(Luận văn thạc sĩ) xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập chương động lực học vật rắn thuộc chương trình vật lí lớp 12 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

Các nghiên cứu đó đề cập tới nhiều mặt của bài tập vật lí với những nội dung cơ bản như: lí luận dạy học về bài tập vật lí; phân loại và phương pháp giải các bài tập vật lí, các nghiên c

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN VĂN HÙNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN"

THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO

NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN VĂN HÙNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN"

THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO

NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Giới hạn của đề tài 4

7 Phương pháp nghiên cứu 4

8 Những đóng góp của luận văn 4

9 Cấu trúc luận văn 5

Chương 1 6

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 NÂNG CAO 6

NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 6

1.1 Cơ sở lý luận 6

1.1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi 6

1.1.2 Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở trường trung học phổ thông 9

1.1.3 Một số vấn đề lý luận về bài tập vật lí trong dạy học ở trường THPT 12 1.1.4 Một số vấn đề về phương pháp dạy học bài tập vật lí ở trường THPT17 1.2 Cơ sở thực tiễn 27

1.2.1 Tìm hiểu nội dung kiến thức vật lí trong các kì thi học sinh giỏi cấp Thành phố 27

1.2.2 Một vài nhận xét về thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở ba trường THPT của huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội 28

1.2.3 Vấn đề sử dụng bài tập trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí

THPT 31

Chương 2 37

XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO THPT, NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 37

2.1 Nội dung kiến thức chương "Động lực học vật rắn" 37

2.1.1 Vị trí và tầm quan trọng của chương "Động lực học vật rắn" 37

2.1.2 Cấu trúc nội dung của chương Động lực học vật rắn 38

2.1.3 Phân tích nội dung kiến thức chương "Động lực học vật rắn" 40

2.2 Phân loại bài tập phần động lực học vật rắn 50

2.2.1 Mục tiêu 50

2.2.2 Phân tích các hệ thống bài tập 51

2.3 Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập phần động lực học vật rắn thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao THPT nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi 53

2.3.1 Hệ thống và phương pháp giải các bài tập cơ bản: 53

2.3.2 Hệ thống và phương pháp giải bài tập tổng hợp nâng cao 76

Kết luận chương II 93

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 94

3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp của thực nghiệm sư phạm 94

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm (TNSP) 94

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 94

3.1.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 95

3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 96

3.2.1 Thời điểm thực nghiệm: 96

3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 96

3.3 Kết quả và xử lí kết quả 96

3.3.1 Xây dựng tiêu chí để đánh giá 96

3.3.2 Phân tích các kết quả về mặt định tính 97

3.3.3 Phân tích các kết quả về mặt định lượng 98

3.4 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 108

Kết luận chương 3 110

KẾT LUẬN 111

TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Đất nước ta đang bước vào một thời kỳ mới, thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá Mọi ngành nghề đều có những bước thay đổi đáng kể, ngành giáo dục (GD) cũng đang có những bước đổi mới mạnh mẽ về mọi mặt, nhằm đào tạo ra những con người có đủ kiến thức, năng lực sáng tạo, trí tuệ và phẩm chất đạo đức tốt đáp ứng được yêu cầu của khoa học công nghệ và nền kinh tế tri thức

Hội nghị lần thứ hai, Ban chấp hành Trung Ương Đảng cộng sản Việt Nam khoá VIII đã nêu: “Nhiệm vụ và mục tiêu cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng những con người có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi ” Để đạt được mục tiêu đề ra, Hội nghị cũng đã chỉ rõ

“ Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo (GD&ĐT), khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và hiện đại vào quá trình dạy học…”

