Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương động lực học chất điểm vật lí 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trung học phổ thông

Lý do chọn đề tài Thực tiễn đổi mới Đất Nước hiện nay đã và đang đặt ra những yêu cầu caođối với giáo dục: Trong nghị quyết Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ IV đã viết: “Hơn bao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 60 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: GS TS NGUYỄN QUANG BÁU

HÀ NỘI – 2015

Trong suốt thời gian thực hiện đề tài này, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ, tạođiều kiện thuận lợi động viên kịp thời của Ban Giám Hiệu cùng tập thể giáo viên tổVật Lí, các thầy cô giáo trong hội đồng sư phạm trường THPT Ứng hòa B, huyệnỨng hòa, Hà nội, sự ủng hộ nhiệt tình của tập thể học sinh trường THPT Ứng hòa

B Tôi xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, tháng 10 năm 2015

Tác giả

Nguyễn Văn Nhất

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ii

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ……….6

1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 6

1.1.1 Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 6

1.1.2 Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí 7

1.1.3 Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi 8

1.1.4 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi 11

1.2 Bài tập Vật lí trong dạy học ở trường trung học phổ thông 13

1.2.1 Khái niệm về bài tập Vật lí 13

1.2.2 Vai trò tác dụng của Bài tập Vật lí 13

1.2.3 Phân loại bài tập vật lí 15

1.2.4 Phương pháp giải bài tập Vật lí 17

1.2.5 Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí 22

1.2.6 Sử dụng bài tập Vật lí nhằm bồi dưỡng Học sinh giỏi Vật lí ……….26

1.3 Tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT Ứng Hòa B 28

1.3.1 Đội ngũ giáo viên Vật lí và thành tích của học sinh giỏi Vật lí trường THPT ứng Hòa B 28

1.3.2 Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở lớp chất lượng cao trường

THPT Ứng Hòa B 28

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THÔNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM- VẬT LÍ 10 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ THPT 30

2.1 Nội dung kiến thức chương Động lực học chất điểm 30

2.1.1 Cấu trúc nội dung chương 30

2.1.2 Phân tích nội dung chương Động lực học chất điểm 30

2.1.3 Mục tiêu dạy học của chương Động lực học chất điểm 31

2.2 Định hướng xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Động lực học chất điểm 34

2.2.1 Định hướng xây dựng hệ thống bài tập chương Động lực học chất điểm… 34

2.2.2 Định hướng việc hướng dẫn hoạt động giải hệ thống bài tập chương Động lực học chất điểm nhằm bồi dưỡng HSG Vật lí 35

2.3 Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Động lực học chất điểm –Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 36

2.3.1 Hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Động lực học chất điểm – Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 36

2.3.2 Phân tích hoạt động hướng dẫn giải bài tập chương Động lực học chất điểm- Vật lí 10 78

2.3.3 Phần bài tập tự giải .8079

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 90

iv

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

phạm 90

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 90

3.1.2 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 90

3.1.3 Nhiệm vụ và phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm 90

3.1.4 Tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 90

3.1.5 Thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm 91

3.2 Tổ chức tiến hành thực nghiệm sư phạm 91

3.2.1 Lựa chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 91

3.2.2 Tổ chức dạy học thực nghiệm 92

3.3 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 92

3.3.1 Kết quả định tính 92

3.3.2 Kết quả định lượng 93

3.3.3 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 98

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

PHỤ LỤC 105

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Bảng phân bố tần số, tần số tích lũy lần kiểm tra thứ 1 ………94

Bảng 3.2 Bảng so sánh điểm lớp ĐC và TN lần kiểm tra thứ 1 95

Bảng 3.3 Bảng phân bố tần số, tần số tích lũy lần kiểm tra thứ 2……… 96

Bảng 3.4 Bảng so sánh điểm lớp ĐC và TN lần kiểm tra thứ 2 97

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp phân loại học sinh theo phổ điểm ………97

Bảng 3.6 Tổng hợp các tham số đặc trƣng ……… 98

vi

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ

Hình 3.1 Đồ thị đường tích lũy lần kiểm tra thứ 1……….95

Hình 3.2: Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra thứ 1……….95

Hình 3.3 Đồ thị đường tích lũy lần kiểm tra thứ 2……… 96

Hình 3.4: Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra thứ 2……….97

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Thực tiễn đổi mới Đất Nước hiện nay đã và đang đặt ra những yêu cầu caođối với giáo dục:

Trong nghị quyết Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ IV đã viết:

“Hơn bao giờ hết, bước vào giai đoạn này nhà trường phải đào tạo những conngười năng động, sáng tạo, tiếp thu những kiến thức hiện đại, tự tìm giải pháp chocác vấn đề do cuộc sống công nghiệp đặt ra.”

Mục tiêu tổng quát trong chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam đến năm

2020 có xác định “ Đến năm 2020, nền giáo dục nước ta được đổi mới căn bản vàtoàn diện theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hóa và hội nhậpquốc tế; chất lượng giáo dục được nâng cao một cách toàn diện, gồm: giáo dục đạođức, kĩ năng sống, năng lực sáng tạo, năng lực thực hành, năng lực ngoại ngữ và tinhọc; đáp ứng nhu cầu nhân lực, nhất là nhân lực chất lượng cao phục vụ sự nghiệpcông nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và xây dựng nền kinh tế tri thức; đảm bảocông bằng xã hội trong giáo dục và cơ hội học tập suốt đời cho mỗi người dân, từngbước hình thành xã hội học tập”

Một trong những mục tiêu quan trọng hàng đầu của nghành giáo dục là đàotạo nhân tài Nhà trường phổ thông phải có nhiệm vụ sớm phát hiện và bồi dưỡnghọc sinh giỏi để các em trở thành những người có đủ đức đủ tài

Trong quá trình day học ở trường phổ thông, nhiệm vụ phát triển tư duy chohọc sinh là nhiệm vụ rất quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng bộ ở các môn học, trong

