Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương sóng cơ học nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên vật lí

Nhằm mục đích phục vụ cho việc giảng dạy của GV và nghiên cứu của học sinh trong các kì thi ĐH và thi HSG các cấp, tôi chọn nghiên cứu đề tài luận văn "Xây dựng hệ thống bài tập và hướng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ĐINH THỊ VUI

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG

GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG“ SÓNG CƠ HỌC”

NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHUYÊN VẬT LÍ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI - 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ĐINH THỊ VUI

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG

GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “ SÓNG CƠ HỌC”

NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHUYÊN VẬT LÍ

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

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 60 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: GS TS NGUYỄN QUANG BÁU

HÀ NỘI – 2014

LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ giáo viên trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã trang bị cho tôi vốn kiến thức quý báu để tôi

có thể thực hiện thành công đề tài này, cũng như làm giàu thêm kiến thức để tôi tiếp tục sự nghiệp sau này

Trong suốt thời gian thực hiện đề tài này, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi động viên kịp thời của Ban Giám Hiệu cùng tập thể giáo viên tổ Vật Lý, các thầy cô giáo trong hội đồng sư phạm trường THPT Chuyên Nguyễn Trãi, sự ủng hộ nhiệt tình của tập thể học sinh trường THPT Chuyên Nguyễn Trãi Hải Dương Tôi xin chân thành cảm ơn

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Quang Báu, người đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện đề tài này Trong suốt thời gian dài, mặc

dù công việc nghiên cứu giảng dạy rất bận rộn, Thầy vẫn dành những khoảng thời gian quý giá để chỉ bảo giúp tôi hoàn thành được đề tài Sự giúp đỡ, động viên kịp thời và những tình cảm của Thầy dành cho tôi đã giúp tôi tự tin và vượt qua những khó khăn trong quá trình thực hiện luận văn Đối với tôi Thầy là một tấm gương sáng về sự cống hiến không mệt mỏi cho khoa học và cho thế hệ trẻ hôm nay

Hà Nội, tháng 10 năm 2014 Tác giả

Đinh Thị Vui

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

BTVL Bài tập vật lý

HS Học sinh HSG Học sinh giỏi GD&ĐT Giáo dục và Đào tạo

GV Giáo viên TNSP Thực nghiệm sư phạm THPT Trung học phổ thông SGK Sách giáo khoa

SP Sư phạm

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích (số 1) …79 Bảng 3.2: Bảng so sánh điểm của ĐC và TN ( phiếu 1)……… …80 Bảng 3.3: Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích ( số 2 ) 82 Bảng 3.4: Bảng so sánh điểm của ĐC và TN ( phiếu 2)……… 82 Bảng 3.5: Bảng so sánh % trong thang điểm của các lần kiểm tra…… 84 Bảng 3.6: Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng……… …85

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ

Hình 3.1 Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra học sinh ( lần 1 )……… 80 Hình 3.2 Đồ thị đường lũy tích - phiếu số 1……… …… 81 Hình 3.3 Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra học sinh ( lần 2 )…… …83 Hình 3.4 Đồ thị đường lũy tích - phiếu số 2……… …… 84

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP, HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 1.1 Tổng quan về học sinh giỏi Vật lí và học sinh THPT chuyên 5

1.1.1 Khái niệm về học sinh giỏi Vật lí và học sinh THPT chuyên 5

1.1.1.1 Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí 5

1.1.1.2 Học sinh THPT chuyên 6

1.1.2 Mục tiêu dạy học sinh giỏi 6

1.1.3 Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi 6

1.1.3.1 Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi nói chung 6

1.1.3.2 Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi chuyên Vật lí 7

1.1.4 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên Vật lí 8

1.1.4.1 Tổ chức giảng dạy 8

1.1.4.2 Hướng dẫn tự học 9

1.1.4.3 Rèn luyện năng lực tư duy và khả năng suy luận logic cho học sinh 10

1.1.4.4 Tổ chức kì thi tháng cho lớp chuyên .11

1.2 Cơ sở lý luận về dạy giải bài tập Vật lí trung học phổ thông 11

1.2.1 Khái niệm về bài tập Vật lí 11

1.2.2 Vai trò, tác dụng của bài tập Vật lí .11

1.2.3 Những yêu cầu chung trong dạy học về bài tập Vật lí 13

1.2.4 Phân loại bài tập Vật lí 14

1.2.4.1 Phân loại bài tập theo nội dung 14

1.2.4.2 Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải 15

1.2.4.3 Phân loại bài tập theo yêu cầu phát triển tư duy trong quá trình dạy học 16

1.2.5 Lựa chọn bài tập Vật lí 18

1.2.6 Tư duy trong giải bài tập Vật lí 19

1.2.7 Phương pháp giải bài tập Vật lí 19

1.2.8 Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí 25

1.2.8.1 Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn Angorit) 26

1.2.8.2 Hướng dẫn tìm tòi (Hướng dẫn Ơrixtic) 27

1.2.8.3 Định hướng khái quát chương trình hóa 28

1.2.9 Vai trò của hệ thống bài tập Vật lí 29

1.2.10 Mối quan hệ giữa hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập Vật lí 30

1.2.11 Sử dụng bài tập Vật lí nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi 30

1.3 Thực trạng hoạt động bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên Vật lí tại trường THPT chuyên Nguyễn Trãi tỉnh Hải Dương 31

1.3.1 Vài nét chung về trường THPT chuyên Nguyễn Trãi .31

1.3.2 Thực trạng chung của hoạt động dạy học sinh giỏi tại trường THPT chuyên Nguyễn Trãi tỉnh Hải Dương .35

1.3.1.1 Thuận lợi 35

1.3.1.2 Khó khăn 36

1.3.1.3 Biện pháp xử lý 37

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 38

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SÓNG CƠ HỌC 2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung chương "Sóng cơ học" .39

2.1.1 Nhiệm vụ của chương 39

2.1.2 Đặc điểm của chương 39

2.1.3 Sơ đồ cấu trúc của chương 39

2.2 Chuẩn kiến thức, kĩ năng 40

2.2.1 Kiến thức 40

2.2.2 Kĩ năng 41

2.3 Phân loại bài tập chương “Sóng cơ học” 41

2.4 Hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Sóng cơ học” 42

2.4.1 Bài tập có hướng dẫn 43

2.4.2 Bài tập tự luyện 67

TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 .74

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm .75

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .75

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 75

3.4 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 75

3.5 Thời gian thực nghiệm 76

3.6 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 76

3.6.1 Tiêu chí để đánh giá 76

3.6.2 Phân tích, đánh giá kết quả về mặt định tính 76

3.6.3 Phân tích, đánh giá các kết quả về mặt định lượng 77

3.6.4 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 85

TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 .87

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .88

TÀI LIỆU THAM KHẢO .90

PHỤ LỤC .92

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 Đây là nhiệm vụ quan trọng của tất cả các trường chuyên, đòi hỏi nhà trường phải quan tâm sát sao đến việc đầu tư chuyên môn nhằm phát hiện và bồi dưỡng năng lực, kĩ năng tư duy cho học sinh Để làm tốt nhiệm vụ này nhà trường phải tiến hành đầu tư đồng bộ ở tất cả các môn học, trong đó Vật lí là môn khoa học TN đề cập đến nhiều vấn đề của khoa học, gần gũi với đời sống giúp học sinh rèn luyện tư duy khoa học một cách tốt nhất Giải bài tập Vật lí là nội dung gây được sự hứng thú, rèn khả năng tư duy cho học sinh Bài tập Vật lí 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 thông qua việc giải bài tập học sinh được

ôn tập, rèn luyện một số kỹ năng cần thiết về Vật lí, rèn luyện tính tích cực, tự lực, trí thông minh sáng tạo Cũng thông qua bài tập Vật lí giáo viên kiểm tra, đánh giá việc nắm vững kiến thức và kĩ năng vận dụng kiến thức Vật lí của học sinh

Trong chương trình bộ môn Vật lí ở các lớp chuyên Vật lí trung học phổ thông 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 lí ứng với từng chương bài và chủ đề cụ thể

