Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương Cơ sở của nhiệt động lực học Vậ 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN QUỐC ÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TRẦN QUỐC ÂN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10

NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý

Mã số: 60 14 01 11

HÀ NỘI - 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TRẦN QUỐC ÂN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10

NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý

Mã số: 60 14 01 11

Cán bộ hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Huy Sinh

HÀ NỘI - 201

MỤC LỤC

Lời cảm ơn Error! Bookmark not defined Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt Error! Bookmark not defined

Mục lục i

Danh mục các bảng Error! Bookmark not defined Danh mục các hình Error! Bookmark not defined

MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC BỒI

DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở TRƯỜNG THPT 5

1.1 Cơ sở lý luận 5 1.1.1 Vài nét lịch sử về vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi trên thế giới và ở nước ta 5 1.1.2.Phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi thông qua tìm hiểu năng lực và

phẩm chất của học sinh giỏi Error! Bookmark not defined 1.1.3 Cơ sở lý luận về dạy và học bài tập Vật lí ở trường THPT Error! Bookmark not defined

1.1.4 Những vấn đề cơ bản về phương pháp dạy bài tập vật lí ở trường THPT

Error! Bookmark not defined 1.2 Cơ sở thực tiễn Error! Bookmark not defined

1.2.1 Phương pháp điều tra, khảo sát thực trạng hoạt động dạy giải bài tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở các trường THPT Thành phố Hải

Phòng Error! Bookmark not defined

1.2.2 Thực trạng hoạt động dạy giải bài tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật

lí ở các trường THPT thành phố Hải Phòng Error! Bookmark not defined Tiểu kết chương 1 Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP

CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10

CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Error! Bookmark not defined

2.1 Vị trí, vai trò và cấu trúc của chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”

Error! Bookmark not defined 2.1.1 Vị trí chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” Error! Bookmark not defined

2.1.2 Vai trò các kiến thức của chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” Error! Bookmark not defined

2.1.3 Cấu trúc nội dung chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” Error! Bookmark not defined

2.2 Những kiến thức trọng tâm của chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”

Error! Bookmark not defined 2.2.1.Các khái niệm cơ bản Error! Bookmark not defined 2.2.2 Các nguyên lí NĐLH Error! Bookmark not defined

2.2.3 Những hạn chế của nguyên lý I đòi hỏi sự ra đời của nguyên lý II

Error! Bookmark not defined

2.3 Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” vật lí lớp 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh

giỏi Error! Bookmark not defined

2.3.1 Chủ đề 1: Áp dụng nguyên lý I tính các đại lượng E Q A, , trong các

quá trình nhiệt động Error! Bookmark not defined

2.3.2 Chủ đề 2: Kết hợp nguyên lý I với áp dụng nguyên lí II của nhiệt động

lực học để tính các đại lượng liên quan đến các máy nhiệt Error! Bookmark not defined

2.3.3 Chủ đề 3: Bài tập nâng cao cho toàn chương(Tính các đại lượng NĐLH

- vẽ và phân tích đồ thị) Error! Bookmark not defined Tiểu kết chương 2 Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Error! Bookmark not defined 3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp của TN sư phạm Error! Bookmark not defined

3.1.1 Mục đích của TN sư phạm Error! Bookmark not defined 3.1.2 Nhiệm vụ của TN sư phạm Error! Bookmark not defined 3.1.3 Đối tượng TN sư phạm Error! Bookmark not defined 3.2 Tiến hành TN Error! Bookmark not defined

3.3 Kết quả và xử lý kết quả Error! Bookmark not defined 3.3.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá Error! Bookmark not defined 3.3.2 Nhận xét chung về mặt định tính Error! Bookmark not defined 3.3.3 Phân tích các kết quả về mặt định lượng Error! Bookmark not defined

3.4 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 6

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đất nước ta đang bước vào thời kì mới, thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Mọi nghành nghề đều có những bước thay đổi đáng kể.Trong không khí hội nhập sâu rộng vào vào WTO, ngành giáo dục đang tích cực từng bước đổi mới nội dung chương trình, đổi mới phương pháp dạy

học, đổi mới công tác quản lý giáo dục nâng cao chất lượng quản lý dạy

bồi dưỡng học sinh giỏi nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, nhằm hoàn thành mục tiêu: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài”

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã nhấn mạnh “Đối với giáo dục phổ thông, 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 học sinh…” 8 Để đạt được mục tiêu đề ra hội nghị cũng chỉ rõ” tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”