đó Vật lí là bộ môn khoa học lí thuyết và thực nghiệm, có vị trí và vai trò quan trọngtrong việc phát tiển tư duy độc lập, sáng tạo, phát triển năng lực phát hiện-giảiquyết vấn đề cho học sinh, đồng thời góp phần hình thành phương pháp và nhu cầu

tự học; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm,đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh Do đó dạy học Vật lí sẽ giúp phát triển tưduy cho học sinh từ nhiều hướng, đặc biệt là thông qua bài tập Vật lí Bài tập Vật lí

có tác dụng củng cố, khắc sâu và mở rộng kiến thức đã học, rèn luyện năng lực vậndụng một cách phong phú, sinh động, đồng thời giúp học sinh rèn luyện các kĩ năng

1

cần thiết về Vật lí, rèn luyện tính tích cực, tự lực, rèn các kĩ năng vận dụng kiếnthức khoa học vào thực tiễn; phát triển tư duy và năng lực, đặc biệt là năng lực sángtạo, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề …Mặt khác thông qua bài tập Vật lí,giáo viên kiểm tra, đánh giá việc nắm kiến thức, kĩ năng của học sinh [6, tr 101; 13,

tr 337-340]

Ở trường THPT, nếu lựa chọn, xây dựng được hệ thống bài tập Vật lí và thiết

kế được phương án hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí phù hợp thì sẽ góp phầnquan trọng vào việc bồi dưỡng học sinh giỏi

Trong các trường phổ thông nói chung, các trường THPT chuyên, các lớpchọn Vật lí nói riêng hiện nay, chủ yếu là học sinh được luyện nhiều bài tập khó dẫnđến quen, phần nào còn nặng về tính toán, học thuộc, ghi nhớ, đôi khi chưa pháthuy được óc quan sát, khả năng phát hiện vấn đề

Những tồn tại này cần được sớm khắc phục, theo như ý kiến nhận định củamột số chuyên gia “ Đã qua cái thời con người cần nhớ thuộc lòng mọi thứ Họcsinh bây giờ cần những cái mà họ không thể “gúc” mà có được Đó chính làphương pháp tư duy, khả năng tìm tòi những cái mới, khả năng thể hiện tườngminh những ý nghĩ mơ hồ và bất chợt, khả năng làm việc và tìm tòi ”.[15, tr 1-2]Trong thời gian qua, để bồi dưỡng học sinh giỏi, giáo viên phải tự tìm hiểu tàiliệu, sưu tầm bài tập giao cho học sinh mang tính tự phát, chưa có phương pháp cụthể

Với những lý do kể trên tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu “ xây dựng hệ

thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Động lực học chất điểm –Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí trung học phổ thông ” Xây

dựng được hệ thống bài tập vật lí chương Động lực học chất điểm và phương ánhướng dẫn giải bài tập Vật lí dựa trên cơ sở vững chắc của lý luận dạy học hiện đạigóp phần phục vụ tham khảo cho công tác giảng dạy của bản thân và các đồngnghiệp, cũng như nguồn bài tập tham khảo cho học sinh nhằm làm cho công tác bồidưỡng học sinh giỏi Vật lí đạt kết quả cao hơn

2 Lịch sử nghiên cứu của vấn đề

Về vấn sử dụng bài tập vật lí bồi dưỡng HSG đã một số công trình nghiên cứu

khác cuả các tác giả khác nhau đề cập như: Đinh Thị Vui (2015) với đề tài Xây

dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Sóng cơ học” nhằm bồi dưỡng HSG chuyên Vật lí Phạm Thành Công (2011) 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

Về bài tập chương “Động lực học chất điểm – Vật lí 10 ” Các tác giả viếtsách giáo khoa và sách bài tập Vật lí phổ thông cũng đã soạn thảo hệ thống bài tập

từ cơ bản đến nâng cao dành cho nhiều đối tượng HS, bên cạnh đó cũng có những

luận văn Thạc sĩ như Từ Thị Kim Thoa với đề tài Biên soạn hệ thống bài tập để

phát triển năng lực tư duy cho học sinh phần Động học và động lực học chất điểm

10 ( Nâng cao)

Các công trình nghiên cứu nêu ở trên chủ yếu nhằm mục đích trình bày cácdạng bài toán để giúp học sinh ghi nhớ, củng cố kiến thức, chưa quan tâm nhiều đếnviệc hướng dẫn hoạt động giải và sự sắp xếp phù hợp với sự phát triển tư duy củahọc sinh, đặc biệt là hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập của họcsinh chưa nhằm đúng vào mục tiêu bồi dưỡng những năng lực, phẩm chất của họcsinh giỏi Vật lí ở các trường chuyên và các đội tuyển học sinh giỏi ở trường phổthông hiện nay

3. Mục đích nghiên cứu

Xây dựng được hệ thống bài tập và phương án hướng dẫn hoạt động giải bàitập của chương Động lực học chất điểm Vật lí-10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏiVật lí để phát triển được các năng lực, phẩm chất của HSG vật lí

4 Câu hỏi nghiên cứu

Vận dụng lý luận dạy học hiện đại xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫnhoạt động giải bài tập chương Động lực học chất điểm–Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng

3

học sinh giỏi Vật lí như thế nào thì sẽ phát triển được các năng lực, phẩm chất củaHSG vật lí ?

5 Giả thuyết khoa học

Nếu có hệ thống bài tập chương Động lực học chất điểm –Vật lí 10, kết hợpvới phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập phù hợp, có chất lượng và giáoviên biết cách sử dụng hệ thống bài tập này có hiệu quả trong quá trình dạy học, thì

sẽ góp phần bồi dưỡng được các năng lực, phẩm chất của HSG vật lí từ đó nângcao được chất lượng của đội tuyển học sinh giỏi Vật lí ở trường THPT

6. Đối tượng, khách thể nghiên cứu, đối tượng khảo sát :

6.1 Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bài tập và quá trình giải bài tập chương

Động lực học chất điểm–Vật lí 10

6.2 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học vật lí ở trường THPT

6.3 Đối tượng khảo sát: Học sinh lớp chất lượng cao-lớp 10 THPT.