Thời gian gần đây, dạng bài toán “Sóng cơ học” thường được chọn đư vào

các đề thi đại học, thi học sinh giỏi các cấp, thu hút sự quan tâm của đội ngũ giáo

viên và sự chú ý của học sinh Nhằm mục đích phục vụ cho việc giảng dạy của GV

và nghiên cứu của học sinh trong các kì thi ĐH và thi HSG các cấp, tôi chọn nghiên

cứu đề tài luận văn "Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài

tập chương“Sóng cơ học” nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên Vật lí" nhằm

góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi, nâng cao chất lượng giảng

dạy Vật lí ở các lớp chuyên Vật lý THPT hiện nay

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Cho đến nay, đã có một số học viên cao học nghiên cứu về đề tài xây dựng

hệ thống bài tập cho khối chuyên như: Phạm Thành Công với đề tài Xây dựng hệ

thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Dao động và sóng điện từ

Vật lý 12 nhằm bồi dưỡng HSG của học sinh THPT chuyên Phạm Thị Lan Anh với

đề tài 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 HSG của học sinh THPT chuyên

"Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Sóng ánh

sáng – Vật lý 12 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi và phát huy năng khiếu Vật lý của

học sinh trung học phổ thông chuyên" Về chương“ Sóng cơ học”: Các tác giả

viết sách giáo khoa và sách bài tập Vật lí phổ thông cũng đã soạn thảo hệ thống bài

tập bám sát các chủ đề Vật lí phổ thông Có nhiều công trình nghiên cứu khác đề

cập đến hệ thống bài tập chương Sóng cơ học, nhưng các công trình đó với mục

đích chủ yếu là trình bày các dạng toán để luyện thi đại học, chưa quan tâm đến việc

bồi dưỡng học sinh giỏi ở khối chuyên

3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Mục đích nghiên cứu

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

cơ học nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên Vật lí

3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

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

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

trường THPT

- Nghiên cứu nội dung kiến thức chương“ Sóng cơ học”

- Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập về“ Sóng cơ học”

- Định hướng, xây dựng phương pháp giải bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương“ Sóng cơ học”

- 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“ Sóng cơ học”

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Học sinh Chuyên Lý lớp 12 THPT chuyên

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương“ Sóng cơ học”

5 Vấn đề nghiên cứu

Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “ Sóng cơ học” như thế nào sẽ bồi dưỡng được học sinh giỏi chuyên Vật lí?

6 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống kiến thức lý thuyết và bài tập đa dạng, phong phú có chất lượng độ khó cao kết hợp với phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập trong dạy học HSG, thì qua đó giúp HS nâng cao kiến thức, rèn luyện khả năng sáng tạo nâng cao chất lượng bộ môn và hiệu quả bồi dưỡng HSG THPT

7 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

- Áp dụng với chương Sóng cơ học – Vật lí 12 - THPT

- Nghiên cứu cho học sinh học môn Vật lí ở khối chuyên Vật lí THPT chuyên Nguyễn Trãi – Hải Dương

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Ý nghĩa lý luận: Tìm hiểu những đặc điểm và yêu cầu cần có của HSG, học sinh chuyên Lý - THPT Từ đó biên soạn hệ thống bài tập chương “ Sóng cơ học” và áp dụng các phương pháp hướng dẫn giải bài tập phù hợp giúp bồi dưỡng HSG Vật lí

- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong việc giảng dạy chương“ Sóng cơ học” 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 HSG để tham gia các kỳ thi HSG các cấp

9 Phương pháp nghiên cứu

9.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

Nghiên cứu lí luận về dạy học bài tập Vật lí

Nghiên cứu cơ sở lí luận để làm sáng tỏ vai trò của việc xây dựng hệ thống

và hướng dẫn giải bài tập Vật lí chương “Sóng cơ học”

Nghiên cứu chương trình Vật lí phổ thông, nội dung sách giáo khoa Vật lí 12 nâng cao và những tài liệu tham khảo có liên quan để xác định mức độ, nội dung và yêu cầu về kiến thức, kĩ năng giải bài tập

Lựa chọn các dạng bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo phù hợp với nội dung, kiến thức của chương

9.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Điều tra việc thực tiễn công tác bồi dưỡng HSG của học sinh THPT Chuyên những ưu điểm và nhược điểm từ đó đưa ra những phương pháp cụ thể

Tập hợp và nghiên cứu nội dung sách giáo khoa Vật lý lớp 12 nâng cao, các

đề thi HSG, đề thi vào đại học và cao đẳng, các tài liệu tham khảo khác để tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập tự luận, trắc nghiệm

Trao đổi với GV và HS lớp chuyên Vật lí trường THPT Chuyên Nguyễn Trãi Hải Dương

9.3 Phương pháp thống kê toán học

Thống kê các kết quả đo được trong quá trình thử nghiệm

So sánh kết quả

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 xây dựng hệ thống bài tập, hướng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lí và bồi dưỡng HSG Vật lí

Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương“Sóng cơ học”

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP, HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ VÀ BỒI DƯỠNG

HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 1.1 Tổng quan về học sinh giỏi Vật lí và học sinh THPT chuyên

1.1.1 Khái niệm về học sinh giỏi Vật lí và học sinh THPT chuyên

1.1.1.1 Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí

Học sinh giỏi( HSG) là những học sinh( HS) 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

“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]

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

Có thể nói, hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng HSG 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

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 thức Vật lí để giải quyết một hay nhiều vấn đề mới, bài tập mới có thể chưa được học hoặc thấy bao giờ

Nói chung HSG và HSG Vật lí 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,

tự hào, tự tôn dân tộc; có khả năng tự học, nghiên cứu khoa học và sáng tạo; có sức khỏe tốt để tiếp tục đào tạo thành nhân tài đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước” [3, tr.2]

1.1.2 Mục tiêu dạy học sinh giỏi

Mục tiêu chính của chương trình dành cho HSG và HS chuyên nhìn chung

các nước đều khá giống nhau Có thể nêu lên một số điểm chính sau đây:

Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ của trẻ

Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo

Phát triển các kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời

Nâng cao ý thức và khát vọng của trẻ về sự tự chịu trách nhiệm

Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong đóng góp xã hội

Phát triển phẩm chất lãnh đạo

1.1.3 Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi [5, tr 1 - 15]

1.1.3.1 Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi nói chung

Học sinh giỏi cần có một số năng lực và phẩm chất quan trọng sau:

- Năng lực tiếp thu kiến thức

+ Khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng

+ Luôn hứng thú trong các tiết học, đặc biệt là bài mới

+ Có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện những tri thức đã thu được ngay từ dạng sơ khai

- Năng lực suy luận

+ Biết thay đổi góc nhìn khi xem xét một sự vật hiện tượng

+ Biết cách tìm con đường ngắn nhất để đi đến một kết luận chính xác

+ Biết xét đủ các điều kiện cần thiết để kết luận được giả thuyết đúng

+ Biết quay lại điểm vừa xuất phát để tìm đường đi mới

- Năng lực đặc biệt

+Biết diễn đạt chính xác điều mình muốn trình bày

+ Sử dụng thành thạo hệ thống ký hiệu, các quy ước để diễn tả vấn đề

+ Biết phân biệt thành thạo các kỹ năng đọc, viết và nói

+ Biết thu gọn các vấn đề và trật tự hóa các vấn đề để dùng khái niệm trước, mô tả cho khái niệm sau

- Năng lực lao động sáng tạo:

Biết tổ hợp các yếu tố, các thao tác để thiết kế một dãy các hoạt động nhằm đạt kết quả mong muốn

- Năng lực kiểm chứng:

+ Biết suy xét đúng sai từ một loạt sự kiện

+ Biết tạo ra các tương tự hay tương phản để khẳng định hoặc bác bỏ một đặc trưng nào đó trong sản phẩm do mình làm ra

+ Biết chỉ ra một cách chắc chắn các dữ liệu cần phải kiểm nghiệm khi thực hiện một số lần kiểm nghiệm

- Năng lực thực hành:

+ Biết thực hiện dứt khoát một số động tác trong khi làm thí nghiệm

+ Biết kiên trì, kiên nhẫn trong quá trình làm sáng tỏ một số vấn đề lý thuyết thông qua thực nghiệm hoặc đi đến một vấn đề lý thuyết mới

1.1.3.2 Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi chuyên Vật lí

Dựa trên nguyên tắc chung về phẩm chất của một học sinh giỏi và đặc điểm của môn Vật lí có thể khái quát các năng lực và phẩm chất của một học sinh giỏi chuyên Vật lí như sau:

