khoa học……… 3

5 Đối tượng nghiên cứu………3

6 Khách thể nghiên cứu………3

7 Nhiệm vụ nghiên cứu………3

8 Phương pháp nghiên cứu……… 4

9 Cấu trúc luận văn……… 5

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ, BÀI TẬP VẬT LÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 6

1.1 Lí luận về năng lực 6

1.1.1 Khái niệm năng lực 6

1.1.2 Cấu trúc của năng lực 6

1.1.3 Năng lực sáng tạo (NLST) 7

1.1.4 Những biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 8

1.1.5 Những cấp độ biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 9

1.1.6 Những điều kiện cần thiết để rèn luyện NLST của HS trong học tập ,,,,,10

1.1.7 Một số biện pháp rèn luyện NLST cho HS 10

1.3 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 12

1.3.1 Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 12

1.3.2 Học sinh giỏi và mục tiêu dạy học sinh giỏi 13

1.3.3 Mục tiêu bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí THPT 14

1.3.4 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí THPT 14

1.4 Bài tập Vật lí trong dạy học ở trường Trung học phổ thông 17

1.4.1 Khái niệm về bài tập Vật lí 17

1.4.2 Vai trò, tác dụng của bài tập Vật lí 17

1.4.3 Phân loại bài tập Vật lí 18

1.4.4 Phương pháp giải bài tập Vật lí 20

1.4.5 Sử dụng bài tập Vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi Vật lí 21

1.5 Tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí ở trường THPT Cầu Giấy – Quận Cầu Giấy – Hà Nội 23

1.5.1 Đội ngũ GV Vật lí và thành tích của học sinh giỏi Vật lí trường THPT

Cầu Giấy 23

1.5.2 Thực trạng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí ở trường THPT

Cầu Giấy 24

CHƯƠNG 2 BIÊN SOẠN HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “TĨNH HỌC VẬT RẮN” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 27

2.1 Nội dung kiến thức chương “Tĩnh học vật rắn” 27

2.1.1 Cấu trúc nội dung chương “Tĩnh học vật rắn” 27

2.1.2 Phân tích nội dung chương “Tĩnh học vật rắn” 28

2.2 Mục tiêu dạy học chương “ Tĩnh học vật rắn” 32

2.2.1 Về tình cảm thái độ 32

2.2.2 Về kiến thức kĩ năng 32

2.3 Phương pháp xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương “Tĩnh học

vật rắn” 35

2.3.1 Phương pháp xây dựng hệ thống bài tập chương “Tĩnh học vật rắn” 35

2.3.2 Phương pháp hướng dẫn giải bài tập chương “Tĩnh học vật rắn” 36

2.4 Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương

“Tĩnh học vật rắn” nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi vật lí 38

2.4.1 Thiết kế các hoạt động giải bài tập chương “Tĩnh học vật rắn” 38

2.4.2 Bài tập có hướng dẫn giải 65

2.4.3 Bài tập tự giải 86

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 90

3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp của thực nghiệm

sư phạm 90

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 90

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 90

3.1.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 90

3.1.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 90

3.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 91

3.3 Kết quả và xử lí kết quả 93

3.3.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá 93

3.3.2 Phân tích và xử lí kết quả 94

3.4 Nhận xét chung về thực nghiệm sư phạm 102

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong mọi thời đại, nước ta luôn coi giáo dục là quốc sách hàng đầu Trong các trường phổ thông ngoài việc chăm lo rèn luyện nhân cách, phẩm chất đạo đức, bồi dưỡng kiến thức và nâng cao phẩm chất năng lực cho HS thì vấn đề phát hiện, đào tạo và bồi dưỡng nhân tài luôn được Nhà trường quan tâm đặc biệt

Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ lượng tri thức nhân loại tích lũy được là vô cùng lớn và ngày càng tăng lên nhanh chóng, vì vậy cách tiếp cận nguồn tri thức ấy cũng phải được thay đổi sao cho theo kịp với nguồn tri thức mới mà vẫn hiểu được nền tảng của các vấn đề đó, vì vậy việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực người học là cần thiết Việc đổi mới phương pháp dạy học hướng đến mục tiêu phát triển năng lực HS thay vì việc coi trọng hướng đến nội dung kiến thức như trước đây đang được triển khai tích cực trong các trường THPT, trong đó có môn Vật lí Học sinh giỏi thì cần phải sáng tạo nên đối với đội tuyển học sinh giỏi Vật lí vấn đề bồi dưỡng nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS là rất cần thiết và là yếu tố cốt lõi Trước đây việc truyền thụ kiến thức từ thầy sang trò giữ vai trò cốt yếu trong hoạt động dạy học, nhưng vấn đề ở chỗ kiến thức là

vô hạn, vì vậy lượng kiến thức mà người thầy truyền thụ cho HS không phải

là quan trọng nữa mà quan trọng hơn là người thầy phải giúp HS biết cách học tập để tự tiếp nhận tri thức một cách tốt nhất và theo đó giúp cho quá trình học tập của HS là học tập suốt đời Theo Nghị quyết Hội nghị Trung

ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo “Tiếp tục

đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học”; “Tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát

hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho HS”; “Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời” Đó cũng là những

xu hướng quốc tế trong cải cách PPDH ở nhà trường.[18]

Vật lí là một môn khoa học tự nhiên, các hiện tượng tự nhiên có khi là kết hợp của rất nhiều vấn đề lí thuyết khác nhau và trừu tượng, việc hiểu bản chất Vật lí và chứng minh được các qui luật Vật lí là một vấn đề khó Thông qua các bài toán cụ thể sẽ giúp HS hiểu sâu hơn về bản chất Vật lí và các hiện tượng Vật

lí trong tự nhiên và đời sống Vì vậy hoạt động giải bài tập Vật lí góp phần rèn luyện nâng cao các phẩm chất năng lực như : năng lực giải quyết vấn đề; năng lực phân tích, tổng hợp; năng lực tính toán , đặc biệt là nâng cao năng lực sáng tạo trong quá trình các em giải các bài tập Vật lí khó Do đó, để bồi dưỡng học sinh giỏi có hiệu quả và nâng cao năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi thì người giáo viên phải xây dựng được các hệ thống bài tập tốt và xây dựng các hoạt động hướng dẫn giải bài tập Vật lí nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi Vật lí