7 Phạm vi nghiên cứu

Chương Động lực học chất điểm –Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí THPT

8 Nhiệm vụ nghiên cứu

8.1 Tìm hiểu lý luận về năng lực, phẩm chất của Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí, tư duy của Học sinh trong quá trình giải bài tập Vật lí

8.2 Tìm hiểu thực trạng dạy học giải bài tập Vật lí bồi dưỡng Học sinh giỏi Vật lí tại trường THPT Ứng Hòa B, huyện Ứng hòa , Tp Hà nội.

8.3 Tìm hiểu lý luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải bài tập Vật lí 8.4 Nghiên cứu nội dung kiến thức chương Động lực học chất điểm- Vật lí 10 THPT.

8.5 Lựa chọn xây dựng hệ thống bài tập chương Động lực học chất điểm- Vật

lí 10 THPT.

8.6 Định hướng, xây dựng phương pháp giải bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Động lực học chất điểm- Vật lí 10 THPT.

8.7 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá ưu, nhược điểm, tính hiệu quả của

hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập của đề tài

9 Phương pháp nghiên cứu.

9.1 Nghiên cứu lý luận: nghiên cứu các nguồn tài liệu có liên quan đến đề tài 9.2 Nghiên cứu thực tiễn: sử dụng phương pháp điều tra về thực tiễn quá trình

dạy học bộ môn vật lí ở trường THPT

9.3 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu qủa

10 Cấu trúc của luận văn.

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị , mục lục, tài liệu tham khảo Phầnnội dung của đề tài được thể hiện theo 3 chương

Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn

Chương 2 Hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lí

chương Động lực học chất điểm-Vật lí10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí trunghọc phổ thông

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

5

CHƯƠNG 1:

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí

- Từ xưa tới nay, ở các quốc gia khác nhau đều hết sức coi trọng việc đào tạo nhân tài trẻ, coi đó là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự thịnh vượng của Quốc gia

- Trong chính sách của Đảng, Nhà nước về mục tiêu đào tạo nhân tài đã nhiềulần khẳng định tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng HSG như đã nêu trong phần

mở đầu Trong xu thế toàn cầu hoá và hội nhập kinh tế quốc tế hiện nay, với sự pháttriển như vũ bão của khoa học - công nghệ, nhất là công nghệ thông tin và truyềnthông; với sự phổ biến của Internet và sự tiến nhanh đến nền kinh tế tri thức… thìvấn đề đào tạo, bồi dưỡng nhân tài, đặc biệt là tài năng trẻ có vai trò cực kỳ quantrọng trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

- Thông qua học tập chủ trương, đường lối chính sách của Đảng và Nhà nước, với vốn kiến thức và kinh nhiệm của bản thân, tôi nhận thức được rằng:

Nếu không làm tốt công tác tuyển chọn và bồi dưỡng HSG thì đó là một lãng phí rất lớn

Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí là nhiệm vụ của người giáo viên Vật lí

Phát hiện bồi dưỡng HSG là phát hiện bồi dưỡng đào tạo nhân tài cho đấtnước Đó là một trong những nhiệm vụ quan trọng ở bậc THPT Vì vậy, trong quátrình dạy học, ngoài việc cung cấp kiến thức kĩ năng bộ môn cho HS nói chung,người giáo viên Vật lí còn có nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng HSG Vật lí, cung cấpcho các trường đại học nguồn sinh viên tài năng để đào tạo nguồn lao động chấtlượng cao cho đất nước

Trong các kì thi HSG quốc gia và quốc tế, số học sinh Việt Nam đoạt giải ngàycàng nhiều về mặt số lượng và nâng cao về chất lượng Những HS đó sau này

đã trở thành những chuyên gia đầu ngành trong nhiều lĩnh vực, họ đã phát huy được khả năng của mình và cống hiến tài năng cho đất nước

Như vậy nguồn nhân lực chất lượng cao phải được phát hiện và bồi dưỡng từ rất sớm, khi họ còn ngồi trên ghế nhà trường phổ thông Đó chính là nhiệm vụ của

người giáo viên trường phổ thông Phát hiện bồi dưỡng HSG vật lí là hoạt động chuyên môn cần thiết của người giáo viên Vật lí THPT.

1.1.2 Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí

1.1.2.1 Một số quan điểm về học sinh giỏi

Ở nhiều nước trên Thế giới việc tuyển chọn, bồi dưỡng HSG, được tiến hành

từ rất sớm với nhiều quan điểm về HSG

Ở Hoa Kỳ định nghĩa: 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 thành tích 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

Ở 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 lý 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.

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

Nói chung HSG và HSG Vật lí đều có đặc điểm là tích cực, chủ động, sángtạo trong học tập có năng lực tư duy phát triển Trong qua trình dạy học để lựa chọnphương pháp dạy học phù hợp, giáo viên luôn phải quan tâm đến những đặc điểmnày

1.1.2.2 Mục tiêu dạy học sinh giỏi

Mục tiêu dạy HSG ở nhiều nước trên thế giới, thể hiện một số điểm sau:

- Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệcủa HS

- Thúc đẩy động cơ học tập

- 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 tuổi trẻ về sự tự chịu trách nhiệm

7

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

- Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng nghiên cứu khoa học

- Tạo điều kiện tốt nhất để phát triển khả năng, năng khiếu của HS

- Định hướng nghề nghiệp

- Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng giao tiếp, ứng xử với mọi tình huống xảy ra [ 6, tr 163-169; 16, tr 1-3]

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

1.1.3.1 Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi nói chung.