- Có năng lực tư duy tốt và sáng tạo, biết phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa

- Có kiến thức Vật lí vững vàng, sâu sắc, hệ thống, chính là nắm vững bản chất của các hiện tượng Vật lí Biết vận dụng linh hoạt, sáng tạo kiến thức cơ bản trong các tình huống mới

- Có kỹ năng thí nghiệm tốt, có năng lực về phương pháp nghiên cứu khoa học Vật

lí Biết nêu ra những lý luận cho những hiện tượng xảy ra trong thực tế, biết cách dùng thí nghiệm để kiểm chứng lại lý luận và biết cách dùng lý thuyết để giải thích những hiện tượng đã được kiểm chứng

Như vậy đối với giáo viên, khi đào tạo những học sinh giỏi Vật lí, cần hướng học sinh học tập để học sinh được trang bị những kiến thức, kỹ năng, giúp các em

tự học hỏi, sáng tạo nhằm phát huy tối đa năng lực của mình

1.1.4 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên Vật lí

1.1.4.1 Tổ chức giảng dạy [6,tr 168]

“ Đào tạo các HSG là cả một quá trình đào tạo nghiêm túc khoa học và công phu Trong quá trình này đòi hỏi chúng ta phải xây dựng được lộ trình đào tạo hàng năm cho nhóm, lớp học sinh giỏi Các nhóm HS này không chỉ được học theo chương trình phổ thông hiện hành mà còn phải bổ sung thêm kiến thức theo chương trình thi HSG theo chương trình của khu vực và quốc tế, vì vậy cần nghiên cứu để

HS có thể đáp ứng theo chuẩn đào tạo trong nước mà còn hướng tới chuẩn khu vực

và quốc tế Từ việc xây dựng chương trình chi tiết riêng cho các nhóm học sinh giỏi Các giai đoạn thực hiện có thể như sau:

Giai đoạn 1: Củng cố kiến thức ở THCS Các em học sinh được tổng kết các kiến thức ở THCS, học một số kiến thức ở lớp 10, làm quen với một số chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi

Giai đoạn 2: Chuyên đề nâng cao Các em trong nhóm học sinh giỏi ngoài học các kiến thức cơ bản trên lớp còn học thêm các kiến thức cần thiết cho học sinh giỏi (những kiến thức không có trong chương trình phổ thông) Ở trên lớp các em hoàn thành chương trình của lớp 10 – 11 cơ bản đủ để học các chuyên đề bồi dưỡng

và giải các bài tập khó Các học sinh lớp 10 trong nhóm luyện học sinh giỏi hoàn thành các nội dung kiến thức nâng cao cho đội tuyển

Giai đoạn 3: Thành đội tuyển thi học sinh giỏi quốc gia và quốc tế

Các học sinh đội tuyển 11 sẽ tham dự 3 kỳ thi học sinh giỏi cùng với học sinh lớp

12 để chọn đội tuyển Các trường chọn các học sinh có điểm cao từ trên xuống sao cho đủ chỉ tiêu theo quy định để lập thành đội tuyển thi quốc gia và quốc tế Đối với các học sinh giỏi các mục tiêu nhận thức từ bậc 3( thông hiểu) đến bậc 4( vận dụng)

1.1.4.2 Hướng dẫn tự học [6, tr 170]

“ Đối với các tài liệu khoa học lại cần phải biết cách đọc Đối với học sinh giỏi càng cần nghiên cứu sâu vào chuyên ngành Cần tập luyện cho học sinh tự học

mở rộng được kiến thức và bồi dưỡng được trí tuệ

- Rèn luyện cho học sinh cách đọc có hệ thống:

+ Học có hệ thống còn là học theo lịch sử phát triển của vấn đề Bất cứ vấn

đề nào cũng có nguồn gốc phát sinh, quá trình phát triển trong đó nó liên quan đến nhiều vấn đề khác và bản thân nó cũng qua một quá trình đấu tranh phức tạp của mâu thuân nội tại, để đi đến hình thái ta thấy ngày nay

+ Học có hệ thống còn là xem xét mỗi sự vật, mỗi hiện tượng trong mối tương quan với xung quanh nó, xem xét các khía cạnh của sự vật cũng như các mặt của hiện tượng

+ Học có hệ thống còn là khi học một ngành khoa học phải biết cả các ngành

có liên quan Không thể học nguyên Vật lí mà thiếu khái niệm cơ bản về toán học Không thể giỏi về Vật lí, nếu không có kiến thức về toán học, hóa học, sinh học

+ Học có hệ thống là học phải đi đôi với hành, lý thuyết phải gắn liền với thực hành Trong mọi quá trình đào tạo, phải đảm bảo cho sự cân đối nêu trên

- Rèn luyện cho học sinh cách lập kế hoạch và học có kế hoạch:

+ Học có kế hoạch trước hết là chia giáo trình thành phần, quy định thời gian dành cho mỗi phần và tìm mọi cách để thanh toán từng phần theo thời gian đã định Sau phần đầu phải rút kinh nghiệm để, nếu cần, điều chỉnh thời gian dành cho các phần sau thích hợp hơn

+ Học có kế hoạch còn là nhằm từng vấn đề trong thời kỳ nhất định rồi đặt

kế hoạch đọc sách vở, tài liệu liên quan tới vấn đề đó Khi chọn vấn đề cũng phải theo đúng quy trình logic của nhận thức, nhằm những vấn đề dễ trước và vấn đề khó sau Khi đọc tài liệu cũng phải đọc từ nông tới sâu, từ khái quát tới chi tiết

+ Biết cách học còn là biết lưu ý tới thứ tự ưu tiên của kiến thức: Điểm trung tâm của vòng kiến thức phải là phương pháp luận (phương pháp tư duy, phương pháp làm việc, phương pháp nghiên cứu…) lúc này hơn bao giờ hết, phương pháp

có vai trò quyết định trong kết quả học tập của từng người”

1.1.4.3 Rèn luyện năng lực tư duy và khả năng suy luận logic cho học sinh

- Tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và

hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời cũng là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới.“ Năng lực tư duy là tổng hợp những khả năng ghi nhớ, tái hiện, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa, tưởng tượng, suy luận, sáng tạo- giải quyết vấn đề, xử lý và linh cảm trong quá phản ánh, phát triển tri thức và vận dụng chúng vào thực tiễn”[12,

tr 70].Như Anhxtanh khẳng định“ cái đích cuối cùng của dạy học là phát triển tư duy cho học sinh” và bồi dưỡng học HSG cũng vậy, đặc biệt cần thiết phải rèn luyện nâng cao năng lực tư duy bậc cao cho học sinh

- Căn cứ vào mục tiêu giáo dục cho HSG đòi hỏi giáo viên tổ chức các hoạt động dạy và học để phát triển các năng lực tư duy bậc cao ở học sinh như tư duy lí luận, logic và sáng tạo Trong quá trình bồi dưỡng HSG, ở từng giai đoạn GV có nhiệm vụ làm xuất hiện những tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác

tư duy và hành động nhận thức mới có thể giải quyết được vấn đề và hoàn thành được nhiệm vụ học tập:

+ Giáo viên đưa ra những bài tập, câu hỏi để định hướng cho học sinh tìm những thao tác tư duy hay phương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp + Giáo viên phân tích câu trả lời hoặc bài tập của học sinh, chỉ ra chỗ sai của

họ trong khi thực hiện các thao tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa

+ Giáo viên giúp học sinh khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện các suy luận logic dưới dạng những qui tắc đơn giản

1.1.4.4 Tổ chức kì thi tháng cho lớp chuyên

Mỗi tháng khối chuyên tổ chức một cuộc thi giải các bài tập khó được sưu tầm từ các tài liệu hay Những em có lời giải đúng nhiều nhất, hay nhất và kết quả tốt nhất sẽ được khen thưởng, đó cũng là cơ sở để xét duyệt cấp học bổng cho HS Tổng kết các kết quả, lời giải của học sinh nhà trường có một tài liệu bổ ích lưu lại cho các em khóa sau Để đạt được kết quả cao trong các kỳ thi đó các em phải nỗ lực rèn luyện các kỹ năng làm bài, phải tự học, qua đó sẽ đạt được các mục tiêu học tập ở mức độ cao