Trong các nội dung bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí phần “Tĩnh học vật rắn” Vật lí 10 là một nội dung khó, liên quan đến nhiều hiện tượng Vật lí, các

em HS thường ngại học, ngại làm bài tập phần này Nội dung chương “ Tĩnh học Vật rắn” đã được nhiều người quan tâm nhưng xét về góc độ bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HSG Vật lí thì chưa được khai thác nhiều như các nội dung khác

Xuất phát từ các lý do trên, đề tài “Biên soạn và hướng dẫn giải bài tập chương “ Tĩnh học vật rắn”, Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh giỏi Vật lí” được lựa chọn nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí tại trường THPT

2 Mục tiêu nghiên cứu

Vận dụng lí luận phương pháp dạy học, biên soạn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập về chương “Tĩnh học vật rắn” nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi Vật lí

3 Câu hỏi nghiên cứu

Vận dụng lí luận phương pháp dạy học, biên soạn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập về chương “Tĩnh học vật rắn” nhằm phát

triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi Vật lí như thế nào ?

4 Giả thuyết khoa học

Nếu biên soạn hệ thống bài tập logic, đa dạng, chú trọng các yếu tố sáng tạo trong hệ thống các bài tập, phù hợp với đối tượng học sinh giỏi Vật lí và kết hợp với phương pháp hướng dẫn đúng cách hoạt động giải bài tập sẽ góp phần phát

triển năng lực sáng tạo nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí THPT

5 Đối tƣợng nghiên cứu

Tiến hành nghiên cứu phần “ Tĩnh học vật rắn “ cho học sinh giỏi Vật lí trong trường THPT

6 Khách thể nghiên cứu

Học sinh trong đội tuyển HSG Vật lí tại trường THPT Cầu Giấy – Quận Cầu Giấy – Hà Nội

7 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu lí luận về năng lực, năng lực sáng tạo

- Tìm hiểu lí luận về phương pháp dạy học phát triển năng lực

- Tìm hiểu lí luận và thực tiễn về học sinh giỏi và bồi dưỡng học sinh giỏi

- Nghiên cứu lí luận về vai trò, tác dụng và phương pháp giải bài tập Vật lí

- Tìm hiểu thực tiễn về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi tại trường THPT Cầu Giấy – Quận Cầu Giấy – Hà Nội

- Biên soạn hệ thống bài tập chương “ Tĩnh học vật rắn” phù hợp với đối tượng là học sinh giỏi Vật lí trung học phổ thông

- Định hướng, xây dựng phương pháp giải bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Tĩnh học vật rắn” nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi Vật lí

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm với đội tuyển HSG Vật lí 10 trường THPT Cầu Giấy

8 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lí luận:

+ Nghiên cứu lí luận về năng lực, năng lực sáng tạo

+ Nghiên cứu, phân tích lí luận về phương pháp dạy học phát triển năng lực

+ Nghiên cứu, phân tích các đặc điểm của học sinh giỏi Vật lí THPT + Nghiên cứu, phân tích lí luận về bài tập Vật lí, vai trò của việc dạy bài tập Vật lí trong dạy học phát triển năng lực, dạy học phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi THPT

+ Tham khảo sách báo, tạp chí chuyên ngành, sưu tầm tài liệu về bài tập chương “ Tĩnh học vật rắn” nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

+ Tìm hiểu thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí tại trường THPT Cầu Giây – Quận Cầu Giấy _ Hà Nội và thành tích đạt được trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí của Nhà trường trong những năm gần đây

+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm với hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập cho đội tuyển học sinh giỏi Vật lí như đã soạn thảo

Phương pháp nghiên cứu toán thống kê:

+ Điều tra để có thông tin tổng hợp về thực trạng bồi dưỡng phần “

+ Tổng hợp, phân tích các dữ liệu thực nghiệm để đánh giá kết quả đạt được, ưu điểm, nhược điểm và tính cần thiết của đề tài

9 Cấu trúc luận văn

Nội dung chính của luận văn bao gồm

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học phát triển năng lực và bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí, bài tập Vật lí và phương pháp hướng dẫn giải bài tập Vật lí THPT

Chương 2: Biên soạn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Tĩnh học vật rắn nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi Vật lí THPT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

1.1.1 Khái niệm năng lực

Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin,

ý chí … thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt hiệu quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể [17, tr11]

1.1.2 Cấu trúc của năng lực

Tùy thuộc vào các cách tiếp cận khác nhau về năng lực các nhà nghiên

cứu trên thế giới đã đưa ra những mô hình năng lực khác nhau ví dụ như: mô

hình dựa trên cơ sở các kiến thức hiểu biết và các kỹ năng; mô hình dựa trên

cơ sở tính cách và hành vi cá nhân; mô hình dựa trên các kết quả và chuẩn đầu ra

Cấu trúc chung của năng lực hành động bao gồm các năng lực thành phần sau:

- Năng lực chuyên môn

với nhau Năng lực hành động được hình thành trên cơ sở có sự kết hợp các năng lực này [17]

Mô hình năng lực theo OECD,Trong các chương trình dạy học hiện nay của các nước thuộc OECD, người ta xây dựng mô hình năng lực đơn giản hơn, năng lực được chia thành hai nhóm chính: năng lực chung và các năng lực riêng, [18, tr19]

Năng lực chung: Là năng lực cơ bản thiết yếu để con người có thể hành động độc lập thành công, có thể sống và làm việc bình thường trong xã hội Năng lực này được hình thành và phát triển thông qua các môn học

Năng lực chung của HS có thể phân thành hai nhóm

+ Nhóm năng lực nhận thức: Đó là các năng lực gắn liền với các quá trình tư duy [18, tr 20]

+ Nhóm năng lực phi nhận thức: Đó là nhóm năng lực không thuần tâm thần, mà có sự pha trộn các nét/ phẩm chất nhân cách như năng lực vượt khó; năng lực thích ứng; năng lực thay đổi suy nghĩ/ tạo niềm tin tích cực; năng lực ứng phó stress; năng lực lãnh đạo…[18, tr 20]

