ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THỊ LAN ANH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ VẬT LÝ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ Ở TR[.]
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
PHẠM THỊ LAN ANH
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ-VẬT LÝ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ Ở TRUNG HỌC PHỔ
THÔNG CHUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ
HÀ NỘI – 2013
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
PHẠM THỊ LAN ANH
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ- VẬT LÝ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ Ở TRUNG HỌC PHỔ
THÔNG CHUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ
CHUYÊN NGÀNH LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÝ)
MÃ SỐ: 601410
Cán bộ hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Quang Báu
HÀ NỘI – 2013
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của GS.TS Nguyễn Quang Báu Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Xin trân trọng cảm ơn Thầy đã nhiệt tình hướng dẫn em trong quá trình nghiên cứa và thực hiện đề tài
Em xin chân thành cảm ơn Phòng đào tạo trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp
Em xin chân thành cảm ơn các giảng viên của trường Đại học Giáo dục và thầy cô trong khoa Vật lý Đại học KHTN Hà Nội cùng các thầy cô trong khoa Vật
lý trường Đại hạc Sư Phạm Hà Nội đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quý báu về mặt chuyên môn và phương pháp cho em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng các bạn đồng nghiệp trường THPT Thanh Oai A đã giúp đỡ và trao đổi chuyên môn trong quá trình tôi học tập
và nghiên cứu
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Vật lý trường THPT Chuyên – KHTN – Đại học KHTN – Đại học Quốc gia Hà Nội cùng các em học sinh yêu quý đã tạo điều kiện giúp đỡ và cộng tác với tôi trong quá trình làm thực nghiệp sư phạm và hoàn thành luận văn
Hà Nội, ngày 05 tháng 12 năm 2013
Học viên
Phạm Thị Lan Anh
Trang 4DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
THPT Trung học phổ thông
Trang 5MỤC LỤC
Lời cảm ơn i
Danh mục các chữ viết tắt ii
Mục lục iii
Danh mục các bảng vi
Danh mục các sơ đồ hình vẽ vii
MỞ ĐẦU 1
Chương 1:CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 5
1.1.Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý và học sinh THPT chuyên 5
1.1.1 Học sinh giỏi Vật lý và học sinh THPT chuyên 5
1.1.1.1 Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lý 5
1.1.1.2 Học sinh THPT chuyên 5
1.1.2 Giáo dục học sinh giỏi 6
1.1.2.1 Một số quan điểm về giáo dục học sinh giỏi 6
1.1.2.2 Mục tiêu dạy học sinh giỏi 7
1.1.3 Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi 7
1.1.3.1 Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi nói chung 7
1.1.3.2 Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi Vật lý 8
1.1.4 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý 9
1.1.4.1 Tổ chức giảng dạy 9
1.1.4.2 Hướng dẫn tự học 10
1.1.4.3 Rèn luyện năng lực tư duy và khả năng suy luận logic cho học sinh 11
1.1.4.4.Thi giải toán học sinh giỏi từng học kỳ 11
1.2 Bài tập Vật lý trong dạy học ở trường trung học phổ thông 12
1.2.1 Khái niệm vai trò và mục đích sử dụng của bài tập Vật lý 12
1.2.1.1 Khái niệm bài tập Vật lý 12
1.2.1.2 Vai trò, mục đích sử dụng bài tập Vật lý trong dạy học 12
1.2.2 Phân loại bài tập Vật lý 13
1.2.2.1 Phân loại theo nội dung 13
1.2.2.3 Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy 15
1.2.4 Phương pháp giải bài tập Vật lý 15
Trang 61.2.4.1 Lựa chọn bài tập Vật lý 15
1.2.4.2 Phương pháp giải bài tập Vật lý 16
1.2.5 Các kiểu hướng dẫn giải bài tập Vật lý 17
1.2.5.1 Hướng dẫn theo mẫu 17
1.2.5.2 Hướng dẫn tìm tòi 18
1.2.5.3 Định hướng khái quát chương trình hóa 18
1.3 Tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở Trường Trung học phổ thông Chuyên Tự nhiên 18
1.3.1 Đội ngũ giáo viên Vật lý và thành tích của học sinh giỏi Vật lý ở trường THPT chuyên KHTN 18
1.3.2.Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật Lý ở trường THPT chuyên KHTN 19
1.3.2.1 Thuận lợi trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT chuyên KHTN 19
1.3.2.2.Một số yêu tố bất thuận lợi trong trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT chuyên KHTN 20
KẾT LUẬN CHƯƠNG I 22
Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ – VẬT LÝ 11 24
2.1 Nội dung kiến thức chương Cảm ứng điện từ 24
2.1.1 Cấu trúc nội dung chương Cảm ứng điện từ 24
2.1.2 Phân tích sơ lược nội dung chương Cảm ứng điện từ 25
2.1.2.1 Hiện tượng cảm ứng điện từ 25
2.1.2.2 Hiện tượng tự cảm 29
2.2 Mục tiêu chương Cảm ứng điện từ: 31
2.2.1 Kiến thức: 31
2.2.2 Kỹ năng 31
2.3 Phương pháp xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương Cảm ứng điện từ 31
2.3.1 Phương pháp xây dựng hệ thống bài tập chương Cảm ứng điện từ 31
2.3.2 Phương pháp hướng dẫn giải bài tập chương Cảm ứng điện từ 32
2.3.2.1 Phương pháp hướng dẫn giải bài tập định tính chương Cảm ứng điện từ 32
2.3.2.2 Phương pháp hướng dẫn giải bài tập định lượng chương Cảm ứng điện từ 32
Trang 72.3.2.3 Mục đích của việc hướng dẫn giải bài tập chương Cảm ứng điện từ 34
2.4 Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương 35
2.4.1 Bài tập định tính 35
2.4.1.1 Bài tập có hướng dẫn 35
2.4.1.2 Bài tập tự giải 38