“Mỗi học kỳ khối chuyên tổ chức một cuộc thi giải các bài tập khó được sưu

tốt nhất sẽ được khen thưởng Tổng kết các kết quả, lời giải của học sinh nhà trường

có một tài liệu bổ ích lưu lại cho các em khóa sau Để đặt được kết quả cao trong các kỳ thi đó các em phải nỗ lực rèn luyện các kỹ năng làm bài, phải tự học, qua đó

sẽ đạt được các mục tiêu học tập ở mức độ cao” [6, tr 171]

1.2 Cơ sở lý luận về dạy giải bài tập Vật lí trung học phổ thông

1.2.1 Khái niệm về bài tập Vật lí

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

Theo nghĩa rộng bài tập Vật lí được hiểu là mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài toán đối với học sinh Sự tư duy tích cực luôn là việc giải bài tập

1.2.2 Vai trò, tác dụng của bài tập Vật lí

Mục tiêu của dạy học Vật lí ở trường phổ thông là phải đảm bảo trang bị đầy

đủ cho học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản, hiện đại, làm cho học sinh có thể vận dụng những kiến thức đó để giải quyết nhiệm vụ học tập Bài tập Vật lí là một trong những phương pháp được vận dụng có hiệu quả trong dạy học Vật lí Nó

có một tầm quan trọng đặc biệt góp phần vào việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học Vật

lí ở phổ thông

Có thể nói, việc giải các bài tập Vật lí được xem như mục đích, là phương pháp dạy học Người ta ngày càng chú ý tăng cường các bài tập Vật lí vì chúng đóng vai trò quan trọng trong dạy học và giáo dục học sinh Tùy thuộc vào những tình huống

cụ thể, bài tập Vật lí được sử dụng theo các mục đích khác nhau

- Bài tập Vật lí có thể được sử dụng như là phương tiện nghiện cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội được kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc

- Bài tập Vật lí là một phương tiện để học sinh rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống

Trong quá trình học, nhiều khi học sinh thuộc nội dung lí thuyết, song họ cũng gặp rất nhiều khó khăn khi áp dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc giải các bài toán cụ thể Học sinh có thể nhắc lại các định luật, quy tắc, công thức nhưng không biết vận dụng chúng như thế nào để giải một bài tập Vật lí Do đó, việc rèn

luyện, hướng dẫn học sinh giải các bài tập Vật lí là biện pháp hiệu quả để phát triển

tư duy Vật lí cho học sinh

- Bài tập Vật lí là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện

tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh

Hoạt động giải bài tập là một hình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh

Trong khi giải bài tập học sinh phải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng

những lập luận, thực hiện việc tính toán, khi cần thiết phải tiến hành các thí nghiệm, kiểm tra các kết luận của mình Trong những điều kiện đó, tư duy lôgic, tư duy sáng tạo của học sinh được phát triển, năng lực làm việc độc lập của họ được nâng cao

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

Khi giải các bài tập đòi hỏi học sinh phải nhớ lại các công thức, định luật, kiến thức đã học, có khi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học trong cả một chương, một phần do đó học sinh sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ vững chắc những kiến thức

- Thông qua việc giải bài tập Vật lí có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó

Trên phương diện giáo dục, giải các bài tập Vật lí sẽ giúp hình thành các phẩm chất cá nhân của học sinh, như tình yêu lao động, trí tò mò, sự khéo léo, khả năng tự lực, hứng thú đối với học tập, ý chí và sự kiên trì đạt tới mục đích đặt ra

- Bài tập Vật lí là một phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách chính xác

Giải các bài tập Vật lí cũng là một phương pháp đơn giản để kiểm tra, hệ thống hóa kiến thức, kĩ năng và thói quen thực hành, cho phép mở rộng, làm sâu sắc các kiến thức

Với những vai trò của bài bập Vật lí như trên trình bày, thì việc rèn cho học sinh giải các bài tập Vật lí là vô cùng quan trọng Trong hoạt động dạy học, người giáo viên muốn làm được điều này, trước hết phải phân loại được các bài tập Vật lí một cách khoa học, logic

1.2.3 Những yêu cầu chung trong dạy học về bài tập Vật lí

- Khi dạy bài tập Vật lí trước hết giáo viên cần dự tính kế hoạch về việc sử

+ Xác định mục đích sử dụng bài tập Các mục đích có thể là: Dùng bài tập làm xuất hiện vấn đề trong các tiết nghiên cứu tài liệu mới Dùng bài tập hình thành kiến thức mới Dùng bài tập để củng cố, bổ sung, hoàn thiện các kiến thức lí thuyết

đã học Lựa chọn bài tập điển hình nhằm hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải, từ đó hình thành phương pháp chung cho mỗi loại bài tập đó Dùng bài tập để kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh

+ Sắp xếp các bài tập đã chọn thành một hệ thống, định rõ kế hoạch và mục đích sử dụng trong tiến trình dạy học

+ Lập kế hoạch sử dụng bài tập Vật lí, ta có thể lập theo bảng sau:

Giải ở lớp các bài tập đã ra

về nhà Hình thành

kiến thức mới

Củng cố

- Khi dạy bài tập Vật lí là người giáo viên phải dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra, rèn cho học sinh kĩ năng giải những bài toán cơ bản

- Khi dạy bài tập Vật lí yêu cầu quan trọng nhất đối với giáo viên là coi trọng việc phát triển tư duy

1.2.4 Phân loại bài tập Vật lí

Số lượng các bài tập Vật lí sử dụng trong thực tiễn dạy học hiện nay rất lớn, vì vậy cần có sự phân loại sao cho có tính tương đối thống nhất về mặt lí luận cũng như thực tiễn cho phép người dạy lựa chọn và sử dụng hợp lí các bài tập Vật lí trong dạy học “Bài tập Vật lý có thể khác nhau về nội dung, về phương thức giải, về mục

tiêu dạy học Do đó việc phân loại bài tập Vật lý được dựa trên các cơ sở phân loại như sau: Phân loại theo nội dung, phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải, phân loại theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triển tư duy sáng

tạo của học sinh” [15, tr.12]

Tuy nhiên, cần nói thêm rằng, các phương án phân loại như trên không hoàn toàn tách biệt, một bài tập cụ thể có thể đồng thời thuộc một vài nhóm khác nhau

1.2.4.1 Phân loại bài tập theo nội dung

Nên chia các bài tập theo các đề tài của tài liệu Vật lí của chúng Theo đó, người ta phân thành các bài tập về Cơ học, Vật lí phân tử, Điện học sự phân chia này mang tính quy ước, bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết một bài tập thường không phải chỉ lấy trong một chương mà có thể lấy từ những chương, những phần Vật lí khác nhau trong chương trình Vật lí đã học

Theo nội dung, bài tập Vật lí cũng có thể phân chia thành các bài tập có nội dung trừu tượng và bài tập có nội dung cụ thể Ở các bài tập có nội dung trừu tượng, kiến thức cần sử dụng giải bài tập được bộc lộ rõ trong đề Loại bài tập này thường được sử dụng để ôn tập, củng cố kiến thức và bồi dưỡng tư duy logic và tư duy toán cho học sinh

Bài tập có nội dung cụ thể là loại bài tập gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm sống của học sinh Với bài này ta cần tìm mối quan hệ giữa hiện tượng trong đề bài với những kiến thức Vật lí có thể áp dụng

Các bài tập mà nội dung chứa đựng những tài liệu về kĩ thuật, về sản xuất công nông nghiệp về giao thông liên lạc … là những bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp

Bài tập có nội dung lịch sử: đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức có đặc điểm lịch sử : những dữ liệu về các thí nghiệm Vật lí, về những phát minh sáng chế hoặc về những câu chuyện có tính chất lịch sử

Ngoài ra, để phát triển và duy trì hứng thú học Vật lí, người ta thường sử dụng các bài tập Vật lí vui làm cho bài học sinh động Trong các bài tập như vậy các điều kiện của bài tập thường chứa đựng các yếu tố nghịch lí hoặc gây trí tò

mò ở học sinh

Ví dụ: Bạn A ngồi tại rạp hát nghe ca nhạc, bạn B ở nhà xem tivi truyền hình trực

chỉ ngồi cách sân khấu vài chục mét, trong khi bạn B thì cách xa hàng km Ý kiến của A đúng hay sai? Tại sao?