Đặc trưng của con người là hoạt động có ý thức Năng suất lao động của mỗi người phụ thuộc rất nhiều vào tri thức của người đó Nhà khoa học giỏi có thể phát minh ra những máy móc, quy trình, phương pháp giúp cho năng suất lao động tăng lên hàng chục, hàng trăm, hàng nghìn lần Nhà quản lý hay chính trị gia giỏi có thể tạo ra sự cộng hưởng sức mạnh của hàng trăm, hàng nghìn, hàng triệu người Vì vậy, Nhân tài có vai trò đặc biệt quan trọng trong công cuộc xây dựng xã hội văn minh Những nước văn minh đều là những nước bồi dưỡng

và sử dụng được nhiều nhân tài

Các trường THPT coi công tác bồi dưỡng HSG là công tác mũi nhọn và trọng tâm Nó có tác dụng thiết thực và mạnh mẽ nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ của đội ngũ các thầy cô giáo, nâng cao chất lượng GD khẳng định thương hiệu của nhà trường, tạo ra khí thế hăng say vươn lên học tập giành những đỉnh cao trong HS Lí luận dạy học xem bài toán là một phương pháp dạy học cụ thể, nó được áp dụng phổ biến, thường xuyên ở các cấp học, ở các loại

hình dạy học khác nhau và được áp dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học Đối với môn vật lý, bài tập đóng vai trò là nội dung, là phương tiện để chuyển tải kiến thức, rèn luyện tư duy và kỹ năng thực hành bộ môn một cách hiệu quả nhất, là một trong những phương tiện cơ bản nhất để giảng dạy và học tập môn vật lý ở nhà trường THPT

Việc nghiên cứu các vấn đề về bài tập vật lí, đã có rất nhiều công trình khoa học nghiên cứu Các nghiên cứu đó đề cập tới nhiều mặt của bài tập vật lí với những nội dung cơ bản như: lí luận dạy học về bài tập vật lí; phân loại và phương pháp giải các bài tập vật lí, các nghiên cứu cụ thể về tiến trình dạy học bài tập vật lí ở từng đơn vị kiến thức cụ thể…

Đối với việc phân loại và phương pháp giải các bài tập vật lí đã được nhiều tác giả nghiên cứu và phát hành thành những tài liệu tham khảo cho GV

và HS Sách tham khảo chủ yếu là sách bài tập phục vụ trực tiếp cho SGK và nhiều nhất là sách luyện thi đại học và cao đẳng Tuy nhiên, loại sách trình bày một cách hệ thống và phương pháp giải bài tập dành cho công tác bồi dưỡng HSG lại hầu như vắng bóng Hơn nữa, chương trình SGK mới được thực hiện từ năm học 2008- 2009 Sách giáo khoa vật lí 12 nâng cao THPT, có chương

“Động lực học vật rắn” Vì thuộc nội dung kiến thức mới, hơn nữa kiến thức phần cơ học vật rắn liên quan nhiều đến kiến thức cơ học chất điểm và tĩnh học vật rắn mà HS đã học ở chương trình vật lý lớp 10 Do đó để nắm vững lý thuyết

và giải tốt các bài tập phần cơ học vật rắn là rất khó đối với học sinh Điều này gây khó khăn cho việc dạy và học nhất là trong công tác bồi dưỡng HSG vật lý THPT

Trên cơ sở đó, tác giả lựa chọn đề tài: Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập chương “Động lực học vật rắn” thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng hệ thống bài tập vật lý phần “Động lực học vật rắn” thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao

- Đề xuất phương pháp giải bài tập giúp HS chuẩn bị tốt cho các kì thi học sinh giỏi môn vật lý THPT

3 Đối tượng nghiên cứu

Quá trình hoạt động dạy học của GV và HS trong công tác bồi dưỡng HSG vật lý THPT

4 Giả thuyết khoa học

Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập phần “Động lực học vật rắn” thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao, sẽ góp phần nâng cao hiệu quả trong việc bồi dưỡng HSG môn vật lý

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích của đề tài tôi đã xác định được những nhiệm vụ chính sau đây:

- Nghiên cứu lý luận về bài tập vật lý và phương pháp giải bài tập vật lý nhằm đạt hiệu quả cao nhất