Trong khoa học tâm lý người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lý riêngcủa mỗi cá nhân, nhờ có những thuộc tính này mà có thuộc tính này mà co ngườihoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặc dù phải bỏ ra ít công sức nhưngvẫn đạt kết quả cao Năng lực gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo, nhưng chứa đựng yếu tốmới mẻ, linh hoạt

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 phân tích sự vật, hiện tượng qua các dấu hiệu đặc trưng của chúng.+ 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 kĩ 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 thuyếtthông qua thực nghiệm hoặc đi đến một vấn đề lý thuyết mới [11, tr42-167; 13, tr.129].

1.1.3.2 Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi Vật lí.

Để có một đội tuyển HSG đi thi cấp thành phố thành công thì việc lựa chọnbồi dưỡng đội tuyển là công việc vô cùng quan trọng và cần thiết Để việc bồidưỡng đạt hiệu quả thì một trong các yếu tố quan trọng là phải xác định, lựa chọncho đúng HSG

Căn cứ vào những năng lực, phẩm chất của HSG và đặc thù môn Vật lí có thểnêu ra một số phẩm chất và năng lực của học sinh giỏi Vật lí như sau

- Có kiến thức Vật lí vững vàng, sâu sắc, hệ thống (chính là nắm vững bản chất của các hiện tượng Vật lí)

+ Có khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng và năng lực tư duy Vật lí tốt(biết phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa cao, có khả năng sử dụng phươngpháp phán đoán mới : quy nạp, diễn dịch, loại suy )

+ Có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên, có khảnăng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo những kiến thức cơ bản và những nhận

9

thức đó vào các tình huống khác nhau kể cả những tình huống mới Có khả năng nhìn nhận một vấn đề từ nhiều góc độ.

+ Biết tìm ra con đường hay nhất, ngắn nhất, độc đáo để đi đến đích và có khảnăng diễn đạt những ý tưởng của mình một cách ngắn gọn, chính xác, súc tích.+ Có năng lực thực hành tốt, biểu hiện ở chỗ có kĩ năng tiến hành thí nghiệmVật lí, biết nhận xét hiện tượng và phân tích kết quả thí nghiệm để rút ra kiến thức

Có năng lực về phương pháp nghiên cứu khoa học: biết nêu ra những đự đoán, líluận và giải thích cho những hiện tượng xảy ra trong thực tế, biết cách dùng thựcnghiệm để kiểm chứng lại lý thuyết

+ Có năng lực lao động sáng tạo: biết tổng hợp các yếu tố, các thao tác để thiết kế một dãy hoạt động, nhằm đạt kết quả mong muốn

- Có lòng say mê đặc biệt với môn Vật lí, có sức khỏe tốt, có tính kiên trì bền

bỉ để có thể học tập nghiên cứu trong một thời gian dài, có tính khiêm tốn và cầutiến Có ý thức học, tự hoàn thiện kiến thức ở mọi nơi, mọi lúc

- Có kiến thức văn hóa nền tảng vững chắc Đó là kiến thức ở các bộ môn bổtrợ như Toán học, Hóa học, Sinh học, Ngoại ngữ, Tin học và các kiến thức văn hóanền như Địa lí, Lịch sử, văn hóa ứng xử [5, tr.164]

1.1.3.3 Một số dấu hiệu và một số biện pháp phát hiện HSG Vật lí ở bậc THPT Giáo

viên bồi dưỡng HSG có thể phát hiện được HSG thông qua các dấu hiệu:

− HSG có thể học bằng nhiều cách khác nhau và tốc độ nhanh hơn so với các

HS khác

− Mức độ nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo một cách đầy đủ, chính xác của

HS so với yêu cầu của chương trình hóa học phổ thông

− Mức độ tư duy, cách xử lý vấn đề của từng HS, khả năng vận dụng kiến thức của HS một cách linh hoạt, sáng tạo

− Những đề xuất, những phương pháp giải mới, ngắn gọn

− Tính logic và độc đáo khi trình bày vấn đề

− Thời gian hoàn thành bài kiểm tra

Căn cứ những dấu hiệu trên đây của học sinh giỏi Vật lí có thể dùng những biện pháp cụ thể như sau để phát hiện HSG Vật lí Nhưng cũng cần lưu ý tới mức

độ của các biện pháp phải dựa trên đối tƣợng là HSG hay học sinh năng khiếu.

- Thi chọn lọc học sinh giỏi Vật lí

- Quan sát hành vi, hứng thú

- Thử sức qua công việc, trắc nghiệm trí tuệ nhƣ : Sử dụng hệ thống bài tậptổng hợp nhằm bộc lộ khả năng liên hệ, khả năng khai thác kiến thức đã đƣợc học ;thiết kế các bài thực hành và thực hiện thực hành với các thiết bị không có trongtiêu chuẩn ; giải những bài toán ít nhiều mang tính nghịc lí

Giáo viên cần kiểm tra toàn diện các kiến thức về lý thuyết, bài tập và thựchành; tổ chức các buổi báo cáo chuyên đề; tổ chức cho HS làm việc hợp tác theonhóm

1.1.4 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi.