1.2.4.2 Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải [15,

tr 17-20]

‘‘Theo đó, người ta sẽ phân ra thành các dạng: bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập trắc nghiệm khách quan

- Bài tập định tính: Có hai loại bài tập định tính là: Giải thích hiện tượng và

dự đoán hiện tượng

- Bài tập định lượng (bài tập tính toán): Đó là các bài tập khi giải phải sử dụng các phương pháp Toán học (dựa trên các định luật và quy tắc, thuyết Vật lí) Đây là dạng bài tập sử dụng rộng rãi, thường được soạn thảo cho chương trình Vật

lí phổ thông Các bài tập này có thể giải trên lớp, trong giờ luyện tập, giao về nhà cho học sinh tập vận dụng kiến thức (sau đó có sự kiểm tra của giáo viên) Dạng bài tập này có ưu điểm lớn là làm sâu sắc các kiến thức của học sinh, rèn luyện cho học sinh vận dụng phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí đặc biệt phương pháp suy luận Toán học

- Bài tập thí nghiệm: Là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải bằng lí thuyết hoặc tìm những số liệu cần thiết cho bài tập Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí luận và thực tiễn: Trong các bài tập thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế, cho nên phần vận dụng các định luật Vật lí để lý giải các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm

- Bài tập đồ thị: Là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong đồ thị đã cho trước hoặc ngược lại Bài tập đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng đã nêu trong bài tập Bài tập đồ thị có tác dụng rèn luyện kĩ năng đọc, vẽ đồ thị, mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng mô tả trong đồ thị

- Bài tập trắc nghiệm khách quan: Bài tập dạng trắc nghiệm khách quan thường dùng để học sinh luyện tập, tự kiểm tra kiến thức của bản thân Đồng thời,

nó là phương tiện kiểm tra kiến thức của người học trong phạm vi rộng, số lượng người được kiểm tra nhiều, kết quả thu được khách quan không phụ thuộc người

chấm Bài tập dạng này yêu cầu học sinh phải nhớ, hiểu và vận dụng đồng thời rất

nhiều các kiến thức liên quan

Khi lựa chọn các nội dung các bài tập nên đi từ đơn giản đến phức tạp, tăng

cường cá nhân hóa hoạt động của học sinh tương ứng với năng lực và kiến thức của

họ Phân chia các bài toán theo các cấp độ: nhận biết, thông hiểu, vận dụng Có thể

quy ước mức độ phức tạp của một bài tập như sau: Các bài tập được coi là đơn giản

là các bài tập khi giải cần sử dụng một, hai công thức hoặc quy tắc, định luật Vật lí,

hình thành một, hai kết luận, thực hành một thí nghiệm đơn giản Những bài tập này

thường được gọi là các bài luyện tập Nhờ các bài tập này có thể củng cố các kiến

thức đã học Các bài tập phức tạp hơn (còn gọi là các bài tập tổng hợp), khi giải

thường phải sử dụng các định luật Vật lí, nhiều khi thuộc các phần khác nhau của

định luật Vật lí, đưa ra một vài kết luận, sử dụng một số kĩ năng thực nghiệm”

1.2.3.3 Phân loại bài tập theo yêu cầu phát triển tư duy trong quá trình dạy học

- Bài tập luyện tập: Là loại bài tập dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụng

được những kiến thức xác định để giải từng bài tập theo mẫu xác định Ở đó, không

đòi hỏi học sinh phải tư duy sáng tạo mà chủ yếu để cho học sinh luyện tập, nắm

vững cách giải đối với một loại bài tập đã được chỉ dẫn

- Bài tập sáng tạo: Là loại bài tập để phát triển tư duy sáng tạo của học

sinh Có thể chia bài tập sáng tạo thành:

+ Bài tập nghiên cứu: Khi cần giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ

sở mô hình trừu tượng thích hợp từ lí thuyết Vật lí

+Bài tập thiết kế: Bài tập loại này là bài tập xây dựng mô hình thực

nghiệm để kiểm tra kết quả rút ra từ lí thuyết

Ngoài ra, bài tập sáng tạo còn được hiểu là bài tập có nhiều cách giải

Tóm lại: Các dạng bài tập vật lí được trình bày vắn tắt theo sơ đồ trong hình 1.1

và phương thức giải

Phân loại theo yêu cầu phát triển tư duy

Bài tập luyện tập

Bàì tập sáng tạo

Phân loại theo nội dung

Bài tập có nội dung cụ thể hoặc trừu tượng

Bài tập

kĩ thuật tổng hợp

Bài tập vật lí vui

Bài tập theo đề tài vật lí

Bài tập có nội dung lịch sử

Cơ Nhiệt Điện Quan

Gg

Hình 1.1: Sơ đồ phân loại bài tập Vật lí

1.2.5 Lựa chọn bài tập Vật lí

Trong thực tế dạy học Vật lí người giáo viên thường xuyên phải thực hiện công việc lựa chọn và tìm cách vận dụng các bài tập Vật lí sao cho phù hợp với mục tiêu dạy học của mỗi loại bài học, của công việc (như kiểm tra, giờ luyện tập, ) Khi đó việc lựa chọn bài tập cần căn cứ vào:

- Mục đích sử dụng bài tập Vật lí

- Trình độ xuất phát của học sinh

- Thời gian cho phép sử dụng

Việc lựa chọn bài tập Vật lí cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Nội dung các bài tập phải phù hợp với nội dung các kiến thức cơ bản và kỹ năng giải bài tập của học sinh

- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản tới phức tạp giúp cho học sinh

xây dựng được phương pháp giải các loại bài tập điển hình

- Các bài tập phải có tính hệ thống Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức cho học sinh

- Trong hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều loại như: Bài tập giả tạo (là loại bài tập mà nội dung của nó không sát với thực tế), các bài tập trừu tượng và các bài tập

có nội dung thực tế, bài tập luyện tập và các bài tập sáng tạo, bài tập cho thừa hoặc thiếu dữ kiện, bài tập mang tính chất ngụy biện và nghịch lí, bài tập có nhiều cách

giải khác nhau

- Các bài tập phải đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh đại trà, đồng thời có chú ý tới sự phân hoá học sinh Biện pháp để cá biệt hoá học sinh trong việc giải các bài tập Vật lí

- Biến đổi mức độ yêu cầu của bài tập với các đối tượng học sinh khác nhau như mức độ trừu tượng của đề bài, loại vấn đề cần giải quyết, phạm vi, tính phức tạp của các số liệu cần xử lí, số lượng các thao tác tư duy logic và các phép biến đổi Toán học phải sử dụng, phạm vi và mức độ kiến thức, kĩ năng cần huy động, biến đổi mức độ yêu cầu về số lượng bài tập cần giải, về mức độ tự lực của học sinh trong quá trình giải bài tập

- Chú ý thích đáng về số lượng và nội dung các bài tập nhằm giúp học sinh vượt qua những khó khăn chủ yếu, khắc phục những sai lầm phổ biến

Người giáo viên, sau khi đã lựa chọn bài tập Vật lí thì bước tiếp theo là phải định hướng tư duy cho học sinh để giúp học sinh tìm ra phương pháp giải bài tập Vật

lí

1.2.6 Tư duy trong giải bài tập Vật lí

Quá trình giải bài tập Vật lí là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét hiện tượng Vật lí được đề cập và dựa trên kiến thức Vật lí để đưa tới mối liên hệ

có thể có của những cái đã cho và cái phải tìm, sao cho có thể thấy được cái phải tìm có mối liên hệ trực tiếp hay gián tiếp với cái đã cho

Từ đó, đi tới chỉ rõ mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với những cái đã biết, tức là tìm ra được lời giải cho bài toán Các công thức, phương trình mà ta xác lập được dựa trên kiến thức Vật lí của các điều kiện cụ thể của bài tập là sự biểu diễn mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng Vật lí Dựa trên tập hợp các mối quan hệ này (tập hợp các phương trình) ta mới có thể luận giải tính toán để có lời giải cuối cùng Đối với những bài tập tính toán thì những công việc vừa nói chính là việc thiết lập các phương trình và giải hệ các phương trình để tìm

ra các ẩn số của bài toán

Như vậy, tư duy trong giải bài tập Vật lí cho thấy hai phần cơ bản, quan trọng như sau:

- Xác lập các mối liên hệ cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức Vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho

- Sự tiếp tục luận giải, tính toán đi từ mối liên hệ đã xác lập được đặt trong bài tập đã cho

Tóm lại, để tìm được lời giải của một bài tập Vật lí là phải trả lời được câu hỏi:

- Để giải bài tập này, cần xác lập những mối liên hệ cơ bản nào?

