Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương các định luật bảo toàn – vật lý 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông chuyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ LOAN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – VẬT LÝ 10 NHẰM BỒI DƯỠNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ LOAN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN

HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – VẬT LÝ 10 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

HÀ NỘI – 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ LOAN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN

HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – VẬT LÝ 10 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ

Mã số: 60 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐINH VĂN DŨNG

HÀ NỘI – 2015

MỤC LỤC

LỜI CẢMƠN i

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii

MỤC LỤC i

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5

1.1 Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý 5

1.1.1 Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lý 5

1.1.2 Bồi dưỡng học sinh giỏi Error! Bookmark not defined 1.1.3 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏiError! Bookmark not defined

1.2 Bài tập Vật lý trong dạy học ở trường trung học phổ thông Error! Bookmark not defined

1.2.1 Khái niệm về bài tập Vật lý Error! Bookmark not defined 1.2.2.Vai trò, tác dụng của bài tập Vật lý Error! Bookmark not defined 1.2.3 Phân loại bài tập Vật lý Error! Bookmark not defined 1.2.4 Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lý Error! Bookmark not defined

1.3 Thực tiễn về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở trường THPT

hiện nay Error! Bookmark not defined 1.3.1 Một số thông tin về các kỳ thi học sinh giỏi Vật lý hiện nay Error! Bookmark not defined

1.3.2 Sử dụng bài tập vật lí nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi Error! Bookmark not defined

1.3.3 Tình hình thực tế về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường

THPT Cao Bá Quát – Gia Lâm Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP Error! Bookmark not defined

2.1 Phân tích nội dung chương “Các định luật bảo toàn” để bồi dưỡng học

sinh giỏi Error! Bookmark not defined

2.1.1 Vị trí, tầm quan trọng của chương “Các định luật bảo toàn” trong phần

“Cơ học” – Vật lý 10 để giải các bài tập “Cơ học”Error! Bookmark not defined

2.1.2 Cấu trúc nội dung chương Các định luật bảo toànError! Bookmark not defined

2.1.3 Nội dung chương “Các định luật bảo toàn”Error! Bookmark not defined

2.2 Mục tiêu chương “Các định luật bảo toàn”Error! Bookmark not defined

2.2.1 Mục tiêu kiến thức Error! Bookmark not defined 2.2.2 Mục tiêu kĩ năng Error! Bookmark not defined 2.2.3 Mục tiêu thái độ Error! Bookmark not defined 2.3 Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập Error! Bookmark not defined 2.3.1 Nguyên tắc chungxây dựng hệ thống bài tậpError! Bookmark not defined

2.3.2 Phương pháp xây dựng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”

Error! Bookmark not defined 2.4 Hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tậpError! Bookmark not defined

KẾT LUẬT CHƯƠNG 2 Error! Bookmark not defined Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Error! Bookmark not defined 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.2 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.3.1 Tổ chức lớp thực nghiệm và lớp đối chứngError! Bookmark not defined

3.3.2 Tiến hành thực nghiệm Error! Bookmark not defined 3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.4.1 Tiêu chí đánh giá Error! Bookmark not defined 3.4.2 Kết quả thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 8 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Giáo dục được coi là cuốc sách hàng đầu của nước ta, hiện nay ngành giáo dục đang có đổi mới và được quan tâm đặc biệt Trong đó đào tạo nhân tài vẫn là mục tiêu quan trọng nhất của ngành giáo dục, các trường chuyên là một mũi nhọn tiên phong trong quá trình đào tạo nhân tài cho đất nước Hệ thống các trường chuyên, lớp chọn trung học phổ thông trên cả nước đã và đang đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi là cái nôi để đào tạo các nhà khoa học, nhà quản lý và các doanh nhân giỏi Bồi dưỡng học sinh, 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, đòi hỏi 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, sẽ góp phần rèn luyện tư duy cho học sinh ở mọi góc độ đặc biệt là phần giải bài tập vật lý 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 về 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 lắm 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 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