- Nghiên cứu nội dung kiến thức lý thuyết và bài tập chương “Động lực học vật rắn” thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao THPT, tài liệu giáo khoa chuyên vật lý THPT và một số tài liệu tham khảo vật lý khác

- Phân tích vị trí, vai trò nội dung kiến thức chương “Động lực học vật rắn” thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao THPT Dựa vào mục đích yêu cầu theo phân phối chương trình thực hiện giảng dạy vật lý nâng cao lớp 12 THPT Dựa vào cấu trúc, nội dung kiến thức cần đạt được trong các đề thi HSG vật lý các cấp trong 4 năm trở lại đây của thành phố Hà Nội

- Xây dựng hệ thống bài tập về nội dung kiến thức chương “Động lực học vật rắn” thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao THPT, dùng cho công tác bồi dưỡng HSG vật lý THPT

- Đề xuất một số phương pháp giải bài tập nhằm góp phần nâng cao hiệu quả trong các kỳ thi HSG vật lý THPT các cấp

- Điều tra khảo sát tính khả thi của những biện pháp được đề xuất Xử lý kết quả thực nghiệm bằng toán học thống kê

6 Giới hạn của đề tài

Nghiên cứu cơ sở lý luận, cơ sở thực tiễn về hệ thống và phương pháp giải bài tập vật lý chương “Động lực học vật rắn” thuộc chương trình vật lý lớp

12 nâng cao THPT

Trên cơ sở đó xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập Nhằm bồi dưỡng HSG phần động lực học vật rắn

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu lí luận về mục đích, yêu cầu, biện pháp phát hiện và bồi dưỡng HSG vật lý THPT

- Nghiên cứu lí luận về việc xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập vật lý dựa trên quan điểm lí luận về quá trình nhận thức

- Tìm hiểu tài liệu có liên quan đến đề tài: SGK vật lý 12, tài liệu giáo khoa chuyên vật lý THPT, các đề thi HSG vật lý các cấp

7.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực tiễn

- Tìm hiểu thực tiễn công tác giảng dạy và bồi dưỡng HSG ở một số trường

THPT của huyện Thanh Oai- thành phố Hà Nội Nhằm phát hiện vấn đề nghiên cứu

- Trao đổi ý kiến với các GV có kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng HSG vật lý THPT

- Tổng hợp và thống kê số liệu về kết quả thi HSG vật lý của một số trường THPT của huyện Thanh Oai- thành phố Hà Nội

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thu được khi thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu Trên cơ sở đó rút ra kết luận của đề tài nghiên cứu

8 Những đóng góp của luận văn

- Bước đầu xây dựng được một hệ thống và phương pháp giải bài tập chương “Động lực học vật rắn” thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao THPT, phong phú đa dạng Giúp GV và HS có thêm tư liệu trong việc dạy và học, đặc biệt trong công tác bồi dưỡng đội tuyển HSG vật lý THPT các cấp

9 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 3 chương

Chương 1: Tổng quan về cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập vật lý phần

“Động lực học vật rắn” thuộc chương trình vật lý lớp 12 nâng cao nhằm bồi dưỡng HSG

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 NÂNG CAO

NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi

1.1.1.1 Vài nét về lịch sử

* Trên thế giới

Tìm hiểu lịch sử phát triển nền GD&ĐT các nước nói chung và đặc biệt là vấn đề đào tạo và bồi dưỡng HSG 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 GD đặc biệt hoặc chương trình đặc biệt

Đối với các nước phát triển, khoa học cơ bản là xương sống để giữ vững

vị trí siêu cường của họ Còn đối với các nước đang phát triển, việc phát triển nhanh hay chậm, bền vững và có đuổi kịp các nước phát triển hay không, phụ thuộc vào nhiều yếu tố Trong đó xây dựng một nền khoa học cơ bản vững mạnh

và đúng hướng là rất quan trọng Đầu tư cho đào tạo và nghiên cứu khoa học cơ bản là sự đầu tư mang lại lợi nhuận cao nhất, quan trọng nhất đối với sự phát triển của mỗi Quốc gia