Năng lực riêng( chuyên biệt ): Là năng lực được hình thành và phát triển nhờ một lĩnh vực hay môn học nào đó

Ví dụ năng lực đọc diễn cảm là năng lực riêng được hình thành và phát triển nhờ môn Tiếng Việt và văn học

Theo tài liệu tập huấn về kỹ năng xây dựng và tổ chức các hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong trường trung học, Bộ giáo dục và đào tạo năm

2015 thì cấu trúc của năng lực xét về thành phần cấu tạo, “ năng lực được cấu

thành bởi các thành tố kiến thức, kĩ năng, thái độ và giá trị, tình cảm và động

cơ cá nhân, tư chất, ”

1.1.3 Năng lực sáng tạo (NLST)

NLST là khả năng tạo ra những cái mới hoặc giải quyết vấn đề một cách mới mẻ của con người [13, tr 29]

NLST thể hiện rõ nét nhất ở khả năng tư duy sáng tạo, là đỉnh cao nhất của quá trình hoạt động trí tuệ của con người [13]

Tóm lại, NLST là khả năng huy động vốn kiến thức sẵn có với kĩ năng và thái độ để tạo ra giải pháp mới hoặc ý tưởng mới có giá trị đối với con người

1.1.4 Những biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

+ Năng lực vận dụng linh hoạt những kiến thức và kỹ năng đã biết vào các tình huống mới: Chẳng hạn như HS biết vận dụng linh hoạt kiến thức toán học để giải quyết các bài toán Vật lí

+ Năng lực nhận biết vấn đề mới trong những điều kiện quen biết [10,tr71]: ví dụ như khi học về công thức cộng vận tốc HS nhận biết ra bản chất của vấn đề chính là phép cộng các đại lượng vectơ đã được học trong toán học và hiểu hơn về ý nghĩa của phép cộng vectơ

+ Năng lực nhận thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu[10,tr71]:

ví dụ một bài toán là tổng hợp của nhiều bài toán đơn giản đã được học như bài toán con lắc đơn dao động va chạm vào một vật khác bỏ qua ma sát, chẳng hạn cần xác định tầm ném xa của vật Khi đó HS sẽ phát hiện được đây

là tổng hợp của ba bài toán đơn giản là con lắc đơn, bảo toàn động lượng và bài toán vật ném xiên

+ Năng lực đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lí một tình huống[10,tr71]: Có thể có nhiều cách giải đối với một bài toán, năng lực kết hợp các phương pháp giải để tìm ra lời giải ngắn nhất Ví dụ khi giải bài toán cực trị Vật lí HS có thể đưa ra nhiều phương pháp như vận dụng các bất đẳng thức Cô-si; Bu- nhi-a-cốp-ski hoặc phương pháp khảo sát hàm số; phương pháp đồ thị hoặc khả năng huy động các kiến thức cần thiết để đề xuất hoặc đưa ra các dự đoán khi phải lí giải một tình huống cụ thể

+ Năng lực nhìn nhận vấn đề dưới nhiều góc độ khác nhau [10,tr71],

các bài toán động học chất điểm bằng các định luật Newton hoặc giải theo quan điểm năng lượng

+ Năng lực phản biện một vấn đề bằng lí thuyết: Chẳng hạn như phát hiện ra những điều bất hợp lí, những bất ổn trong những quy luật phổ biến hoặc trong những hiện tượng, sự vật cụ thể dựa trên sự tinh tế, nhạy cảm và khả năng trực giác cao của chủ thể Rõ ràng, nếu không dựa trên sự tinh tế, nhạy cảm, không quan tâm đặc biệt đến sự chuyển động của thời gian, có lẽ Einstein sẽ không thể đưa ra được “thuyết tương đối” đến nay vẫn còn nguyên giá trị

1.1.5 Những cấp độ biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

+ Cấp độ thấp của NLST: Mức độ tái hiện kiến thức, bắt chước, có thể làm tương tự các bài toán như tương tự về phương pháp giải quyết, tương tự

về phương pháp luận hay vận dụng từ định luật hoặc định lí vào bài toán cụ thể Tái hiện và bắt chước là tính sáng tạo ở mức độ thấp nhưng nhưng nó lại

là tiền đề cơ bản để có điều kiện nâng khả năng sáng tạo lên mức cao hơn

+ Cấp độ cao hơn của NLST: Là tích cực tìm tòi, tìm ra những những tính chất mới, những dự báo, những qui trình, những hướng giải quyết mới, tìm tòi các phương thức hành động trên cơ sở tự giác, HS có nhu cầu, động cơ

và hứng thú để giải quyết các tình huống Ở mức độ này HS có sự độc lập trong tư duy tự mình phát hiện ra vấn đề, tự mình xác định phương hướng và tìm cách giải quyết vấn đề và biết tự đánh giá kết quả đạt được, say mê đi tìm kiến thức mới, khai thác kiến thức đã học theo nhiều hướng khác nhau [10,tr72]

+ Mức độ cao nhất của NLST: Là tích cực tìm ra cái mới, HS tự tìm ra kiến thức mới hoặc sự sáng tạo trong phương pháp Ở mức độ này HS có khả năng tư duy phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, tưởng tượng, tương tự

1.1.6 Những điều kiện cần thiết để rèn luyện NLST của HS trong học tập

+ Trước hết cần tạo ra hứng thú học tập cho HS: Để nảy sinh sáng tạo

trước hết phải có hứng thú và sáng tạo lại thúc đẩy hứng thú mới

+ Muốn sáng tạo thì cần phải có kiến thức cơ bản vững chắc: HS phải biết vận dụng linh hoạt tri thức đã biết vào tình huống mới Mọi con người bình thường đều có khả năng sáng tạo, biết kết hợp cái cũ, tạo ra cái mới đều

là sáng tạo, sáng tạo không chỉ dành riêng cho những thiên tài

+ Để sáng tạo cần có tư duy phê phán: HS có tư duy phê phán thì mới nhìn ra góc khuất của vấn đề, từ đó mới đưa ra được các giải pháp mới, tìm ra được cái mới