2.4.2 Bài tập định lượng 40
2.4.2.1 Bài tập có hướng dẫn 40
2.5.1.1 Bài tập tự giải 50
KẾT LUẬN CHƯƠNG II 56
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 57
3.1 Mục đích, đối tượng và phương pháp của thực nghiệm sư phạm 57
3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 57
3.1.2 Đối tượng và phương pháp của thực nghiệm sư phạm 57
3.1.2.1 Đối tượng: 57
3.1.2.2 Phương thức thực nghiệm sư phạm 57
3.1.2.3 Tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 58
3.1.2.4 Thời gian tiến hành thực nghiệm 59
3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 59
3.3 Kết quả và xử lý kết quả 60
3.3.1 Phân tích định tính diễn biến các giờ học trong quá trình TNSP 60
3.3.2 Phân tích bài kiểm tra 61
3.4 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 65
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 66
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 67
1 Kết luận 67
2 Khuyến nghị 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
PHỤ LỤC 70
Trang 8DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Bảng xếp loại học tập theo các mức 59
Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số 62
Bảng 3.3 Bảng các tham số thống kê 62
Bảng 3.4 Bảng thống kê số học sinh đạt từ điểm xi trở xuống 62
Trang 9DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ HÌNH VẼ
Hình 3.1 Đồ thị đường phân bố tần suất 63
Trang 1080
MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Giáo dục được coi là quốc sách hàng đầu của nước ta, hiện nay Ngành đang
có những đổi mới và được quan tâm đặc biệt Trong đó, đào tạo nhân tài vẫn là một trong những mục tiêu hàng đầu của ngành giáo dục, các trường chuyên là một trong những mũi nhọn tiên phong trong quá trình đào tạo nhân tài cho đất nước Hệ thống các trường chuyên trung học phổ thông trên cả nước đã và đang đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi và là cái nôi để đào tạo các nhà khoa học, nhà quản lý và các doanh nhân giỏi
Đào tạo học sinh Chuyên, học sinh giỏi ở bậc Trung học Phổ thông (THPT)
là một quá trình mang tính khoa học đòi hỏi phải có chiến lược lâu dài và có phương pháp phù hợp
Trong quá trình giảng dạy ở trường phổ thông nhiệm vụ phát triển tư duy cho học sinh là nhiệm vụ rất quan trọng, nhiệm vụ này cần được tiến hành đồng bộ ở các môn, trong đó Vật lý là môn khoa học tự nhiên đề cập đến nhiều vấn đề của khoa học, đời sống sẽ góp phần rèn luyện tư duy cho học sinh ở mọi góc độ, đặc biệt là qua phần giải bài tập Vật lý
Sử dụng hệ thống bài tập Vật lý là một trong các biện pháp quan trọng để nâng cao chất lượng HSG Vật lý Đối với học sinh giải bài tập là một cách học tập tích cực, là phương tiện chuyển tải kiến thức, rèn luyện tư duy và kỹ năng thực hành
bộ môn hiệu quả nhất Bài tập Vật lý không những có tác dụng rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú mà còn thông qua đó để ôn tập, rèn luyện một số kỹ năng cần thiết cho việc học tập và nghiên cứu Vật lý rèn luyện tính tích cực, tự lực, trí thông minh sáng tạo cho học sinh, giúp học sinh hứng thú trong học tập Cũng thông qua bài tập Vật lý giáo viên kiểm tra, đánh giá việc nắm vững kiến thức và kỹ năng Vật lý của học sinh
Trong các lớp chuyên Vật lý trung học phổ thông của nước ta hiện nay, học sinh được luyện nhiều bài tập khó dẫn đến quen, còn nặng về tính toán đôi khi chưa phát huy được óc quan sát, khả năng phát hiện vấn đề và các năng lực tư duy cho học sinh Còn thiếu những nghiên cứu và hướng dẫn chi tiết cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ứng với từng chương bài và chủ đề cụ thể
Trang 11Vì các lí do trên nên tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu "Xây dựng hệ
thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Cảm ứng điện từ – Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở Trung học phổ thông chuyên"
với mục đích góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi, nâng cao chất lượng giảng dạy Vật lý ở các lớp chuyên Vật lý THPT hiện nay
2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Cảm ứng điện từ – Vật lý 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở THPT chuyên
3 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu đặc điểm, năng lực của Học sinh giỏi, Học sinh Chuyên Vật lý THPT
- Tìm hiểu lý luận về phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi, học sinh giỏi Vật
lí ở trường THPT
- Tìm hiểu lý luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải và hướng dẫn giải bài tập Vật lý
- Nghiên cứu nội dung kiến thức chương Cảm ứng điện từ - Vật lý 11 THPT
- Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập chương Cảm ứng điện từ - Vật lý 11 THPT
- Định hướng, xây dựng phương pháp giải bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Cảm ứng điện từ - Vật lý 11 Trung học phổ thông
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá ưu điểm, nhược điểm và hiệu quả của hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương cảm ứng điện từ
4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Học sinh Chuyên Lý lớp 11 THPT chuyên
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Cảm ứng điện từ – Vật lý 11 – Trung học phổ thông
5 Vấn đề nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Cảm ứng điện từ – Vật lý 11 - Trung học phổ thông như thế nào sẽ bồi dưỡng được học sinh giỏi Vật lý ở trung học phổ thông chuyên?