Vấn đề bồi dưỡng nhân tài được nhà nước coi trọng ngay từ thuở sơ khai Văn Miếu - Quốc Tử Giám là trường Đại học đầu tiên của Việt Nam-cái nôi đào tạo nên nhiều nhân tài cho đất nước Thời của nhà giáo Chu Văn An, ông đã

được mời vào giữ chức Tư nghiệp Quốc Tử Giám Ông biên tập nhiều sách quan trọng làm nội dung giảng dạy các Nho sinh Thời kỳ này nhà Trần đặt lại thứ bậc trong thi cử, đỗ bậc nhất có Tam khôi: Trạng nguyên, Bảng nhãn, Thám hoa

Đời Lê Thánh Tông (1483) cho phát triển in sách, đặt ra lệ khắc tên tuổi Tiến sĩ vào bia đá cho những người thi đỗ từ năm 1442, mỗi khoa thi một tấm bia

Ngày nay, Đảng và Nhà nước ta coi vấn đề bồi dưỡng nhân tài là một trong ba mục tiêu chiến lược của nền GD Quốc dân Việt Nam Trong quan điểm lãnh đạo của Đảng và Nhà nước ta, vấn đề nhân tài luôn được xác định là yếu tố quan trọng trong sự nghiệp phát triển chung của đất nước

Nhiều địa phương đã có những chính sách riêng khuyến học, khuyến tài, tạo điều kiện thuận lợi để thu hút, trọng dụng nhân tài Chẳng hạn, thành phố Hà

Nội đã thông qua: “Quy định tạm thời về ưu đãi, khuyến khích các nhà khoa học

đầu ngành, chuyên gia giỏi, người có cống hiến cho sự nghiệp xây dựng và phát triển Thủ đô” và “Quy định tạm thời về thu hút, sử dụng, đào tạo, bồi dưỡng tài năng trẻ và nguồn nhân lực chất lượng cao” Thành phố Đà Nẵng, tỉnh Bình

Dương đã ban hành quy định chính sách đào tạo, thu hút nguồn nhân lực trình

độ cao về công tác tại địa phương Thành phố Hồ Chí Minh có chương trình đầu

tư lớn cho “Vườn ươm tài năng”…

* Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi ở nước ta trong giai đoạn hiện nay

Trong xu thế toàn cầu hoá và hội nhập kinh tế Quốc tế hiện nay, với sự phát triển như vũ bão của cách mạng khoa học - công nghệ, nhất là công nghệ thông tin và truyền thông; với sự phổ biến của Internet và sự tiến nhanh đến nền kinh tế tri thức… thì vấn đề đào tạo, bồi dưỡng nhân tài, đặc biệt là tài năng trẻ có vai trò cực kỳ quan trọng trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

Thực tiễn nhiều năm qua cho thấy, ngành GD&ĐT nước ta đã có những chủ trương, biện pháp quan trọng nhằm phát hiện, bồi dưỡng nhân tài và đến nay

đã thu được những kết quả nhất định Nhiều tài năng trẻ đã được bồi dưỡng và phát triển nhanh chóng Hằng năm số HS năm cuối của các trường THPT khối năng khiếu thi đỗ đại học đạt tỷ lệ khoảng trên 80% Khối trường, lớp chuyên đã

có những đóng góp rất lớn trong việc phát hiện bồi dưỡng nhân tài, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đồng thời góp phần tích cực nâng cao chất lượng và thành tích của các kỳ thi HSG Quốc gia, các cuộc thi Olympic Quốc tế về toán, tin học, lý, hoá, sinh và ngoại ngữ Số HS đoạt giải trong các

kỳ thi HSG Quốc gia, Quốc tế ngày càng tăng Nhiều HS được tuyển thẳng đại học hoặc đạt điểm cao trong các kỳ thi tuyển sinh đại học, nhiều HS được lựa chọn vào các hệ đào tạo cử nhân tài năng, chương trình tiên tiến… và trưởng thành khá nhanh