Vì các lý 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 Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông chuyên” nhằm góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi, nâng

cao chất lượng giảng dạy Vật lý ở các lớp ban A 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 Các định luật bảo toàn - Vật lý 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi THPT chuyên

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu đặc điểm, năng lực của Học sinh giỏi, học sinh giỏi Vật lý THPT chuyên

- Tìm hiểu lý luận về phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi, học sinh giỏi Vật lý ở trường THPT chuyên

- Tìm hiểu lý luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải bài tập Vật lý

- Nghiên cứu nội dung kiến thức chương Các định luật bảo toàn– Vật lý

10 THPT

- Lựa chọn xây dựng hệ thống bài tập Các định luật bảo toàn

- Định hướng xây dựng phương pháp giải bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Các định luật bảo toàn

- 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 Các định luật bảo toàn

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp ban A trường THPT Cao Bá Quát – Gia Lâm

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Các định luật bảo toàn

5 Vấn đề nghiên cứu

Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Các định luật bảo toàn - Vật Lý 10-Trung học phổ thông như thế nào sẽ bồi dưỡng được học sinh giỏi Vật lý ở trung học phổ thông ?

6 Giả thuyết khoa học

Xây dựng được hệ thống bài tập đa dạng, phong phú có chất lượng kết hợp với việc hướng dẫn hoạt động giải bài tập theo các phương pháp có sự định hướng và phát triển tư duy cho học sinh sẽ giúp nâng cao được khả năng suy luận logic, rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo góp phần bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở Trường học phổ thông

7 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

- Áp dụng với chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10

- Nghiên cứu cho học sinh học môn Vật lý ở khối 10 ban A trường THPT Cao Bá Quát – Gia Lâm

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 Từ đó biên soạn hệ thống bài tập chương 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 Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 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 nghành, 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 tiến

Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý

1.1.1 Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lý

Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu Ở Trung Quốc, từ đời nhà Đường những trẻ em có tài đặc biệt được mời đến sân Rồng để học tập và được giáo dục bằng những hình thức đặc biệt

Trong tác phẩm phương Tây, Plato cũng đã nêu lên các hình thức giáo dục đặc biệt cho HSG Ở châu Âu trong suốt thời Phục hưng, những người có tài năng về nghệ thuật, kiến trúc, văn học đều được nhà nước và các tổ chức

cá nhân bảo trợ, giúp đỡ

Nước Mỹ mãi đến thế kỉ 19 mới chú ý tới vấn đề GD học sinh giỏi và tài năng Đầu tiên là hình thức GD linh hoạt tại trường St Public Schools Louis 1868 cho phép những HSG học chương trình 6 năm trong vòng 4 năm; sau đó lần lượt là các trường Woburn; Elizabeth; Cambridge…

Và trong suốt thế kỉ XX, HSG đã trở thành một vấn đề của nước Mỹ với hàng loạt các tổ chức và các trung tâm nghiên cứu, bồi dưỡng học sinh giỏi ra đời Năm 2002 có 38 bang của Hoa Kỳ có đạo luật về giáo dục HSG (Gifted & Talented Student Education Act) trong đó 28 bang có thể đáp ứng đầy đủ cho việc GD học sinh giỏi

Nước Anh thành lập cả một Viện hàn lâm quốc gia dành cho học sinh giỏi và tài năng trẻ và Hiệp hội quốc gia dành cho học sinh giỏi, bên cạnh Website hướng dẫn GV dạy cho HS giỏi và HS tài năng

Từ năm 2001 chính quyền New Zealand đã phê chuẩn kế hoạch phát triển chiến lược HSG CHLB Đức có Hiệp hội dành cho HSG và tài năng Đức

Giáo dục Phổ thông Hàn Quốc có một chương trình đặc biệt dành cho HSG nhằm giúp chính quyền phát hiện HS tài năng từ rất sớm Năm 1994 có

khoảng 57/ 174 cơ sở GD ở Hàn Quốc tổ chức chương trình đặc biệt dành cho HSG

Từ năm 1985, Trung Quốc thừa nhận phải có một chương trình GD đặc biệt dành cho hai loại đối tượng HS yếu kém và HSG, trong đó cho phép các HSG có thể học vượt lớp