Trong thời đại khoa học và công nghệ ngày nay, nhân lực có trình độ cao không chỉ là tiền đề mà còn là yếu tố có tính quyết định cho sự phát triển của một đất nước Nếu có nguồn nhân lực tốt thì họ có thể cải tiến,phát minh

ra những máy móc, có phương pháp quản lý giúp cho năng suất lao động tăng lên gấp nhiều lần Tuy nhiên để tạo nguồn nhân lực có trình độ cao thì vấn đề phát hiện, bồi dưỡng và sử dụng người tài có vai trò quan trọng và phải được thực hiện ngay ở trường phổ thông Chính vì thế mà hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng học sinh giỏi trong chiến lược phát triển giáo dục phổ thông

Hiện nay ở các trường phổ thông coi công tác bồi dưỡng học sinh giỏi

là mũi nhọn và trọng tâm Nó có tác dụng thiết thực và mạnh mẽ làm nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ của đội ngũ giáo viên,nâng cao chất lượng giáo dục và khẳng định thương hiệu của nhà trường Với học sinh nó giúp các em có niềm đam mê, sự say sưa học tập và nghiên cứu, vươn lên để đạt nhũng đỉnh cao trong học tập

Lý luận dạy học xem bài tập là một phương pháp dạy học cụ thể, nó được áp dụng phổ biến thường xuyên ở các cấp học, ở các loại hình học tập khác nhau và được áp dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học Đối với môn Vật lý bài tâp đóng vai trò là nội dung, là phương tiện để chuyển tải kiến thức, rèn luyện tư duy và kĩ năng thực hành bộ môn một cách hiệu quả nhất, là một trong những phương tiện cơ bản nhất để giảng dạy và học tập môn vật lý ở nhà trường THPT

Đã có rất nhiều các công trình khoa học nghiên cứu về bài tập vật lý,

đề cập tới nhiều mặt như: lí luận dạy học bài tập vật lý, phận loại và phương pháp giải bài tập vật lý, nghiên cứu các tiến trình dạy học bài tập vật lý….Đối với việc phân loại và phương pháp giải bài tập đã có nhiều tác giả nghiên cứu và phát hành thành sách tham khảo nhưng chủ yếu phục vụ trực tiếp cho sách giáo khoa và ôn luyện thi đại học, cao đẳng Còn các tài liệu trình bày một cách hệ thống và phương pháp giải phục vụ cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi còn rất ít Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương

“Cơ sở của nhiệt động lực học” mới chỉ có các tác giả nghiên cứu cho đối

tượng là học sinh miền núi và đại trà.Với những lý do trên, chúng tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học

chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” vật lý lớp 12 nâng cao nhằm bồi

dưỡng học sinh giỏi”

2 Mục đích nghiên cứu

-Xây dựng hệ thống bài tập chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”

thuộc chương trình Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi

-Thiết kế tiến trình dạy học các chương “Cơ sở của nhiệt động lực

học” với việc sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng nhằm nâng cao năng lực

giải bài tập và tư duy sáng tạo cho HS

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

-Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng HS giỏi Vật

lý ở trường THPT

-Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Cơ sở của nhiệt động

lực học” vật lý lớp 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi

-Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả và tính khả thi của đề tài thông qua việc sử dụng hệ thống bài tập đã soạn thảo

4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

Nội dung, phương pháp dạy học và hệ thống bài tập chương “Cơ sở

của nhiệt động lực học” vật lý 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

5 Giả thuyết khoa học

-Cần đổi mới phương pháp dạy và học nhằm nâng cao chất lượng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi

-Để giải quyết vấn đề cần phải xây dựng được một hệ thống bài tập phù hợp với kiến thức và trình độ học sinh nói chung Mặt khác cần xây

dựng một hệ thống bài tập riêng phù hợp với chương “Cơ sở của nhiệt động

lực học” và sử dụng hệ thống bài tập đó vào việc bồi dưỡng học sinh giỏi

nhằm phát huy năng lực sáng tạo, nâng cao kiến thức và hiệu quả các kì thi HSG

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

- Ý nghĩa khoa học của đề tài :

Góp phần làm rõ thêm hệ thống cơ sở lý luận về việc bồi dưỡng và đào tạo học sinh giỏi ở nước ta và nhiều nước trên thế giới

- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài :

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương: “Cơ sở của nhiệt động

lực học” Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm cải thiện quá trình bồi dưỡng học sinh

giỏi ở trường THPT Ngô Quyền Thành phố Hải Phòng

7 Các phương pháp nghiên cứu

Lý thuyết : Nghiên cứu, ứng dụng các cơ sở lý luận về bồi dưỡng

HSG ở nước ta và một số nước khác

Thực tiễn : Điều tra khảo sát hiện trạng trong qúa trình đào tạo và bồi dưỡng HSG ở trường THPT Ngô Quyền Thành phố Hải Phòng Từ đó đánh giá và đưa ra nhận xét về tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Sử dụng phương pháp thống kê toán học : Phân tích, đánh giá kết quả nghiên cứu của đề tài và đưa ra kết luận