Tuy nhiên, công tác phát hiện, bồi dưỡng HSG ở các trường THPT còn nhiều bất cập Chưa có phương thức tích cực và chủ động để phát hiện, đào tạo, bồi dưỡng HSG ngay từ lúc mới vào THPT Thiếu chủ động trong việc xây dựng kế hoạch, chính sách, cơ chế quản lý thích hợp và đồng bộ cho công tác bồi dưỡng HSG, còn mang nặng tính tự phát, mạnh trường nào trường ấy làm

Từ thực trạng nêu trên, để công tác đào tạo, bồi dưỡng tài năng trẻ ở nước ta đạt được kết quả cao hơn trong những năm sắp tới, Đảng và Nhà nước đã chỉ đạo các cấp các ngành cần tập trung thực hiện tốt bảy định hướng cơ bản Trong đó có

ba định hướng sau đây:

Một là: tăng cường quản lý nhà nước về công tác đào tạo bồi dưỡng tài năng trẻ Xây dựng hệ thống chính sách tài năng trẻ, tạo khung pháp lý để đưa công tác quản lý nhà nước về vấn đề này ngày càng hiệu quả Nghiên cứu đổi mới quy trình phát hiện, tuyển chọn và bồi dưỡng năng khiếu cho học sinh từ mẫu giáo đến hết trung học phổ thông, trên cơ sở đó quy hoạch phát triển mạng lưới phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu ở độ tuổi trước khi bước vào trường đại học, tạo nguồn tài năng trẻ dồi dào cho đất nước

Hai là: phát triển mạng lưới các trường, lớp bồi dưỡng năng khiếu bậc phổ thông, đặc biệt là các trường trung học phổ thông chuyên ở các địa phương

và ở một số trường đại học có uy tín, chất lượng Tiếp tục đổi mới nội dung, chương trình và phương pháp đào tạo cũng như các chế độ, chính sách đối với các loại trường, lớp này Có chính sách thu hút, đãi ngộ thích đáng đội ngũ giáo viên giỏi, tâm huyết tham gia đào tạo, bồi dưỡng các lớp tài năng trẻ

Ba là: tạo cơ chế, chính sách khuyến khích toàn xã hội tham gia vào việc phát hiện, bồi dưỡng và phát triển tài năng trẻ Xã hội hóa công tác bồi dưỡng và phát triển tài năng trẻ Phối hợp chặt chẽ giữa các tổ chức trong hệ thống chính trị; giữa gia đình, nhà trường, xã hội tạo quy trình hợp lý để phát hiện, bồi dưỡng, giúp đỡ và phát huy tài năng trẻ

Tóm lại, nâng cao chất lượng đào tạo và bồi dưỡng tài năng trẻ ở nước

ta hiện nay đang là một đòi hỏi bức thiết, một trách nhiệm nặng nề và vinh dự lớn lao đối với các trường đại học, trung học nói riêng và toàn ngành GD&ĐT nói chung Tất cả vì sự nghiệp xây dựng và phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao, phục vụ tiến trình công nghiệp hoá, hiện đại hóa đất nước,

vì mục tiêu dân giàu, nước mạnh, xã hội công bằng, dân chủ văn minh

1.1.2 Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở trường trung học phổ thông

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

* Năng lực và phẩm chất của một học sinh giỏi nói chung

Theo các tài liệu về tâm lý học và phương pháp dạy học, một HSG được thể hiện qua 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, nhất là bài học mới

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

- Năng lực suy luận logic

+ 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 để sớm đi đến kết luận cần thiết

+ Biết xét đủ các điều kiện cần thiết để đạt được kết luận mong muốn + Biết xây dựng các ví dụ để loại bỏ một số miền tìm kiếm vô ích