1.1.7 Một số biện pháp rèn luyện NLST cho HS

+ Biện pháp 1: Rèn cho HS có thói quen phân tích, tổng hợp, dự đoán + Biện pháp 2: Rèn cho HS biết nhìn nhận một vấn đề dưới nhiều góc

+ Biện pháp 5: Rèn cho HS biết vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn, quan tâm đến những sai lầm của HS, tìm nguyên nhân và cách khắc phục

+ Biện pháp 6: Rèn cho HS có tư duy phản biện

+ Biện pháp 7: Chú trọng đặt câu hỏi định hướng HS phát hiện vấn đề mới và giải quyết vấn đề

1.2 Dạy học theo định hướng tiếp cận năng lực

Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực ngoài việc tích cực hóa hoạt động trí tuệ của HS còn phải rèn luyện năng lực giải quyết

trí tuệ với hoạt động thực hành.[18, tr 67,68] Tăng cường các hoạt động nhóm, xây dựng mối quan hệ GV – HS sinh theo hướng cộng tác

Từ những năm 90 của thế kỷ trước, khi thiết kế chương trình giáo dục phổ thông người ta thường nêu lên hai cách tiếp cận chính đó là: tiếp cận chương trình theo nội dung và tiếp cận chương trình theo kết quả đầu ra

Theo cách mô tả và lí giải của một số nước thì chương trình năng lực thực chất vẫn là chương trình dựa trên kết quả đầu ra như đã nêu ở trên Đầu

ra của cách tiếp cận mới này tập trung vào hệ thống năng lực cần có ở mỗi người học; xuất phát từ những năng lực thiết yếu, cần có này mà lựa chọn và

đề xuất các nội dung dạy học [17, tr 13]

Những định hướng chung của dạy học theo định hướng phát triển năng lực:

- Phát huy tính tích cực, chủ động của HS, tạo điều kiện hình thành và phát triển năng lực tự học trên cơ sở đó hình thành phẩm chất độc lập, sáng tạo của tư duy

- Lựa chọn linh hoạt các phương pháp dạy học phù hợp, đặc thù của môn học trên nguyên tắc HS phải tự mình hoàn thành nhiệm vụ học tập dưới

sự tổ chức hướng dẫn của GV từ đó tìm ra được phương pháp học

- Tùy theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể để lựa chọn phương pháp dạy học phù hợp và tổ chức dạy học theo phương pháp đó

- Cần sử dụng hiệu quả các thiết bị dạy học của môn học, có thể tự làm

+ Chú trong rèn luyện cho HS về phương pháp luận để HS có thể tự đọc sách, biết cách suy luận để tìm tòi và phát triển kiến thức mới Cần rèn luyện cho HS các lối tư duy như phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng, tương tự , quy lạ về quen …để dần hình thành và phát triển tiềm năng sáng tạo của họ [18, tr69]

+ Thiết kế hoạt động dạy học tạo điều kiện cho HS tư duy nhiều hơn, làm nhiều hơn và thảo luận nhiều hơn

+ Đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu bài học thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập Chú trọng kĩ năng tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của HS [16, tr69]

1.3 Vấn đề bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lí

1.3.1 Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí

Ngày nay, Công nghệ thông tin phát triển như vũ bão và đang trong giai đoạn phát triển của cuộc cách mạng Công nghiệp 4.0 đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới căn bản và toàn diện, phát triển nguồn nhân lực nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao để theo kịp được với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trên thế giới và đáp ứng với nhu cầu của xã hội

Nguồn nhân lực chất lượng cao phải được phát hiện và bồi dưỡng ngay từ rất sớm Vì vậy, trong tất cả các cấp học việc phát hiện và bồi dưỡng nhân tài là yếu tố rất được quan tâm và là nhiệm vụ chính trị của mỗi GV trực tiếp giảng dạy Trong quá trình giảng dạy GV chuẩn bị các nội dung hàm chứa các yếu tố đòi hỏi sự sáng tạo để phát hiện ra những em HS có năng khiếu về bộ môn Vật lí

và tổ chức bồi dưỡng cho các em tham gia vào các cuộc thi học sinh giỏi Vật lí các cấp, tạo nguồn sinh viên chất lượng cao cho các trường Đại học và sau này chính là nguồn nhân lực chất lượng cao

1.3.2 Học sinh giỏi và mục tiêu dạy học sinh giỏi [3]

Một số quan điểm về học sinh giỏi

Theo định nghĩa ở Hoa Kỳ: Học sinh giỏi là học sinh có một động cơ mãnh liệt; chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao; có khả năng sáng tạo

Ở nhiều nước quan niệm: Học sinh giỏi là những đứa trẻ có khả năng nghiên cứu lí thuyết tốt hoặc có năng khiếu trong các hoạt động nghệ thuật hay có năng lực lãnh đạo

Như vậy, có thể thấy đặc điểm của học sinh giỏi là tích cực, chủ động, sáng tạo trong học tập và có năng lực tư duy tốt

Mục tiêu dạy học sinh giỏi

Mục tiêu của chương trình dạy cho học sinh giỏi ở các nước trên thế giới tương đối giống nhau, thể hiện ở một số điểm chính sau:

- Phát triển phương pháp tư duy ở trình độ cao phù hợp với đối tượng HSG

- Năng khiếu của học sinh được phát triển trong điều kiện tốt nhất

- Bồi dưỡng khả năng làm việc sáng tạo

- Học sinh được hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng nghiên cứu khoa học cũng như phương pháp tự học

- Thúc đẩy động cơ học tập

- Xây dựng khát vọng của tuổi trẻ

- Hình thành và phát triển tinh thần trách nhiệm trong đóng góp xã hội

- Hình thành, rèn luyện và phát triển kĩ năng mềm

- Định hướng nghề nghiệp

1.3.3 Mục tiêu bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí THPT

Bồi dưỡng HSG Vật lí đáp ứng cho các kì thi cấp Cụm, Thành phố và chuẩn bị kiến thức để có thể tham gia kì thi HSG cấp Quốc Gia

Để thực hiện mục tiêu trên GV dạy đội tuyển Vật lí tiến hành biên soạn

hệ thống bài tập cho HSG Vật lí hướng dẫn cho HS một số phương pháp để

giải quyết được các bài toán khó về mặt hiện tượng Vật lí hoặc phức tạp về toán học đáp ứng cho yêu cầu thi HSG bằng cách bồi dưỡng cho HSG những