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung chính luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng học sinh giỏi

ở trường THPT

Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập chương“Cơ sở của nhiệt động

lực học” Vật lý 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng HSG

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả

CHƯƠNG I

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

VỀ VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở TRƯỜNG

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Vài nét lịch sử về vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi trên thế giới và ở nước ta

Trên thế giới

Vấn đề phát hiện và bồi dưỡng HSG được các nước trên thế giới đặc biệt quan tâm bởi vì nó cung cấp nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn cao,

có khả năng nghiên cứu khoa học và vận dụng khoa học vào đời sống Đó là

cơ sở của sự phát triển xã hội Đối với các nước phát triển, khoa học cơ bản góp phần đảm bảo cho họ giữ vững vị trí cường quốc Đối với những nước đang phát triển, để có thể đuổi kịp các nước phát triển nhất thiết phải đi tắt, đón đầu trong khoa học kĩ thuật Chính vì vậy các nước như Trung Quốc, Anh, Mỹ, Hàn Quốc đều có những chiến lược phát triển, chương trình đào tạo, chế độ đãi ngộ riêng cho HSG

HSG có thể học bằng nhiều cách khác nhau và tốc độ nhanh hơn so với các bạn cùng lớp vì thế cần có một chương trình HSG để phát triển và đáp ứng được tài năng của họ Từ điển bách khoa Wikipedia trong mục Giáo dục HSG (gifted education) nêu lên các hình thức sau đây :

Lớp riêng biệt (Separate classes): HSG được rèn luyện trong một lớp hoặc một trường học riêng, thường gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu Nhưng lớp hoặc trường chuyên (độc lập) này có nhiệm vụ hàng đầu là đáp ứng các đòi hỏi cho những HSG về lí thuyết (academically)

Phương pháp Mông-te-xơ-ri (Montessori method): Trong một lớp HS chia thành ba nhóm tuổi, nhà trường mang lại cho HS những cơ hội vượt lên

so với các bạn cùng nhóm tuổi

Tăng gia tốc (Acceleration): Những HS xuất sắc xếp vào một lớp có trình độ cao với nhiều tài liệu tương ứng với khả năng của mỗi HS

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Dương Trọng Bái (2003) Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trung

học phổ thông NXB Giáo dục

2 Dương Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (2001) Bài tập vật lý phân tử và

nhiệt học NXB Giáo dục

3 Dương Trọng Bái, Cao Học Viễn (2003) Bài thi vật lí Quốc tế - tập 1

NXB Giáo dục

4 Dương Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (2004) Bài thi vật lí Quốc tế - tập 2

NXB Giáo dục

5 Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Vũ Quang, Bùi

Gia Thịnh (2006) Bài tập Vật lí 10 Nhà xuất bản Giáo dục

6 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2005) Luật Giáo dục NXB Tư pháp

7 Đảng cộng sản Việt Nam Nghị quyết TW 4 khóa VII, Nghị quyết TW 2

khóa VIII NXB Chính trị Quốc gia

8 Bùi Quang Hân, Trần văn Bồi, Phạm Ngọc Tiến, Nguyễn Thành

Tương (2004) Giải toán Vật lý 10 - tập 2 Nhà xuất bản Giáo dục

9 Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006) Vật lí 10 nâng cao Nhà xuất

bản Giáo dục

10 Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006) Vật lí 10 nâng cao, sách

giáo viên Nhà xuất bản Giáo dục

11 Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006) Bài t ập vật lí 10 nâng cao

Nhà xuất bản Giáo dục

12 Nguyễn Thị Mỹ Lộc, Đinh Thị Kim Thoa, Trần Văn Tính (2009) Tâm

lý học giáo dục NXB Đại học Quốc gia Hà Nội

13 Ngô Diệu Nga (2005) Bài giảng chuyên đề phân tích chương trình vật lí

ph ổ thông

14 Nguyễn Huy Sinh (2010) Vật lý cơ –nhiệt đại cương Nhà xuất bản giáo dục

15 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001) Tổ chức hoạt động

nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông Nhà xuất

bản Đại học quốc gia Hà Nội

16 Phạm Hữu Tòng (2007) Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo

định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học

17 Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách (2009) Dạy học bài tập vật lí ở

trường THPT Nhà xuất bản Đại học Sư Phạm, Hà Nội

18 http://vi.edu.net.vn/, trang web dạy và học tích cực của dự án Việt –

Bỉ nâng cao chất lượng đào tạo, bồi dưỡng giáo viên

19 http://vi.wikipedia.org/, trang web bách khoa toàn thư mở