- Bồi dƣỡng cho HS có một hệ thống kiến thức cơ bản, vững vàng và chuyênsâu, đồng thời rèn khả năng vận dụng các lý thuyết để giải quyết các nhiệm vụ học tập, qua đó lựa chọn đƣợc đội tuyển

- Rèn luyện khả năng tƣ duy, phán đoán khoa học một cách sáng tạo, độc đáotrong việc vận dụng các quy luật để hoàn thành bài tập một cách nhanh gọn

- Rèn khả năng tự học, tự bồi dƣỡng nâng cao, kiến thức và năng lực cho HSG Vật lí

Để bồi dƣỡng đƣợc cho HSG Vật lí có đƣợc những năng lực, phẩm chất cơ bản nhƣ trên thì cần thực hiện một số biện pháp sau:

1.1.4.1 Tổ chức giảng dạy

“ 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 đƣợc lộ trình đào

tạo hàng năm cho nhóm, lớp học sinh giỏi Các

giai đoạn thực hiện có thể nhƣ sau:

Giai đoạn 1: Củng cố kiến thức ở THCS Các em học sinh đƣợc tổng kết cáckiến thức ở THCS, học một số kiến thức ở lớp 10, làm quen với một số chuyên đềbồi dƣỡng học sinh giỏi

Giai đoạn 2: Chuyên đề nâng cao Các em trong nhóm học sinh giỏi ngoàihọc các kiến thức cơ bản trên lớp còn học thêm các kiến thức cần thiết cho học sinh

11

giỏi (những kiến thức không có trong chương trình phổ thông) Ở trên lớp các emhoàn thành chương trình của lớp 10 – 11 cơ bản đủ để học các chuyên đề bồidưỡng và giải các bài tập khó Các học sinh lớp 10 trong nhóm luyện học sinh giỏihoàn thành các nội dung kiến thức nâng cao cho đội tuyển.

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

1.1.4.2 Hướng dẫn tự học

“ Đối với các tài liệu khoa học lại cần phải biết cách đọc Đối với học sinhgiỏi 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

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

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

+ 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

+ 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 tròquyết định trong kết quả học tập của từng người” [6, tr 186-171]

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 củachúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời cũng là sựvận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu cụthể, dự đoán được những thuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới Năng lực tư duy làtổng 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 linhcảm trong quá phản ánh, phát triển tri thức và vận dụng vào thực tiễn

- Căn cứ vào mục tiêu giáo dục cho HSG đòi hỏi giáo viên tổ chức các hoạtđộng 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…

+ 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, lớp chọn

Mỗi tháng lớp chọn tổ chức một cuộc thi giải các bài tập khó được sưu tầm từcác 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 [13, tr.113-127]

1.2 Bài tập Vật lí trong dạy học ở trường trung học phổ thông

1.2.1 Khái niệm về bài tập Vật lí

Bài tập Vật lí được hiểu là một vấn đề đặt ra, đòi hỏi phải giải quyết nhờnhững 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 nghiêncứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài toán đối với học sinh Sự tư duy tíchcực luôn là việc giải bài tập

1.2.2 Vai trò tác dụng của Bài tập Vật lí

13

Bài tập Vật lí là một trong những phương pháp được vận dụng có hiệu quảtrong dạy học Vật lí Nó có một tầm quan trọng đặc biệt góp phần vào việc hoànthành nhiệm vụ dạy học Vật lí ở phổ thông Việc giải bài tập Vật lí trong dạy họcngày càng được tăng cường, điều này còn được thể hiện ngay cả trong chươngtrình Sách giáo khoa mới so với trước đây Có thể chỉ ra một số tác dụng của bài tậpVật lí như sau:

1.2.2.1 Bài tập Vật lí giúp cho việc đào sâu, mở rộng kiến thức

Trong giải bài tập Vật lí, HS phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừutượng của phần lý thuyết vừa nắm được vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng.Các khái niệm, định luật Vật lí rất đơn giản, nhưng biểu hiện của chúng trong tựnhiên thì lại rất phức tạp, bởi các sự vật hiện tượng có thể bị chi phối bởi nhiềuđịnh luật, nguyên nhân Bài tập Vật lí sẽ giúp luyện cho HS phân tích, để nhận biếtđược những trường hợp phức tạp đó, qua đó hiểu sâu sắc hơn các định luật, cácmối liên hệ

1.2.2.2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới

Nhiều khi các bài tập được sử dụng khéo léo để dẫn HS đến những suy nghĩ

về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới

1.2.2.3 Bài tập Vật lí rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát để giải quyết các vấn đề thực tiễn

Có thể xây dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu HS phải vận dụng những kiến thức lý thuyết để giải thích các hiện tượng thực tiễn hoặc

dự đoán những hiện tượng đó có thể xảy ra với những điều kiện cho trước 1.2.2.4

Giải bài tập là một trong những hình thức là việc tự lực của HS

Trong khi giải bài tập HS phải tự mình phân tích các dữ kiện, xây dựng lậpluận, tự kiểm tra phê phán những kết luận mà mình rút ra được, nhờ đó tư duy vànăng lực của HS phát triển, nhất là năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề

1.2.2.5 Bài tập Vật lí góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của HS

Nhiều bài tập Vật lí không dừng lại trong phạm vi kiến thức đã học, mà cònđòi hỏi HS phải tư duy sáng tạo, đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bàitập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ

1.2.2.6 Bài tập Vật lí dùng để kiểm tra mức độ nắm kiến thức của HS.

Bài tập Vật lí là một phương tiện rất hiệu quả, rất dễ thực hiện nhằm kiểmtra mức độ nắm kiến thức của HS

Nhìn chung việc giúp HS rèn luyện giải bài tập Vật lí có vai trò rất to lớntrong dạy học Vật lí Nhưng không phải tất cả bài tập Vật lí đều như nhau và được

sử dụng như nhau trong mọi trường hợp, tùy thuộc vào những tình huống cụ thể,bài tập Vật lí được sử dụng theo các mục đích khác nhau, muốn sử dụng bài tập Vật

lí có hiệu quả thì phải phân loại được bài tập Vật lí Vậy phân loại bài tập Vật línhư thế nào?[ 13, tr 337-340]

1.2.3 Phân loại bài tập vật lí

Số lượng các bài tập Vật lí sử dụng trong thực tiễn dạy học hiện nay rất lớn, vìvậy cần có sự phân loại sao cho có tính tương đối thống nhất về mặt lí luận cũngnhư thực tiễn, cho phép người dạy lựa chọn và sử dụng hợp lí các bài tập Vật lítrong dạy học Bài tập Vật lí có thể khác nhau về nội dung, về phương thức giải, vềmục tiêu dạy học Do đó việc phân loại bài tập Vật lí được dựa trên các cơ sở phânloại như sau: phân loại theo nội dung, phân loại theo phương thức cho điều kiện vàphương thức giải, phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy sángtạo của học sinh

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

1.2.3.1 Phân loại bài tập vật lí 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 chianày mang tính quy ước, bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết một bài tập thườngkhông phải chỉ lấy trong một chương mà có thể lấy từ những chương, những phầnVật 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

15

nội dung trừu tượng và bài tập có nội dung cụ thể Bài tập có nội dung cụ thể là loại bài tập gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm sống của học sinh.