1.3.4 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí THPT

Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí là bồi dưỡng những năng lực mà học sinh giỏi Vật lí luôn phải có đó là: Năng lực tư duy sáng tạo, tư duy trừu tượng, năng lực phản biện, năng lực phân tích, tổng hợp, năng lực tự học…

Để bồi dưỡng những năng lực đó giáo viên cần thực hiện một số biện pháp sau:

Tổ chức giáng dạy

Giai đoạn 1: Tổ chức thi chọn đội tuyển học sinh giỏi Vật lí trong toàn trường, chọn ra những học sinh có tiềm năng để bồi dưỡng Sau khi lựa chọn thành lập được đội dự tuyển học sinh giỏi, giáo viên lên kế hoạch

về nội dung chương trình và thời gian, địa điểm để tổ chức giảng dạy cho

Giai đoạn 2: Hệ thống lại các kiến thức cốt lõi mà các em đã được học, đưa ra cái nhìn khái quát hóa về bức tranh toàn cảnh các kiến thức đó Bổ trợ thêm phần kiến thức toán học cần thiết cho môn Vật lí

Giai đoạn 2: Dạy chuyên đề nâng cao cho đội tuyển, hàng tháng tiến hành thi để lựa chọn ra các em có năng lực tốt hơn, sau đó tổng hợp và chọn

ra đội tuyển chính thức của trường để đi thi cấp Cụm đối với học sinh khối

10, 11 Đối với học sinh giỏi khối 12 đi thi cấp Thành phố Nếu học sinh giỏi khối 12 được lọt vào vòng trong thì tiếp tục thi cấp Quốc gia

Rèn luyện và phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh

Tư duy là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ và quan hệ có tính quy luật giữa các sự vật hiện tượng mà con người ta chưa biết [16, tr 87]

Đối với học sinh giỏi, giáo viên phải tổ chức các hoạt động dạy học nhằm phát triển các năng lực tư duy bậc cao như: Tư duy sáng tạo, tư duy trừu tượng, tư duy logic, tư duy biện chứng, …Trong khi bồi dưỡng học sinh giỏi người giáo viên phải tạo ra được các tình huống có vấn đề và tạo hứng thú cho HS tham gia tư duy để giải quyết các vấn đề đó

+ Thông qua các bài tập và các câu hỏi định hướng mà GV đưa ra đòi hỏi HS phải tư duy hay có các hành động trí tuệ phù hợp

+ Mục tiêu của GV cần phát triển năng lực tư duy nào thì biên soạn bài tập và câu hỏi định hướng nhằm phát triển năng lực tư duy đó

+ Căn cứ vào câu trả lời của HS giáo viên có thể biết được HS đã tư duy đúng hướng hay chưa và từ đó chỉ ra sự sai lầm mắc phải trong tư duy và giúp HS tư duy đúng hướng

+ GV cần giúp HS khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận logic theo các qui tắc đơn giản

Tổ chức kì thi tháng cho đội tuyển

Căn cứ vào bài giải của các em để tìm ra những HS có tư duy sáng tạo

có cách giải mới hoặc cách giải hay, những cái nhìn mới lạ, độc đáo Từ đó động viên khuyến khích các em bằng các giải thưởng về sự sáng tạo Những bài giải độc đáo đó sẽ được lưu làm tài liệu giảng dạy cho HS các khóa sau

+ Cách tốt nhất để nhớ hệ thống kiến thức một cách logic là nhớ theo

sơ đồ tư duy

+ Tìm ra mối liên kết giữa các đại lượng Vật lí

+ Mỗi sự vật hiện tượng cần được xem xét theo nhiều góc độ khác nhau

và trong mối quan hệ tương quan giữa chúng

+ Tự đọc và làm các chuyên đề nâng cao

+ Các bài toán thực tế thường là tích hợp của nhiều ngành khoa học vì vậy khi giải bài toán Vật lí cần lưu ý nghiên cứu các môn liên quan như Toán, Hóa, …

+ Biết khai thác các nguồn tài liệu trên Internet

- Hướng dẫn cách đọc tài liệu

+ Khi nghiên cứu tài liệu nên đi từ khái quát tới chi tiết để có cái nhìn tổng quan về một vấn đề

+ Chắt lọc lại các kiến thức cốt lõi, các phương pháp mà các nhà khoa học đã áp dụng để giải quyết các vấn đề đó là gì

1.4 Bài tập Vật lí trong dạy học ở trường Trung học phổ thông

1.4.1 Khái niệm về bài tập Vật lí

Bài tập Vật lí là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép biến đổi toán học và những thí nghiệm dựa trên cơ sở khái niệm, các thuyết và các định luật Vật lí

1.4.2 Vai trò, tác dụng của bài tập Vật lí [6, tr 105 ]

Trong dạy học Vật lí thì việc giải bài tập Vật lí là quá trình để học sinh rèn các kĩ năng tư duy một cách tích cực

1.4.2.1 Học bài tập Vật lí giúp học sinh nâng cao khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời sống

Nội dung các khái niệm, thuyết, định luật Vật lí khá đơn giản, nhưng biểu hiện của chúng trong tự nhiên lại phức tạp, bởi các sự vật hiện tượng rất đa dạng mỗi sự vật lại có thể liên quan đến nhiều định luật Vật lí Bài tập Vật lí sẽ rèn luyện cho HS khả năng phân tích, nhận biết được những trường hợp phức tạp ấy,

từ đó hiểu được sâu sắc hơn về các kiến thức Vật lí mà các em đã học

1.4.2.2 Bài tập Vật lí có thể là phương tiện nghiên cứu tài liệu mới, đảm bảo cho HS lĩnh hội kiến thức một cách đơn giản hơn và có hệ thống

Trong quá trình dạy học, giáo viên có thể sử dụng bài tập Vật lí để làm xuất hiện tình huống có vấn đề, vừa giúp học sinh hệ thống kiến thức, vừa tạo động cơ hứng thú trong học tập