- Sự xác lập những mối liên hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng những kiến thức gì? Vào điều kiện cụ thể gì của bài tập?

Trả lời được những câu hỏi đó còn giúp giáo viên có sự định hướng trong phương pháp dạy học về bài tập một cách đúng đắn, hiệu quả

1.2.7 Phương pháp giải bài tập Vật lí

Đối với học sinh phổ thông, vấn đề giải và sửa bài tập gặp không ít khó khăn vì học sinh thường không có kiến thức lý thuyết chắc chắn và kĩ năng vận

dụng kiến thức Vật lí còn hạn chế Vì vậy, các em giải một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được Có nhiều nguyên nhân:

- Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập Vật lí

- Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân tích các hiện tượng Vật lí để đi đến bản chất Vật lí

Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết Nó không những giúp học sinh có kiến thức lý thuyết chắc chắn mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học, có kế hoạch

Quá trình giải một bài tập Vật lí thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét hiện tượng Vật lí, xác lập được những mối liên hệ cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức Vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho Từ đó tính toán những mối liên hệ đã xác lập được để dẫn đến lời giải và kết luận chính xác

Bài tập Vật lí rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú

Vì vậy không thể chỉ ra được một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp dụng để giải được tất cả bài tập Song trong thực tế người ta cũng thừa nhận một quan điểm chung về quá trình giải một bài tập Vật lí Theo quan điểm đó, người thầy giáo không chỉ đơn giản trình bày cách giải cho học sinh mà phải thực hiện nhiệm vụ giáo dục, giáo dưỡng học sinh trong quá trình giải bài tập, cần phải dạy học sinh tự lực giải được bài tập Vật lí Vì vậy sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình Vật

lí, giáo viên trình bày cách giải mẫu mỗi loại bài, hình thành cho học sinh thói quen phân tích đúng bài toán, ghi chép và tính toán một cách hợp lí, rèn luyện tư duy logic

“Mặc dù các bài tập Vật lý khác nhau về loại và mục đích sử dụng trong dạy học, song trong thực tế người ta cũng thừa nhận một quan điểm chung về một quá trình giải một bài tập Vật lý Theo quan điểm đó, người thầy không chỉ đơn giản trình bày cho học sinh cách giải mà phải thực hiện nhiệm vụ giáo dục, giáo dưỡng học sinh trong quá trình giải bài tập, cần dạy học sinh tự lực giải bài tập Vật lý” [15, tr 21 - 27] Phương pháp giải bài tập Vật lí nhìn chung thường trải qua 4 bước:

* Bước 1: Tìm hiểu đề bài: Trong giai đoạn này cần đảm bảo được những yêu cầu sau:

+ Đọc đúng đề bài

+ Mô tả hiện tượng Vật lí nêu trong đề bài( có thể vẽ hình)

+ Xác định xem trong lớp hiện tượng Vật lí đã cho có những đại lượng Vật lí nào đã cho, đại lượng nào cần tìm

* Bước 2: Xây dựng lập luận

Xây dựng lập luận ta xét kĩ với 2 loại bài tập: Bài tập định thính và bài tập định lượng

- Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính: Có hai loại bài tập định tính là: Giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng

+ ‘‘Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lí giải xem

vì sao hiện tượng lại xảy ra như thế Trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lập được mối quan hệ giữa hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay với một số định luật Vật lí Thực hiện phép suy luận logic luận ba đoạn trong đó tiền đề thứ nhất là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật Vật lí tổng quát, tiền đề thứ hai là những điều kiện cụ thể, kết luận về hiện tượng được nêu ra” [6, tr.104]

+ Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đề bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán được hiện tượng gì xảy ra và xảy ra thế nào Ta thực hiện suy luận lôgic,thiết lập luận ba đoạn, trong đó

ta mới biết tiền đề thứ hai( phán đoán khẳng định riêng), cần phải tìm tiền đề thứ nhất( phán đoán khẳng định chung) và kết luận (phán đoán khẳng định riêng) Trong trường hợp hiện tượng xảy ra phức tạp, ta phải xây dựng một chuỗi luận ba đoạn liên tiếp ứng với các giai đoạn diễn biến của hiện tượng

- Xây dựng lập luận trong giải bài tập định lượng: Tuỳ theo phương pháp toán học được vận dụng, bài tập được quy về các bài tập số học, đại số và hình học

+ Phương pháp số học: Phương pháp giải chủ yếu là phương pháp số học, tác

động lên các con số hoặc các biểu diễn chữ, không cần thành lập phương trình để tìm ra ẩn số

+ Phương pháp đại số: Dựa trên các công thức Vật lí, lập các phương trình từ

đó giải chúng để tìm ra ẩn số

+ Phương pháp hình học: Khi giải dựa vào hình dạng của đối lượng, các dữ liệu

cho theo hình vẽ để vận dụng quy tắc hình học hoặc lượng giác

Trong các phương pháp trên, phương pháp đại số là phương pháp phổ biến nhất, quan trọng hơn cả, vì vậy cần thường xuyên quan tâm rèn luyện cho học sinh Khi giải các bài tập tính toán người ta còn sử dụng thủ pháp logic khác nhau, cũng có thể coi là phương pháp giải: đó là phương pháp phân tích, phương pháp tổng hợp

+ Phương pháp phân tích:

“Tìm một định luật, một qui tắc diễn đạt bằng một công thức có chứa đại

lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ giữa đại lượng chưa biết này với các đại lượng đã biết trong đề bài Cuối cùng tìm được một công thức chỉ

chứa đại lượng cấn tìm với đại lượng đã biết” [6, tr.105]

SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

Định luật 1(Công thức 1) x= f(y,z)

SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP

Định luật 1(Công thức 1) p=f(b)

Hai phương pháp trên đều có giá trị như nhau, chúng bổ sung cho nhau Phương pháp phân tích nếu tìm được công thức đúng thì nhanh chóng hướng tới kết quả bài toán Tuy nhiên, học sinh không tập trung chú ý nhiều vào các giai đoạn trung gian, điều đó nói chung là không có lợi, đặc biệt đối với học sinh yếu, họ sẽ nắm bản chất Vật lí kém sâu sắc hơn Phương pháp tổng hợp cho phép đi sâu vào các giai đoạn trung gian, học sinh chú ý hơn tới bản chất Vật lí và mối liên hệ giữa các đại lượng và hiện tượng Phương pháp tổng hợp giống như phương pháp "thử"

và “sai” nên gần với tư duy trực quan, cụ thể của học sinh Trong khi phương pháp phân tích đòi hỏi cao hơn về mức độ tư duy logic và chuẩn bị Toán học Vì vậy căn

cứ vào đối tượng học sinh, mục đích dạy học, giáo viên nên sử dụng hợp lí các phương pháp này Trong những bài tập tính toán tổng hợp, hiện tượng xảy ra do nhiều nguyên nhân, trải qua nhiều giai đoạn, khi xây dựng lập luận có thể phối hợp hai phương pháp

* Bước 3: Luận giải

Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập, tiếp tục luận giải, tính toán rút ra kết quả

* Bước 4: Biện luận

Để có thể xác nhận kết quả vừa tìm được cần kiểm tra lại việc giải theo một hoặc một số cách sau:

- Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi chưa, đã xét hết các trường hợp chưa

- Kiểm tra tính toán có đúng không?

- Kiểm tra thứ nguyên của các đại lượng có phù hợp không?

- Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không?

- Giải bài tập theo cách khác xem có cho cùng kết quả không?