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

- Năng lực đặc biệt

+ Biết diễn đạt chính xác điều mình muốn

+ Sử dụng thành thạo hệ thống kí hiệu, các qui 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 các 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 sự 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 sau 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 lí thuyết qua thực nghiệm hoặc đi đến một số vấn đề lí thuyết mới dựa trên thực nghiệm

Như vậy công tác bồi dưỡng HSG là trên cơ sở vận dụng tốt các nguyên tắc dạy học, GD và các quy luật tâm lý của HS, cung cấp những tri thức và phương pháp làm việc để hình thành những kĩ năng, kĩ xảo bồi dưỡng tư duy HS đặc biệt là tư duy sáng tạo, nhằm phát huy tối đa năng lực của HS

* Những năng lực và phẩm chất quan trọng nhất của một HSG đối với môn vật lí

- Có năng lực tư duy tốt và sáng tạo, biết phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, có khả năng sử dụng các phương pháp: diễn dịch, quy nạp, loại suy…

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

cơ bản đó trong các tình huống mới

- Có kỹ năng thực nghiệm tốt, có năng lực về phương pháp nghiên cứu khoa học vật lí Biết nêu ra những lí luận cho những hiện tượng xảy ra trong thực tế, biết cách dùng thực nghiệm để kiểm chứng lại lí luận và biết cách dùng

lí thuyết để giải thích những hiện tượng đã được kiểm chứng

Như vậy đối với GV, khi đào tạo những HS có năng khiếu về môn vật lí, cần hướng HS học tập để HS được trang bị những kiến thức, kỹ năng, giúp các em tự học hỏi, tự sáng tạo nhằm phát huy tối đa năng lực của mình

1.1.2.2 Một số biện pháp phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi

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

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

Mục tiêu chính của chương trình dành cho HSG và HS tài năng 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

Những lí luận trên đây đều có thể áp dụng đối với môn vật lí ở trường THPT, việc phát hiện và bồi dưỡng HSG cần phải có phương pháp phù hợp mới có thể đem lại hiệu quả cao Về nguyên tắc chúng ta có thể áp dụng những phương pháp chung về bồi dưỡng HSG nêu trên, kết hợp chú ý một số vấn đề đặc trưng cho môn học Cụ thể khi truyền thụ, hướng dẫn HSG vật lí cần chú ý những yêu cầu sau:

- Truyền thụ và hướng dẫn HS tìm hiểu, tiếp thu chính xác những kiến thức cơ bản từ tài liệu

- Khai thỏc nhằm khắc sõu kiến thức trọng tõm, làm cho HS hiểu sõu, nhớ lõu, vận dụng tốt

- Hỡnh thành vững chắc cỏc khỏi niệm, định luật cơ bản của vật lớ theo hai con đường: quy nạp - diễn dịch

- Tập cho HS vận dụng, xem xột vấn đề dưới nhiều khớa cạnh khỏc nhau, tỡm mối quan hệ giữa cỏc khỏi niệm

- Khi học quy luật vật lớ, cần lấy cỏc vớ dụ, cỏc hiện tượng vật lớ để minh họa, cũng như vận dụng quy luật để giải thớch hiện tượng

- Khỏi quỏt húa, quy luật húa cỏc vấn đề đó học để cú thể vận dụng cho nhiều trường hợp

Như vậy, khi đào tạo bồi dưỡng HSG vật lớ, GV cần hướng cỏc em học tập nhằm trang bị những kiến thức, kỹ năng, giỳp cỏc em tự học hỏi, tự sỏng tạo nhằm phỏt huy tối đa năng lực của mỡnh

1.1.3 Một số vấn đề lý luận về bài tập vật lớ trong dạy học ở trường THPT

1.1.3.1 Khỏi niệm về bài tập vật lý

Trong thực tế dạy học, bài tập vật lí được hiểu

là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán, những thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật cỏc khái niệm và quy tắc vật lí