1.4.2.3 Bài tập Vật lí cũng là một phương tiện học sinh ôn tập, củng cố kiến thức một cách sinh động và có hiệu quả

Với hệ thống bài tập Vật lí đa dạng, phong phú, học sinh sẽ thấy được mặc dù các qui luật Vật lí không nhiều nhưng chúng lại chi phối rất nhiều hiện tượng xảy ra trong tự nhiên và chúng được ứng dụng rất nhiều trong đời sống

1.4.2.4 Bài tập Vật lí bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học, rèn luyện tư duy, góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh

Nhiều bài tập Vật lí không dừng lại ở việc áp dụng các kiến thức đã học một cách đơn giản mà đòi hỏi học sinh phải tư duy sáng tạo, biết suy luận logic, biết phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa Điều này được thể hiện rất rõ ở những bài tập tổng hợp , bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm

1.4.2.5 Bài tập Vật lí rèn luyện cho học sinh phẩm chất tốt: tự lập cẩn thận, kiên trì, tinh thần vượt khó

Để giải được một bài tập vật lí và có khả năng giải được các bài tập Vật

lí khác tương tự nhưng xuất hiện trong tình huống mới đòi hỏi học sinh phải

có được các đức tính trên, đặc biệt là những bài tập Vật lí khó

1.4.2.6 Bài tập Vật lí có thể dùng để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng cho

của mình, vì vậy cần phải phân loại bài tập Vật lí

1.4.3 Phân loại bài tập Vật lí

Dựa trên các mục đích khác nhau, nội dung khác nhau, phương pháp khác nhau để phân loại bài tập Vật lí như sau: Phân loại theo nội dung, phương thức cho điều kiện và phương pháp giải, theo yêu cầu phát triển tư duy sáng tạo của HS

1.4.3.1 Phân loại theo nội dung

+ Bài tập có nội dung lịch sử: là bài tập có những kiến thức liên quan đến những phát minh, hay những câu truyện Vật lí mang tính lịch sử

+ Bài tập có nội dung cụ thể hoặc trừu tượng:

+ Bài tập có nội dung cụ thể là các bài tập có các dữ kiện được cho là các con số cụ thể

+ Bài tập có nội dung trừu tượng: là những bài tập mà các dữ kiện được cho dưới dạng chữ

+ Bài tập theo đề tài Vật lí: cơ học, nhiệt học, điện học, quang

học,…Trong mỗi đề tài, có thể chia nhỏ hơn Ví dụ trong cơ học có thể chia: động học, động lực học, năng lượng,….hoặc có thể chia cơ học thành cơ học

cổ điển, cơ học tương đối

+ Bài tập tổng hợp: là các bài tập mà nội dung chứa nhiều mảng kiến

thức khác nhau

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

Theo cách phân loại này ta chia bài tập Vật lí thành năm loại: Bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập trắc nghiệm khách quan [6, tr 105]

+ Bài tập định tính: Đối với dạng bài tập này chỉ cần lập luận, chưa cần tính toán, các điều kiện của bài toán đều nhấn mạnh bản chất Vật lí của hiện tượng

+ Bài tập định lượng: bài tập loại này khi giải phải sử dụng các phương pháp toán học dựa trên các định luật, quy tắc hoặc thuyết Vật lí [6, tr 106]

+ Bài tập thí nghiệm: là dạng bài tập đòi hỏi HS phải thực hiện thí nghiệm để tìm ra các đại lượng yêu cầu trong bài toán, hoặc để kiểm chứng cho phương pháp giải bằng lý thuyết

+ Bài tập đồ thị: Đối với loại bài tập này, HS dựa vào việc phân tích đồ thị từ đó tìm ra các điều kiện để giải bài toán Hoặc HS phải vẽ được đồ thị của các quá trình Vật lí trong bài

+ Bài tập trắc nghiệm khách quan: Loại bài tập này thường được GV

sử dụng để kiểm tra kiến thức của HS trong phạm vi rộng, kết quả thu được

khách quan không phụ thuộc vào người chấm

1.4.3.3 Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy

Căn cứ vào mức độ hoạt động tư duy của HS để phân loại bài tập Vật lí, bài tập Vật lí được chia thành hai loại

+ Bài tập cơ bản: Là loại bài tập đơn giản, các mối quan hệ giữa các đại lượng trong bài tập là mối quan hệ trực tiếp, tường minh

+ Bài tập sáng tạo: Là loại bài tập phức tạp, các mối quan hệ giữa các đại lượng trong bài tập là mối quan hệ gián tiếp qua nhiều yếu tố trung gian, không tường minh, để giải quyết được HS phải thực hiện một chuỗi các lập luận logic, hoặc các phép biến đổi toán học

1.4.4 Phương pháp giải bài tập Vật lí

1.4.4.1 Lựa chọn bài tập Vật lí

Việc lựa chọn bài tập cần đáp ứng các yêu cầu như sau:

+ Phù hợp với các nội dung của kiến thức học sinh được học và kĩ năng giải bài tập

+ Hệ thống bài tập cần được đa dạng hóa bao gồm nhiều thể loại

+ Các bài tập đưa ra phải có tính hệ thống, mỗi bài tập là một mắt xích trong hệ thống bài tập, phải giúp cho người học có cái nhìn tổng quát và hệ thống về kiến thức cũng như kĩ năng thông qua các bài tập đó

+ Các bài tập phải đảm bảo tính vừa sức đối với đa số HS, đồng thời có chú ý tới sự phân hóa HS để góp phần giúp đỡ GV trong việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi

1.4.4.2 Phương pháp giải bài tập Vật lí

Để tạo ra cho HS có phương pháp học tập khoa học, khi dạy bài tập Vật

lí GV nên rèn cho học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí

Không có phương pháp cụ thể nào có thể áp dụng cho mọi bài toán Vật lí, tuy nhiên hoạt động giải một bài tập Vật lí thường bao gồm 4 bước như sau:

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

HS đọc hiểu đề bài, tìm ra từ khóa quan trọng trong đề bài

Xác định các đại lượng đã cho, đại lượng cần tìm

Tóm tắt đề bài bằng các kí hiệu

Bước 2: Phân tích hiện tượng

HS cần phải phân tích xem bài toán có liên quan đến hiện tượng Vật lí nào, khái niệm nào, qui tắc và định luật nào cần áp dụng