- Kiểm tra nghiệm của bài toán bằng thứ nguyên và bằng các trường hợp đặc biệt

- Sau khi giải hoàn thành xong bài toán có thể thay đổi giữ kiện và phát triển nên thành một bài toán mới và tự giải

Hoạt động giải bài tập trong thực tế có khi không thấy tách bạch rõ giai đoạn thứ hai và giai đoạn thứ 3 Có thể, sau khi xác lập được một mối liên hệ Vật lí cụ thể nào đó người ta thực hiện ngay sự luận giải với mối liên hệ đó (biến đổi phương trình đó) rồi tiếp sau đó mới lại xác lập một mối liên hệ Vật lí khác Có nghĩa là, các bước có mối liên hệ xen kẽ trong quá trình giải bài tập, vận dụng kiến thức Vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập để xác lập một mối liên hệ cụ thể, và việc luận giải tiếp theo với mối liên hệ đã xác lập được này Vì vậy, khi khái quát hóa phương trình giải một bài tập Vật lí ta vẫn có thể chỉ ra được đâu là những phương trình cơ bản cụ thể cần xác lập để sự luận giải từ các phương trình đó cho phép rút ra kết quả cần tìm

Tóm lại: Phương pháp giải bài tập Vật lí được biểu diễn tổng thể qua sơ đồ sau đây:

Hình 1.2: Sơ đồ phương pháp giải bài tập Vật lí

Khi đã hình thành phương pháp giải bài tập Vật lí, thì việc hướng dẫn hoạt động

giải bài tập Vật lí là bước tiếp theo

1.2.8 Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí

* Những công việc cần làm để hướng dẫn học sinh giải một bài tập Vật lí cụ thể:

- Giải bài tập đó theo phương pháp giải bài tập Vật lí một cách tỉ mỉ Tìm các cách giải bài tập đó( nếu có)

- Xác định mục đích sử dụng bài tập này

- Xác định những kiến thức áp dụng để giải bài tập

- Phát hiện được những khó khăn mà học sinh có thể gặp khi giải bài tập

- Soạn câu hỏi hướng dẫn học sinh vượt qua khó khăn

* Các mức độ yêu cầu khi hướng dẫn giải bài tập Vật lí

Tìm hiểu

đề bài

Xây dựng lập luận

Xây dựng lập luận trong giải bài tập định

Phương pháp phân tích

Phương pháp tổng hợp

Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính

Mức độ 1: Mức độ đơn giản, yêu cầu HS nắm được kiến thức cơ bản nhất Học sinh vật dụng các kiến thức đã chứng minh để tìm ra theo yêu cầu GV hướng dẫn một phần đầu của bài tập

Mức độ 2: Học sinh vận dụng giải các bài tập và giải thích hiện tượng đơn giản GV hướng dẫn học sinh giải bài tập và giải thích hiện tượng sơ qua để học sinh suy nghĩ và tìm hiểu

Mức độ 3: Cần có sự tư duy của học sinh để có thể giải được bài tập cùng với

sự gợi ý của giáo viên Giáo vên hướng dẫn học sinh dưới dạng gợi ý, đặt ra các câu hỏi gợi mở định hướng suy nghĩ của học sinh

Mức độ 4: Các bài tập khó yêu cầu học sinh phải có kiến thức nâng cao, sâu sắc và biến đổi để giải được các bài tập trong hệ thống bài tập GV luôn quan sát theo dõi hoạt động của học sinh và gợi ý theo định hướng của bài để tránh sự hiểu nhầm của học sinh và tránh tâm lý ngại với những bài khó

Theo đó, tùy theo mục đích sư phạm mà người ta vận dụng các kiểu hướng dẫn khác nhau trong hướng dẫn giải bài tập Vật lí

1.2.8.1 Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn Angorit)

Sự hướng dẫn hành động theo mẫu sẵn có thường gọi là hướng dẫn angôrit Hướng dẫn angorit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho học sinh những hành động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được các kết quả như mong muốn Những hành động sơ cấp phải được học sinh hiểu một cách đơn giá và học sinh đã nắm vững Kiểu hướng dẫn angorit không đòi hỏi học sinh phải tự mình tìm tòi xác định các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi học sinh chấp hành các hành động đã được giáo viên chỉ ra, căn cứ theo đó học sinh

sẽ đạt được kết quả, sẽ giải được bài tập đã cho

Kiểu hướng dẫn angorit đòi hỏi giáo viên phải phân tích một cách khoa học việc giải bài tập để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ của các hành động cần thực hiện để giải được bài tập và đảm bảo cho các hành động đó là những hành động sơ cấp đối với học sinh Nghĩa là, kiểu hướng dẫn này đòi hỏi phải xây dựng được một angorit giải bài tập Kiểu hướng dẫn angorit thường được áp dụng khi cần dạy cho học sinh phương pháp giải một lớp các bài tập điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho học sinh các kĩ năng giải một bài tập Vật lí xác định Người ta

học sinh kĩ năng giải loại bài tập đó dựa trên việc làm cho học sinh nắm chắc các angorit giải

Ưu điểm: Dạy cho học sinh được phương pháp giải một loại bài tập điển hình Đồng thời, rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải một bài tập xác định

Nhược điểm: Học sinh có thói quen chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn theo mẫu đã có sẵn, do đó ít có tác dụng rèn luyện cho học sinh khả năng tìm tòi, sáng tạo, hạn chế sự phát triển tư duy sáng tạo của học sinh Để khắc phục nhược điểm này, trong quá trình giải bài tập, giáo viên phải lôi cuốn học sinh tham gia vào quá trình xây dựng angorit cho bài tập

1.2.8.2 Hướng dẫn tìm tòi (Hướng dẫn Ơrixtic)

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết Không phải là giáo viên chỉ dẫn cho học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo một mẫu đã có để đi tới kết quả mà là giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả Các câu hỏi hướng dẫn phải hướng tư duy của học sinh vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết Thông thường, kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn để giải được bài tập, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy học sinh, muốn tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm cách giải quyết

Ưu điểm: Tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh trong việc giải bài tập Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm cách giải quyết chứ không phải là học sinh học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu đã chỉ ra, nên không phải bao giờ cũng có thể đảm bảo cho học sinh giải được bài tập một cách chắc chắn

Nhược điểm: Cách hướng dẫn này không phải bao giờ cũng đảm bảo cho học sinh giải quyết được bài tập một cách chắc chắn Có thể, sự hướng dẫn của giáo viên cho học sinh dễ đưa học sinh đến chỗ chỉ còn việc thừa hành các hành động, theo mẫu, hoặc sự hướng dẫn của giáo viên viển vông, quá chung chung, không giúp ích được cho sự định hướng tư duy của học sinh Nó phải có tác dụng hướng tư duy của học sinh vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết vấn đề Ngoài ra, phương pháp này không thể áp dụng cho toàn bộ đối tượng học sinh do chất lượng học sinh là khác nhau

1.2.8.3 Định hướng khái quát chương trình hóa

Định hướng khái quát chương trình hóa cũng là sự hướng dẫn cho học sinh

tự tìm tòi cách giải quyết, chứ không thông báo ngay cho học sinh cái có sẵn Nét đặc trưng của kiểu hướng dẫn này là, giáo viên định hướng hoạt động tư duy của học sinh theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của học sinh Nếu học sinh không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hướng khái quát hóa ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho học sinh, để thu hẹp hơn phạm vi phải tìm tòi, giải quyết cho vừa sức với học sinh Nếu học sinh vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi giải quyết thì sự hướng dẫn của giáo viên chuyển dần thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành được yêu cầu của một bước sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự lực tìm tòi giải quyết các bước tiếp theo Nếu cần thì giáo viên lại giúp đỡ thêm Cứ như vậy cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt ra Phương pháp hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh, nhằm giúp cho học sinh tự giải được bài tập đã cho, đồng thời dạy cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trình dạy giải bài tập

Ưu điểm: Kết hợp được việc thực hiện các yêu cầu: rèn luyện tư duy của học sinh trong quá trình giải bài tập và đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã cho Sự hướng dẫn như vậy đòi hỏi giáo viên theo sát tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh, không thể chỉ dựa vào những lời hướng dẫn có thể soạn sẵn, mà phải kết hợp được việc định hướng với việc kiểm tra kết quả hoạt động của học sinh

để điều chỉnh sự giúp đỡ, thích ứng với trình độ của học sinh

Ví dụ: Đối với các bài toán giáo viên có thể hướng dẫn học sinh theo cách định hướng khách quan khái quát hóa như sau: Đề bài đã cho cái gì? Yêu cầu tìm cái gì? Hay có thể xác nhận được những mối liên hệ cụ thể gì đối với cái đã cho và cái phải tìm? Nó liên quan đến những kiến thức gì?