Bài toán vật lí, hay đơn giản gọi là các bài tập vật lí, là một phần hữu cơ của quỏ trỡnh dạy học vật lớ vỡ nú cho phộp hỡnh thành và làm phong phỳ cỏc khỏi niệm vật lớ, phỏt triển tư duy vật lớ và thúi quen vận dụng kiến thức vật lớ vào thực tế

1.1.3.2 Tỏc dụng của bài tập trong dạy học vật lớ

Bài tập là một phương tiện giỳp việc ụn tập, củng cố, đào sõu, mở rộng kiến thức một cỏch sinh động và cú hiệu quả Khi giải bài tập HS phải nhớ lại cỏc cụng thức, định luật, kiến thức đó học Cú khi đũi hỏi phải vận dụng một cỏch tổng hợp cỏc kiến thức đó học trong cả một chương, một phần Do đú HS

sẽ hiểu rừ hơn và ghi nhớ vững chắc kiến thức đó học

Sử dụng bài tập trong dạy học vật lí có một số tác dụng sau:

- Giúp cho việc ôn tập củng cố và mở rộng kiến thức, kĩ năng cho HS

- Bài tập là khởi đầu kiến thức mới

- Rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, phát triển thói quen vận dụng kiến thức một cách khái quát

- Phát triển năng lực tự lực làm việc của HS

- Phát triển tư duy sáng tạo của HS

- Dùng để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS

Vì vậy việc rèn luyện, hướng dẫn HS giải các bài tập vật lí là đặc biệt quan trọng, có thể nói là biện pháp rất có hiệu quả để phát triển tư duy vật lí cho HS

1.1.3.3 Phân loại bài tập vật lí

Các bài tập vật lí khác nhau về nội dung, về phương pháp giải, về mục tiêu dạy học Do vậy, việc phân loại bài tập vật lí cũng có nhiều phương án khác nhau

* Phân loại theo nội dung:

Các bài tập vật lí được phân thành: Bài tập cơ học, bài tập nhiệt học, bài tập điện học, bài tập quang học… Cách chia này cũng có tính quy ước, vì trong nhiều trường hợp trong một bài toán có sử dụng kiến thức của nhiều phần khác nhau của giáo trình vật lí

Các bài tập cũng có thể phân chia thành các bài tập có nội dung trừu tượng và các bài tập có nội dung cụ thể

- Các bài tập có nội dung trừu tượng: chứa đựng các dữ kiện dưới dạng các kí hiệu, lời giải cũng được biểu diễn dưới dạng một công thức chứa đựng

ẩn số và dữ kiện đã cho Ưu điểm của các bài tập này là nhấn mạnh bản chất vật lí của hiện tượng mô tả trong bài tập

- Các bài tập có nội dung cụ thể: các dữ kiện cho đều dưới dạng các con

số cụ thể, các bài tập cụ thể mang đặc trưng trực quan gắn liền với kinh nghiệm sống của học sinh

Ngoài ra người ta còn phân ra các bài tập có nội dung kỹ thuật, bài tập có

nội dung lịch sử, bài tập vui

* Phân loại theo phương pháp giải:

Theo cách này, người ta phân các bài tập vật lí thành 4 loại: bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị Phân loại này có ý nghĩa quan trọng vì nó cho phép giáo viên lựa chọn bài tập tương ứng với sự chuẩn bị toán học của học sinh, mức độ kiến thức và sự sáng tạo của học sinh

- Bài tập định tính:

Đặc điểm nổi bật của bài tập định tính là ở chỗ trong các điều kiện của bài toán đều nhấn mạnh bản chất vật lí của hiện tượng Giải các bài tập định tính thường bằng các lập luận logic trên cơ sở các định luật vật lí

Khi giải bài tập định tính, học sinh rèn được tư duy logic, khả năng phân tích hiện tượng, trí tưởng tượng khoa học, kĩ năng vận dụng kiến thức Vì vậy việc luyện tập tốt nên bắt đầu từ bài tập định tính