Bước 3: Luận giải

Ở bước này HS cần phải thiết lập mối liên hệ giữa đại lượng cần tìm và

dữ kiện mà đề bài cho trên cơ sở những qui tắc và định luật Vật lí

Bài tập định tính: HS cần tìm hiểu kĩ đề bài xem có các hiện tượng Vật

lí liên quan đến các tính chất Vật lí, định luật Vật lí Nắm vững các tính chất

và định luật Vật lí, thiết lập mối quan hệ giữa các tính chất, định luật để giải thích nguyên nhân của hiện tượng

Bài tập định lượng: Có thể hướng dẫn HS giải quyết theo phương pháp phân tích hoặc phương pháp tổng hợp

Phương pháp phân tích: Phương pháp này đi từ kết luận đến giả thiết

Từ đại lượng cần tìm, xây dựng mối liên hệ với các đại lượng liên quan để giải quyết bài toán

Phương pháp tổng hợp: Phương pháp này đi từ giả thiết đến kết luận

Từ các dữ kiện của đề bài, xây dựng mối quan hệ, qua các phép biến đổi để đi đến kết luận

1.4.5 Sử dụng bài tập Vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi Vật lí

1.4.5.1 Lựa chọn hệ thống bài tập Vật lí nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh giỏi

Với mỗi mục đích khác nhau thì sẽ lựa chọn loại bài tập Vật lí khác nhau, tuy nhiên GV cần lựa chọn một hệ thống bài tập thỏa mãn các yêu cầu sau:

+ Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp

+ Hệ thống các bài tập khái quát đặc trưng về phương pháp cho từng chủ đề

+ Mỗi bài tập cơ bản sẽ là một mắt xích trong các bài tập tổng hợp + Hệ thống các bài tập tổng hợp phủ trọn kiến thức đã học

+ Hệ thống bài tập khó ẩn chứa yếu tố sáng tạo

+ Hệ thống bài tập cần có nhiều thể loại,

Để bồi dưỡng học sinh giỏi GV cần xây dựng hệ thống bài tập có tác dụng rèn năng lực tư duy sáng tạo của HS, rèn cho HS khả năng tư duy linh hoạt, mềm dẻo, thích ứng được trong các tình huống khác nhau, rèn khả năng

tư duy độc lập

1.4.5.2.Sử dụng hệ thống bài tập Vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo

cho học sinh giỏi Vật lí

Trong dạy học từng loại bài tập cụ thể, GV phải thiết kế chi tiết từng hoạt động học của HS:

+ GV cần xác định rõ mỗi bài tập cụ thể được sử dụng ở khâu nào trong quá trình dạy học

+ GV cần làm rõ phương pháp đặc trưng để giải quyết hệ thống bài tập cho mỗi chủ đề

+ Cần chú trọng tới tính cá biệt hóa trong tiến trình hướng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lí qua các biện pháp sau:

- Tùy theo năng lực tư duy của HS, GV thiết kế bài tập phù hợp với đối tượng, độ khó tăng dần

- Yêu cầu về số lượng, về mức độ tự lực của HS cũng khác nhau

1.5 Tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí ở trường THPT Cầu Giấy – Quận Cầu Giấy – Hà Nội

1.5.1 Đội ngũ GV Vật lí và thành tích của học sinh giỏi Vật lí trường THPT Cầu Giấy

Trường THPT Cầu Giấy là ngôi trường mới được thành lập đến nay được

12 năm nhưng là một trong những trường THPT phát triển rất nhanh của Thành phố Hà Nội Cụ thể là điểm chuẩn xét tuyển đầu vào của HS hàng năm liên tục tăng lên, đến nay trường đã nằm trong tốp những trường THPT có điểm chuẩn đầu vào cao Tuy nhiên vì lí do mới thành lập, đội ngũ GV của trường đến từ nhiều tỉnh thành khác nhau nên mang nhiều phong cách địa phương khác nhau,

có những hạn chế phải mất nhiều thời gian mới khắc phục được Đội ngũ GV Vật lí tại trường THPT Cầu Giấy có trình độ chuyên môn ở mức Đại học và Thạc sĩ, không có Tiến sĩ, năng lực và kinh nghiệm của GV chưa đồng đều, do

đó chỉ có một số GV tham gia ôn luyện đội tuyển học sinh giỏi

Thành tích học sinh giỏi Vật lí của trường chưa cao, có HS được vào vòng thi Quốc gia nhưng chưa có giải

Bảng 1.1 Kết quả đạt được của học sinh giỏi Vật lí trong 3 năm gần đây

10 Cấp cụm -02 giải nhì

-03 giải ba -01 giải KK

-01 giải nhì -02 giải ba -02 giải KK

-02 giải nhì -04 giải ba -01giải KK

11 Cấp cụm -02 giải nhì

-01 giải ba -01 giải KK

-02 giải nhì -03 giải ba -01 giải KK

-01 giải nhì -03 giải ba -01 giải KK

12 Thành phố - 02 giải nhì - 01 giải nhì

Được tham gia thi HSG QG

-01 giải nhất Được tham gia thi HSG QG

12 Quốc gia Không có

HS tham gia

HS tham gia thi nhưng không đạt giải

HS tham gia thi nhưng không đạt giải

1.5.2 Thực trạng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí ở trường THPT Cầu Giấy

1.5.2.1 Thuận lợi trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí ở trường THPT Cầu Giấy

Điểm chuẩn đầu vào của trường THPT Cầu Giấy tương đối cao vì vậy năng lực của HS trong đội tuyển Vật lí cũng tương đối tốt nhưng không thực

sự xuất sắc ( vì không phải là HS chuyên)

GV trong trường đều có trách nhiệm, tâm huyết với công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Những GV được phân công dạy đội tuyển đều hết sức cố gắng, biết hi sinh lợi ích cá nhân để mang lại lợi ích cho tập thể

Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cũng được nhà trường cũng như phụ huynh rất chú trọng và quan tâm

Cơ sở vật chất của nhà trường phục vụ cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi tương đối tốt, đặc biệt nhà trường có lớp học thông minh ICT tạo điều kiện thuận lợi cho HS tham khảo các nguồn tài liệu phong phú và giúp tương tác tốt hơn giữa các HS với nhau và GV với HS