Nhược điểm: Để làm tốt được sự hướng dẫn này phụ thuộc vào trình độ và khả năng sư phạm của người giáo viên Đôi khi người giáo viên dễ sa vào làm thay cho học sinh trong từng bước định hướng Do vậy, câu hỏi định hướng của giáo viên phải được cân nhắc kỹ và phù hợp với trình độ học sinh

Trong quá trình hướng dẫn học sinh giải bài tập không thể theo một khuôn mẫu nhất định, mà tùy thuộc vào nội dung, kiến thức, yêu cầu của bài toán, và còn tùy thuộc vào đối tượng học sinh mà chúng ta có cách lựa chọn kiểu hướng dẫn cho phù hợp Người giáo viên phải biết phối hợp cả ba kiểu hướng dẫn trên, tận dụng những ưu điểm trong cả ba phương pháp

Tóm lại: Hướng dẫn giải bài tập Vật lí được biểu diễn tổng thể qua sơ đồ sau đây:

Hình 1.3: Sơ đồ các kiểu hướng dẫn giải bài tập Vật lí

Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí, ta có thể minh họa bằng sơ đồ sau:

Hình 1.4: Sơ đồ hướng dẫn giải bài tập Vật lí

1.2.9 Vai trò của hệ thống bài tập Vật lí

Cơ sở lý thuyết của hệ thống bài tập là sự sắp xếp hệ thống bài tập theo một trật tự logic kiến thức và phát triển tư duy của học sinh Các bài tập được phát triển

từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, tạo thành một hệ bài tập có thể phát triển thành nhiều bài khác

Hệ thống bài tập giúp người học hệ thống hóa kiến thưc và phát triển kỹ năng, tư duy Vật lí một cách mạnh mẽ Dưới góc độ hoạt động nhận thức và phát triển tư duy của học sinh giỏi Vật lí thì hệ thống bài tập có vai trò như một kim chỉ nam cho các hoạt động phát triển sáng tạo của học sinh

Hướng dẫn giải bài tập Vật lí

Hướng dẫn theo

mẫu

Hướng dẫn tìm tòi

Định hướng khái quát

Tư duy giải

bài tập vật lí

Phân tích phương pháp giải bài tập vật lí cụ thể

Mục đích sư

phạm

Xác định kiểu hướng dẫn

Phương pháp hướng dẫn giải bài tập vật lí cụ thể

Trong quá trình học tập của học sinh thì HS chưa có khả năng sắp xếp kiến thức và mức độ phát triển theo yêu cầu của bài tập nên hệ thống bài tập đã giúp các

em có nhận thức chung về bài tập Vật lí, có tư duy sáng tạo ở mức độ cao

1.2.10 Mối quan hệ giữa hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập Vật lí

Hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập Vật lí giúp HS hiểu rõ và sâu sắc kiến thức Vật lí Hệ thống nâng cao tư duy của HSG và HS chuyên Vật lí Hệ thống tạo lập một hệ kiến thức có sự liên hệ chặt chẽ với nhau Để hiểu rõ mối liên hệ này

ta xét ưu và nhược điểm của hệ thống bài tập và hệ thống hướng dẫn giải bài tập

Vật lí

Ưu điểm: Không tốn kém nhiều về kinh tế khi thực hiện Nâng cao tư duy

khoa học cho HS về kiến thức Vật lí Rèn luyện kỹ năng giải bài tập khó và nhanh

Hệ thống giúp các em có được một kho kiến thức, kho tài liệu quý cho việc học tập

Nhược điểm: Cần thực hiện trong thời gian dài Chỉ thực hiện được đối với

học sinh giỏi và học sinh năng khiếu HS và GV phải có tầm kiến thức chắc chắn mới có thể tham gia sử dụng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải có hiệu quả

1.2.11 Sử dụng bài tập Vật lí nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi

Bồi dưỡng HSG là công việc không thể thiếu và diễn ra hàng năm ở các trường THPT Để làm được điều này, mỗi GV đều có một cách làm khác nhau tùy thuộc vào điều kiện và năng lực của HS, nhưng trong đó không thể thiếu được những đóng góp của hệ thống tài liệu, bài tập nhằm bồi dưỡng HSG, đặc biệt đối với những môn học tự nhiên như Vật lý

Để học giỏi môn vật lý, HS cần có những phẩm chất và năng lực như: có hệ

thống kiến thức cơ bản vững vàng, sâu sắc, có trình độ tư duy vật lý phát triển (năng lực phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát, suy luận logic,…) có kỹ năng thực hành

và vận dụng linh nhoạt sáng tạo kiến thức lý thuyết đã có thể giải quyết các vấn đề trong vật lý cũng như trong thực tiễn

Vì vậy, phát triển năng lực nhận thức và rèn luyện các kỹ năng là những yêu cầu cơ bản, quan trọng nhất của quá trình bồi dưỡng HSG Trong dạy học vật lý, bài tập là một phương tiện và phương pháp rất có lợi thế để hình thành các kỹ năng phát triển năng lực tư duy cho HS

1.3 Thực trạng hoạt động bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên Vật lí tại tỉnh trường THPT chuyên Nguyễn Trãi tỉnh Hải Dương

1.3.1 Vài nét chung về trường THPT chuyên Nguyễn Trãi

Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi – Một thương hiệu đã được khẳng định! Nói đến Nguyễn Trãi người ta thường nhớ đến hình ảnh một vị anh hùng dân tộc, một nhà tư tưởng và văn hóa lỗi lạc Được vinh dự mang tên ông, trường trung học phổ thông Chuyên Nguyễn Trãi đã không phụ sự kỳ vọng của lãnh đạo, nhân dân Hải Dương - trở thành điểm đến ước mơ của mọi thế hệ học sinh phổ thông trong tỉnh, lá cờ đầu của ngành giáo dục Hải Dương Đối với cả nước, khi nhắc đến Chuyên Nguyễn Trãi là nhắc đến một thương hiệu đã được khẳng định qua năm tháng Tầm ảnh hưởng của trường không chỉ còn giới hạn trong phạm vi tỉnh Hải Dương mà lan rộng trong cả nước Chuyên Nguyễn Trãi là một trong 15 trường chuyên trọng điểm của cả nước, thành tích học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế luôn đứng trong top đầu thành tích của cả nước Đối với các trường đại học và các cơ quan tuyển dụng, chỉ riêng việc đã từng là học sinh Chuyên Nguyễn Trãi cũng đã là

sự đảm bảo cho một con người được đào tạo toàn diện, dám nghĩ, dám làm và dám

đương đầu với mọi sự thay đổi

Thương hiệu mà Chuyên Nguyễn Trãi xây dựng được là thành quả của nhiều năm tháng phấn đấu của các thế hệ thầy và trò Tiền thân của trường là các lớp

Toán đặc biệt ra đời trong những năm tháng ác liệt nhất của cuộc chiến tranh chống

Mĩ cứu nước, khi việc dạy và học luôn gắn liền với hầm sâu vách đất, với bom đạn

và sơ tán… Sau 20 năm, hơn 500 học sinh của 59 lớp chuyên Toán đã trưởng thành Rất nhiều người trong số họ đã trở thành các nhà khoa học, các vị lãnh đạo của tỉnh và Nhà nước Lịch sử trường THPT Chuyên Nguyễn Trãi, không thể quên những ngày gian lao đó, không quên tên tuổi những người nhóm lên ngọn lửa đầu tiên như thầy Trần Phi, thầy Trần Văn Vuông, thầy Lê Huy Phách Chính họ, trong những năm tháng mưa bom bão đạn, những năm tháng khó khăn của thời hậu chiến,

đã gieo cho học trò của mình tình yêu đất nước, tình yêu khoa học, ý chí vươn lên

trong cuộc sống

Ngày 28 tháng 9 năm 1984, trên cơ sở lớp Toán đặc biệt, trường Phổ thông Năng khiếu Hải Hưng được thành lập Sau 20 năm, lần đầu tiên thầy và trò lớp Toán đặc biệt có được ngôi trường riêng của mình Cũng là lần đầu tiên, ngoài hệ