Các bài tập mà nội dung chứa đựng những tài liệu về kĩ thuật, về sản xuấtcông nông nghiệp về giao thông liên lạc … là những bài tập có nội dung kĩ thuậttổng 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 minhsáng 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 sửdụng các bài tập Vật lí vui làm cho bài học sinh động

1.2.3.2 Phân loại bài tập vật lí theo yêu cần phát triển tư duy

Qua việc xem xét hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình tìm kiếm lờigiải bài tập Vật lí , phân chia bài tập Vật lí thành hai loại : bài tập cơ bản và bài tậpnâng cao.

- Bài tập luyện tập: Là loại bài tập dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụngđược 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 lý thuyết

Ngoài ra, bài tập sáng tạo còn được hiểu là bài tập có nhiều cách giải [5, tr101-102; 13, 337-369]

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

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.

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 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 nhữngkiến 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 trongphương pháp dạy học về bài tập một cách đúng đắn, hiệu quả [5, tr 103-105;12, tr.50-96; 13, tr 347-363]

1.2.4.2 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 dụngkiến thức Vật lí còn hạn chế Vì vậy, các em giải một cách mò mẫm, không có địnhhướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được Cónhiều 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 giúphọc 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

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 Tuy nhiên có thể vạch ra một dàn bài gồm những bước sau:

18

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

+ Đọc đúng đề bài, xác định được ý nghĩa vật lí của các thuật ngữ

+ Mô tả hiện tượng Vật lí nêu trong đề bài, xem xét các đại lượng nêu trong

đề bài liên quan đến khái niệm nào; hiện tượng nào; định luật hay quy tắc Vật línào? Xác định các giai đoạn và diễn biến của toàn bộ hiện tượng ( có thể vẽ hình)+ Xác định xem trong lớp hiện tượng Vật lí đã cho có những đại lượng Vật línào đã cho, đại lượng nào cần tìm, có thể dùng các ký hiệu để tóm

tắt * Bước 2: Xây dựng lập luận

Xây dựng lập luận được coi là bước quan trọng nhất của quá trình giải bàitập, ở bước này ta phải vận dụng những định luật, quy tắc để thiết lập mối liên hệgiữa những đại lượng cần tìm và đại lượng đã cho, ta xét kĩ với 2 loại bài tập: Bàitập định thính và bài tập định lượng

- Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính: Có hai loại bài tập định tínhlà: 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 lậpđược mối quan hệ giữa hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay vớimột số định luật Vật lí Thực hiện phép suy luận logic luận ba đoạn trong đó tiền đềthứ nhất là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật Vật lí tổng quát, tiền đề thứhai là những điều kiện cụ thể, kết luận về hiện tượng được nêu ra” [5, 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

từ đó giải chúng để tìm ra ẩn số.

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 pháptổng hợp

một công thức có chứa đại lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết Tiếptục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ giữa đại lượng chưabiết này với các đại lượng đã biết trong đề bài Cuối cùng tìm được một công thứcchỉ chứa đại lượng cấn tìm với đại lượng đã biết” [6, tr.105]

Sơ đồ 1.2 Sơ đồ lập luận giải bài tập Vật lí theo phương pháp phân tích.

20

+ Phương pháp tổng hợp: “ Từ những đại lượng đã cho ở đề bài Dựa vào các định

luật, qui tắc vật lí, tìm những công thức có chứa đại lượng đã cho với các đại lượngtrung gian mà ta dự kiến có liên quan đến đại lượng cần tìm Suy luận toán học, đưađến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm với các đại lượng đã cho” [6, tr.105]

Sơ đồ 1.3 Sơ đồ lập luận giải bài tập Vật lí theo phương pháp tổng hợp.

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 tớikết quả bài toán Tuy nhiên, học sinh không tập trung chú ý nhiều vào các giai đoạntrung gian, điều đó nói chung là không có lợi, đặc biệt đối với học sinh yếu, họ sẽnắm 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 hệgiữa các đại lượng và hiện tượng 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, mụcđích dạy học, giáo viên nên sử dụng hợp lí các phương pháp này

* Bước 3 Luận giải: Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập, tiếp tục luận giải, tínhtoán 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 , 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 đoạnthứ hai và giai đoạn thứ 3 Có thể, sau khi xác lập được một mối liên hệ Vật lí cụthể nào đó người ta thực hiện ngay sự luận giải với mối liên hệ đó (biến đổi phươngtrình đó) rồi tiếp sau đó mới lại xác lập một mối liên hệ Vật lí khác Vì vậy, khi kháiquát hóa phương trình giải một bài tập Vật lí ta vẫn có thể chỉ ra được đâu là nhữngphương trình cơ bản cụ thể cần xác lập để sự luận giải từ các phương trình đó chophép 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:

Phương pháp giải bài tập Vật lí

Các giai đoạn để giải 1 bài tập vật lí

Xây dựng lập luận trong giải bài

tập định tínhgiải bài tập định tính

Luận giải

Xây dựng lập luận tronggiải bài tập định lượng

Xây dựng lậpluận trong bài tậpgiải thích hiệntượng Vật lí

Sơ đồ 1.4 Sơ đồ phương pháp giải bài tập Vật lí

1.2.5 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:

22

- 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

Mức độ 1: Mức độ đơn giản, yêu cầu HS nắm kiến thức và có kĩ năng cơ bản nhất.Mức độ 2: Học sinh vận dụng giải các bài tập và giải thích hiện tượng đơngiản GV hướng dẫn học sinh giải bài tập và giải thích hiện tượng sơ qua để họcsinh suy nghĩ và tìm hiểu

Mức độ 3: Cần có sự tư duy của học sinh để có thể giải được bài tập cùngvới sự gợi ý của giáo viên Giáo vên hướng dẫn học sinh dưới dạng gợi ý, đặt racác 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, sâusắc và biến đổi để giải được các bài tập trong hệ thống bài tập GV luôn quan sáttheo dõi hoạt động của học sinh và gợi ý theo định hướng của bài để tránh sự hiểunhầm 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 hướngdẫn khác nhau trong hướng dẫn giải bài tập Vật lí

1.2.5.1 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 thểcần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được các kết quả nhưmong muốn Kiểu hướng dẫn angorit không đòi hỏi học sinh phải tự mình tìm tòixác định các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi họcsinh chấp hành các hành động đã được giáo viên chỉ ra

Kiểu hướng dẫn angorit đòi hỏi giáo viên phải phân tích một cách khoa học việcgiải bài tập để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ của các hành động cầnthực hiện để giải được bài tập và đảm bảo cho các hành động đó là những hành

động sơ cấp đối với học sinh Kiểu hướng dẫn angorit thường được áp dụng khicần dạy cho học sinh phương pháp giải một lớp các bài tập điển hình nào đó, nhằmluyện tập cho học sinh các kĩ năng giải một bài tập Vật lí xác định.

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 phụcnhược điểm này, trong quá trình giải bài tập, giáo viên phải lôi cuốn học sinh thamgia vào quá trình xây dựng angorit cho bài tập

1.2.5.2 Hướng dẫn tìm tòi (Hướng dẫn Ơrixtic)

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suynghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết Không phải là giáo viên chỉ dẫn cho học sinhchỉ việc chấp hành các hành động theo một mẫu đã có để đi tới kết quả mà là giáoviên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thựchiện để đạt được kết quả Các câu hỏi hướng dẫn phải hướng tư duy của học sinhvào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết Thông thường, kiểuhướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn đểgiải được bài tập, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy học sinh, muốntạo 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 chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu đã chỉ ra, nên giúp HS học tập tích cực chủ động, rèn luyện được các kĩ năng, phát triển được tư duy và nắm kiến thức chắc chắn hơn

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

24

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 dochất lượng học sinh là khác nhau.

1.2.5.3 Hướng dẫn 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 Nétđặc trưng của kiểu hướng dẫn này là, giáo viên định hướng hoạt động tư duy củahọc sinh theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề Sự định hướng banđầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của học sinh Nếu học sinh không đáp ứngđược thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hướng khái quáthóa ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho học sinh, để thuhẹp hơn phạm vi phải tìm tòi, giải quyết cho vừa sức với học sinh Nếu học sinh vẫnkhông đủ khả năng tự lực tìm tòi giải quyết thì sự hướng dẫn của giáo viên chuyểndần thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành được yêu cầucủa một bước sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự lực tìm tòi giải quyết các bướctiếp theo Nếu cần thì giáo viên lại giúp đỡ thêm Cứ như vậy cho đến khi giải quyếtxong vấn đề đặt ra Phương pháp hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiệnhướng dẫn tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh, nhằm giúp cho học sinh tựgiải được bài tập đã cho, đồng thời dạy cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trìnhdạy 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 bàitập của học sinh, không thể chỉ dựa vào những lời hướng dẫn có thể soạn sẵn, màphải kết hợp được việc định hướng với việc kiểm tra kết quả hoạt động của họcsinh để điều chỉnh sự giúp đỡ, thích ứng với trình độ của học sinh

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 thaycho học sinh trong từng bước định hướng Do vậy, câu hỏi định hướng của giáoviên 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: Các kiểu hướng dẫn giải bài tập Vật lí và hướng dẫn học sinh giải

bài tập Vật lí được biểu diễn tổng thể qua sơ đồ sau đây:

Hướng dẫn giải bài tập Vật lí

Hướng dẫn theo

Sơ đồ 1.5: Sơ đồ các kiểu hướng dẫn giải bài tập Vật lí

Tư duy giảibài tập vật lí

Mục đích sưphạm

Hình 1.6: Sơ đồ hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí

1.2.6 Sử dụng bài tập Vật lí nhằm bồi dưỡng Học sinh giỏi Vật lí

1.2.6.1 Lựa chọn hệ thống bài tập Vật lí

Trong dạy học bất cứ một đề tài nào, giáo viên phải lựa chọn hệ thống bài tập

thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp( phạm vi và số

lượng các kiến thức kĩ năng cần vận dụng từ một đề tài đến nhiều đề tài, số lượng

các đại lượng cho biết và các đại lượng phải tìm…) giúp HS nắm được phương

pháp giải các bài tập điển hình

26

- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp phần nào vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức

- Hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều thể loại bài tập: bài tập giả tạo, bài tập

có nội dung thực tế, bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo, bài tập cho thừa hoặc thiếu

dữ kiện, bài tập mang tính chất ngụy biện và nghịch lý, bài tập có nhiều cách giảikhác nhau và bài tập có nhiều lời giải tùy theo những điều kiện cụ thể của bài tập

mà giáo viên không nêu lên hoặc nêu lên một điều kiện nào đó mà thôi

Trong các loại bài tập, chú ý tới bài tập sáng tạo là loại bài tập mà các dữkiện cho trong đầu bài không chỉ dẫn trực tiếp hay gián tiếp cách giải Các bài tậpnày có tác dụng rất lớn trong việc phát triển tính tự lực và sáng tạo ở HS, giúp các

em nắm vững kiến thức chính xác, sâu sắc và mềm dẻo Bài tập sáng tạo có thể làbài tập giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ sở các kiến thức đã biết( trả lờicâu hỏi “ Tại sao? ”) hoặc bài tập thiết kế đòi hỏi thực hiện một hiện tượng thực,đáp ứng những yêu cầu đã cho( trả lời câu hỏi “ Làm như thế nào ? ”)

1.2.6.2 Sử dụng hệ thống bài tập Vật lí nhằm bồi dưỡng HSG

Trong dạy học từng đề tài cụ thể giáo viên phải dự kiến chi tiết kế hoạch sửdụng hệ thống bài tập đã lựa chọn

- Các bài tập đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau của quá trình dạy học

- Trong tiến trình dạy học một đề tài cụ thể, việc giải hệ thống bài tập do giáo viên đã lựa chọn thường bắt đầu bằng những bài tập định tính hay những bài tập tậpdượt Sau đó HS sẽ giải những bài tập tính toán, bài tập đồ thị có nội dung phức tạp hơn Việc giải những bài tập tính toán tổng hợp, những bài tập có nội dung kỹ thuật với dữ kiện không đầy đủ, những bài tập sáng tạo có thể coi là kêt thúc việc giải hệ thống bài tập đã lựa chọn đề tài

- Cần cá biết hóa HS trong việc giải bài tập vật lí qua các biện pháp sau:+ Biến đổi mức độ yêu cầu của bài tập ra cho các loại đối tượng HS khác nhau,thể hiện ở mức độ trừu tượng của đầu bài, loại vấn đề cần giải quyết , phạm vi và tínhphức hợp của các số liệu cần xử lý, loại và số lượng thao tác tư duy logic và

27

các phép biến đổi toán học cần sử dụng, phạm vi và mức độ các 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 HS trong quá trình giải bài tập [5, tr.105-107; 13, tr 363-367]

1.3 Tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT Ứng Hòa B

1.3.1 Đội ngũ giáo viên Vật lí và thành tích của học sinh giỏi Vật lí trường THPT ứng Hòa B

Đội ngũ giáo viên Vật lí ở Trường THPT Ứng Hòa B – Huyện Ứng Hòa –Thành phố Hà Nội hiện nay là 6 thầy cô, tất cả đều chưa đến 35 tuổi, số năm côngtác chưa nhiều, năm 2013 có một Thầy giáo nghỉ hưu, một Cô giáo được chuyểncông tác ra trung tâm Thành phố Trong 6 Thầy cô thì mới chỉ một người có bằngThạc sĩ

1.3.2 Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở lớp chất lượng cao trường THPT Ứng Hòa B

1.3.2.1 Thuận lợi trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở lớp chất lượng cao trường THPT Ứng Hòa B

Trường THPT Ứng Hòa B là một ngôi trường với gần 50 năm tuổi, Nhàtrường đã gặt hái được rất nhiều thành tích đáng tự hào tạo nên truyền thống tốt đẹpcủa Nhà trường Kể về thành tích HSG nhà trường năm nào cũng có các giải caotrong kỳ thi học sinh giỏi cấp Thành phố, năm 2010 Nhà trường đã có học sinh giỏicấp Quốc gia và đặc biệt trong các kỳ thi tuyển sinh đại học Nhà trường đã có 4Học sinh đạt Thủ Khoa của các Trường tốp đầu như ĐH Quốc gia Hà nội, ĐH Ykhoa Hà Nội

1.3.2.2 Một số yếu tố gây khó khăn cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT Ứng Hòa B.

Dạy bài tập hiện nay các thầy cô mới chú trọng tới độ khó của bài tập mà cònchưa quan tâm nhiều đến biện pháp hướng dẫn cho học sinh biện pháp để giải bàitập Các thầy cô khi dạy bài tập Vật lí mới tập trung vào số lượng nhiều mà chưachú trọng tới các bài tập tổng quát mà từ đó học sinh có thể tự vận động để giải Các

thầy cô mới tập trung vào việc giải bài tập của mình mà ít quan tâm tới việc họcsinh suy nghĩ, tiếp nhận, giải chúng như thế nào Các lý do trên đã làm cho sự pháttriển năng khiếu của học sinh bị hạn chế.

Học sinh giải các bài tập mà không chú ý tới biện pháp giải mà chỉ áp dụngcác công thức một cách máy móc Học sinh tập trung giải cho thật nhiều bài tập màkhông chú ý đến phương pháp, nên nhớ máy móc nhiều dẫn đến khả năng huy độngkiến thức không nhanh và không nhiều Khi giải bài tập học sinh vẫn chưa pháttriển được bài tập mà mới chỉ dừng lại việc đáp ứng yêu cầu của bài toán đặt ra nênđôi khi yêu cầu khác đi một chút là các em gặp sự lúng túng trong việc điều khiểnkiến thức

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.

Trong chương 1 đã trình bày cơ sở lý luận của đề tài, đó là những vấn đề vềbồi dưỡng học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí, về bài tập vật lí và sử dụng bài tậpVật lí để bồi dưỡng năng lực, phẩm chất của học sinh giỏi Vật lí ở bậc phổ thôngNgoài ra tôi còn trình bày sơ lược thực trạng dạy bài tập Vật lí ở TrườngTHPT Ứng Hòa B, huyện Ứng Hòa, Thành phố Hà Nội

Từ những cơ sở khoa học vững chắc trên đây, tôi xây dựng chương 2 – Xâydựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập vật lí chương Động lựchọc chất điểm – Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí THPT

29