1.5.2.2 Một số khó khăn trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí ở trường THPT Cầu Giấy

Về phía HS, năng lực của HS trường THPT Cầu Giấy chưa thực sự xuất sắc nên gia đình không đầu tư dành thời gian và tâm huyết cho con để tham gia thi học sinh giỏi cấp Quốc gia, chủ yếu các em phải dồn thời gian để

ôn tập thi THPT quốc gia để lựa chọn vào các trường Đại học Đa số các em chỉ tham gia thi học sinh giỏi cấp Cụm và Thành phố, mặt khác các tiết học

trên lớp còn ít các em không được học chuyên sâu vì các em không phải là

HS chuyên

Về phía giáo viên, mặc dù các GV Vật lí đều tâm huyết nhưng một số thầy cô chưa có được hướng đi phù hợp với công tác bồi dưỡng HSG, hiện nay tổ Vật lí chưa xây dựng nội dung chương trình đặc thù luyện thi cho HSG, phương pháp đều do GV trực tiếp luyện đội tuyển tự biên soạn, chưa có

hệ thống phương pháp bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HSG Vật lí Một số thầy cô khi luyện đội tuyển mới chỉ chú trọng tới độ khó của kiến thức mà chưa quan tâm nhiều đến biện pháp hướng dẫn cho HS có được phương pháp luận để giải bài tập GV mới tập trung vào việc giảng giải bài tập như thể nào, theo cách của mình, mà ít quan tâm đến việc HS suy nghĩ, tiếp nhận và giải chúng như thế nào Chính vì thế mà HS khi giải bài tập chỉ áp dụng công thức một cách máy móc, không chú ý tới phương pháp giải HS tập trung giải bài tập cho thật nhiều mà không chú ý tới việc khái quát hóa vấn đề, nên khi gặp bài tập mới thường bị lúng túng trong việc huy động kiến thức

Kết luận chương 1

Chương 1 luận văn tập trung vào phân tích và làm rõ các vấn đề sau: Thứ nhất là, cơ sở lí luận về năng lực; năng lực sáng tạo; những biểu hiện của NLST; những biện pháp rèn luyện bồi dưỡng NLST và phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực

Thứ hai là, cơ sở lí luận về học sinh giỏi, học sinh giỏi Vật lí, một số

biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí THPT

Thứ ba là, cơ sở lí luận về bài tập Vật lí, vai trò, tác dụng của bài tập Vật lí trong việc góp phần phát triển tư duy sáng tạo của HS, phân loại bài tập Vật lí, phương pháp giải bài tập Vật lí, sử dụng bài tập Vật lí để bồi dưỡng NLST cho sinh giỏi Vật lí

Thứ tư là, tình hình thực tiễn công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí ở trường THPT Cầu Giấy – Quận Cầu Giấy – Hà Nội

Những kết quả nghiên cứu của chương 1 sử dụng làm cơ sở lí luận và thực tế để nghiên cứu tiếp trong chương 2 và chương 3

CHƯƠNG 2 BIÊN SOẠN HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “TĨNH HỌC VẬT RẮN” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ

2.1 Nội dung kiến thức chương “Tĩnh học vật rắn”

2.1.1 Cấu trúc nội dung chương “Tĩnh học vật rắn”

Nội dung kiến thức chương “Tĩnh học vật rắn” trong chương trình dạy cho đội tuyển học sinh giỏi Vật lí ở trường THPT Cầu Giấy được chia làm bốn phần chính như sau: Cân bằng của vật rắn không có chuyển động quay; Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định; Cân bằng tổng quát của vật rắn; Các dạng cân bằng

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Tĩnh học vật rắn”

CỐ ĐỊNH

CÂN BẰNG TỔNG QUÁT CỦA VẬT RẮN

CÁC DẠNG CÂN BẰNG

có chuyển động quay

Mô

men lực

Qui tắc

mô men

và điều kiện cân bằng

Ngẫu lực

Điều kiện cân bằng tổng quát của vật rắn

Cân bằng của vật tựa lên một điểm hoặc trục

cố định

Cân bằng của vật

có mặt chân

đế

2.1.2 Phân tích nội dung chương “Tĩnh học vật rắn”

2.1.2.1 Cân bằng của vật rắn không có chuyển động quay

+ Cân bằng của chất điểm

+ Cân bằng của vật rắn không có chuyển động quay quanh một trục

+ Các hệ quả

 Qui tắc hợp lực đồng qui:

- Tiến hành trượt các lực tác dụng lên vật tới điểm đồng qui

- Xác định hợp lực theo qui tắc cộng các véc tơ lực

 Qui tắc hợp lực song song:

d

d F

F

 ( chia trong)

Hợp lực của hai lực song song cùng chiều có:

- Hướng : Song song, cùng chiều với lực có độ lớn lớn hơn

 Ta chia vật thành nhiều phần nhỏ có khối lượng mi đã xác định rõ khối tâm Gi(xi ; yi; zi)

 Tọa độ khối tâm của các vật được xác định theo công thức:

xG = i i

i

m x m



i

m y m



i

m z m

F : Lực tác dụng (N)

d : Cánh tay đòn (m)

+ Quy tắc mô men

Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng,thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ [9, tr 281]

  '

M M

+ Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định

Chú ý: trong chương trình phổ thông ta chỉ xét các lực đồng phẳng

2.1.2.3 Cân bằng tổng quát của vật rắn

+ Ngẫu lực

Định nghĩa: Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực [9, tr 291]

M = F1d1 + F2d2 = F(d1 + d2) Hay M = Fd

+ Cân bằng của vật tựa lên một điểm hoặc một trục cố định

 Cân bằng không bền: Khối tâm ở vị trí cao nhất

 Cần bằng bền: Khối tâm ở vị trí thấp nhất

 Cân bằng phiếm định: Khối tâm ở vị trí không đổi

+ Cân bằng của vật có mặt chân đế

 Điều kiện cân bằng: Giá của trọng lực phải đi qua mặt chân đế

 Mức vững vàng của cân bằng: Cân bằng càng vững vàng khi

Khối tâm càng thấp và diện tích mặt chân đế càng lớn