Trang 1280
6 Giả thuyết khoa học
Xây dựng được hệ thống bài tập chương “Cảm ứng điện từ- Vật lý 11” gồm nhiều dạng bài, có mức độ khó, tổng hợp nhiều mảng kiến thức Kết hợp với việc hướng dẫn hoạt động giải bài tập theo các phương pháp có sự định hướng
tư duy cho học sinh sẽ góp phần bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở Trung học phổ thông chuyên
7 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
- Áp dụng với chương Cảm ứng điện từ – Vật lý 11 - Trung học phổ thông
- Nghiên cứu cho học sinh học môn Vật lý ở khối chuyên Vật l1- Trung học phổ thông Chuyên Khoa học Tự nhiên
8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa lý luận: Tìm hiểu những đặc điểm và yêu cầu cần có của học sinh
giỏi, học sinh chuyên Lý Trung học phổ thông và đặc điểm, vai trò của bài tập vật
lý Từ đó biên soạn hệ thống bài tập chương Cảm ứng điện từ và áp dụng các phương pháp hướng dẫn giải bài tập phù hợp giúp bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý
- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong việc giảng dạy chương Cảm ứng điện từ - Vật lý 11 Trung học phổ thông ở các trường THPT chuyên khác trong cả nước Đồng thời nó còn có giá trị tham khảo cho các thầy cô ở các trường THPT khi luyện tập cho học sinh giỏi để tham gia các kỳ thi học sinh giỏi các cấp
9 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo sách báo, tạp chí chuyên ngành, sưu tầm tài liệu về bài tập Vật lý, phương pháp hướng dẫn giải bài tập Vật lý và vai trò của bài tập Vật lý trong dạy học
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Phương pháp thực nghiệm, phương pháp điều tra
- Phương pháp thống kê toán học
10 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần Mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 03 chương
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy bài tập Vật lý phổ thông
Trang 13Chương 2: Hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Cảm ứng điện từ - Vật lý 11
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Trang 1480
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VÀ BỒI DƯỠNG HỌC
SINH GIỎI VẬT LÝ 1.1.Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý và học sinh THPT chuyên
1.1.1 Học sinh giỏi Vật lý và học sinh THPT chuyên
1.1.1.1 Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lý
“Học sinh giỏi là học sinh chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo, thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt và đạt xuất sắc trong lĩnh vực
lý thuyết, khoa học, cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục vụ đặc biệt để đạt được
trình độ tương ứng với năng lực [16, tr.1]
trong các lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lý thuyết
Học sinh giỏi Vật lý là người có năng lực quan sát tốt, nắm vững bản chất của hiện tượng Vật lý mong muốn khám phá các hiện tượng Vật lý và vận dụng tối
ưu các kiến thức thức Vật lý để giải quyết một hay nhiều vấn đề mới, bài tập mới có thể chưa được học hoặc thấy bao giờ
Nói chung học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lý đều có đặc điểm là tích cực, chủ động, sáng tạo trong học tập có năng lực tư duy phát triển Trong qua trình dạy học để lựa chọn phương pháp dạy học phù hợp giáo viên luôn phải quan tâm đến những đặc điểm này
1.1.1.2 Học sinh THPT chuyên
Học sinh được tuyển chọn vào các trường THPT chuyên hầu hết là các
em có tư chất thông minh, ham học hỏi, tích cực và chủ động trong quá trình học tập, nghiên cứu Chương trình và phương pháp dạy học cho học sinh ở trường THPT chuyên được xây dựng và lựa chọn phải căn cứ vào đặc điểm đó
và mục tiêu của trường THPT chuyên: “Mục tiêu của trường chuyên là phát hiện những học sinh có tư chất thông minh, đạt kết quả xuất sắc trong học tập và phát triển năng khiếu của các em về một số môn học trên cơ sở đảm bảo giáo dục phổ thông toàn diện; giáo dục các em thành người có lòng yêu nước, tinh thần vượt khó,