Một trong 15 mục tiêu ưu tiên của Viện quốc gia nghiên cứu giáo dục

và đào tạo Ấn Độ là phát hiện và bồi dưỡng HS tài năng

Nhìn chung các nước đều dùng hai thuật ngữ chính là gift (giỏi, có năng khiếu) và talent (tài năng) Luật bang Georgia (Hoa Kỳ) định nghĩa HSG như sau:

“HSG 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; người cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục vụ đặc biệt để đạt được trình độ tương ứng với năng lực của người đó” -

(Georgia Law)

Cơ quan GD Hoa Kỳ miêu tả khái niệm “HS giỏi” như sau: Đó là

những học sinh có khả năng thể hiện xuất sắc hoặc năng lực nổi trội trong các lĩnh vực trí tuệ, sự sáng tạo, khả năng lãnh đạo, nghệ thuật, hoặc các lĩnh vực lí thuyết chuyên biệt Những HS này thể hiện tài năng đặc biệt của mình

từ tất cả các bình diện xã hội, văn hóa và kinh tế”

Nhiều nước quan niệm: HSG là những đứa trẻ có năng lực trong các

lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lí thuyết Những học sinh này cần có sự phục vụ và những hoạt động không theo những điều kiện thông thường của nhà trường nhằm phát triển đầy đủ các năng lực vừa nêu trên

Cũng có nhiều nước quan niệm: Học sinh giỏi là những đứa trẻ có năng lực trong các lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lý thuyết

Có thể nói, hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng học sinh giỏi trong chiến lược phát triển chương trình GD phổ thông Nhiều nước ghi riêng thành một mục dành cho HSG, một số nước coi đó là một dạng của giáo dục đặc biệt hoặc chương trình đặc biệt

Chính vì vậy đã từ lâu, việc bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi đã trở thành nhiệm vụ của đại đa số các trường THPT đặc biệt là ở các trường chuyên, trường năng khiếu Kết quả thi của các đội tuyển HSG phần nào phản ánh chất lượng dạy và học của nhà trường ấy Tài năng là vốn quí của nước nhà Tài năng sẽ có và đến nhờ năng khiếu song có năng khiếu cũng không trở thành tài năng được nếu không có quá trình giáo dục, bồi dưỡng một cách khoa học Vì vậy để thực hiện mục tiêu đào tạo thế hệ trẻ Việt nam trở thành con người Việt nam có tài có đức kế tục sự nghiệp cách mạng thì nhiệm vụ của các thầy cô giáo phải kịp thời phát hiện và có kế hoạch bồi dưỡng học sinh có năng khiếu Đồng chí Lê Khả Phiêu nguyên Bí thư trung ương Đảng

đã từng nói : " Về nhân tài một mặt phải tìm được những cách thích hợp để phát hiện và bồi dưỡng nhân tài , đồng thời cũng cần lưu ý là nhân tài sẽ có điều kiện xuất hiện trên một nền dân trí rộng và trên cơ sở việc tổ chức đào tạo nhân lực tốt và nhân tài là người có trí tuệ sắc bén và những người có bàn tay vàng có những kỹ năng đặc biệt " Vì vậy công tác bồi dường học sinh giỏi là một công tác mũi nhọn trong việc nâng cao dân trí, đào tạo nguồn lực, bồi dưỡng nhân tài cho nhà trường nói riêng, cho địa phương nói chung Bồi dưỡng học sinh giỏi là một công việc khó khăn và lâu dài, đòi hỏi nhiều công sức của thầy và trò

Học sinh giỏi Vật lí là người có năng lực quan sát tốt, nắm vững bản chất của hiện tượng Vật lí mong muốn khám phá các hiện tượng Vật lí và vận dụng tối ưu các kiến thức Vật lí để giải quyết một hay nhiều vấn đề mới, bài tập mới có thể chưa được học hoặc thấy bao giờ