- Bài tập định lượng (Bài tập tính toán)

Bài tập định lượng là những 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 phổ biến, sử dụng rộng rãi trong chương trình vật lí phổ thông Dạng bài tập này có ưu điểm lớn là làm sâu sắc các kiến thức của học sinh, rèn luyện cho học sinh phương pháp nhận thức đặc thù của vật lí, đặc biệt là phương pháp suy luận toán học

- Bài tập thí nghiệm

Đây là dạng bài tập trong đó thí nghiệm là công cụ được sử dụng để tìm các đại lượng cần cho giải bài toán, cho phép đưa ra lời giải hoặc là công cụ kiểm tra các tính

toán phù hợp ở mức độ nào với điều kiện bài toán Công cụ đó có thể là một thí nghiệm biểu diễn hoặc một thí nghiệm thực tập của học sinh

* Phân loại bài tập căn cứ theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy:

Qua việc xem xét hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình tìm kiếm lời giải bài tập vật lí phân chia bài tập vật lí thành hai loại: Bài tập cơ bản và bài tập phức hợp

- Bài tập cơ bản: là loại bài tập vật lí mà để tìm được lời giải chỉ cần xác

lập mối quan hệ trực tiếp, tường minh giữa những cái đã cho và một cái phải tìm chỉ dựa vào một kiến thức cơ bản vừa học mà học sinh chỉ cần tái hiện chứ không thể tự

tạo ra

- Bài tập tổng hợp: là các bài tập vật lí mà trong đó, việc tìm lời giải phải

thực hiện một chuỗi lập luận lôgic, biến đổi toán học qua nhiều mối liên hệ giữa những cái đã cho, cái phải tìm với những cái trung gian không cho trong đầu bài Việc xác lập mối liên hệ trung gian đó là một bài tập cơ bản Và do đó, muốn giải được một bài tập phức hợp, buộc phải giải được thành thạo các bài tập cơ bản, ngoài ra còn phải biết cách phân tích bài tập phức hợp để quy

nó về các bài tập cơ bản đã biết

1.1.3.4 Các yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lí

* Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bài tập vật lí

Tiêu chuẩn của một hệ thống bài tập vật lí là những căn cứ để dựa vào

đó giáo viên soạn cho mình một hệ thống bài tập riêng, giáo viên phải tự giải được các bài tập đó và dự đoán được những khó khăn, sai sót của học sinh thường gặp phải

Hệ thống bài tập phải đảm bảo các tiêu chuẩn:

Thông qua việc giải hệ thống bài tập, những kiến thức cơ bản, đã được xác định của đề tài phải được củng cố, ôn tập, hệ thống hoá và khắc sâu thêm

Các bài tập giúp nhận thức được mối quan hệ lôgic giữa các đại lượng vật

lí để hệ thống hoá kiến thức cho học sinh là rất có lợi Những mối quan hệ này phản ánh những mối quan hệ có thực giữa các đối tượng vật lí và các quá trình

vật lí hoặc những tính chất của chúng Đó là một trong những tiêu chuẩn để giáo viên căn cứ vào đó lựa chọn hệ thống bài tập

Mỗi bài tập phải đóng góp phần nào đó vào việc hoàn thiện kiến thức cho học sinh Mỗi bài tập phải đem lại cho học sinh một điều mới mẻ nhất định, một khó khăn vừa sức

Hệ thống bài tập phải đa dạng về thể loại và về nội dung phải không được trùng lặp

Các kiến thức toán lí được sử dụng trong bài tập phải phù hợp với trình độ của học sinh

Số lượng bài tập được lựa chọn phải phù hợp với sự phân bố thời gian

Ở cấp THPT, các bài tập vật lí được sắp xếp hệ thống và đa dạng về thể loại, nó là một trong các phương tiện quan trọng để rèn luyện kỹ năng, kĩ xảo và năng lực hoạt động sáng tạo trong học tập vật lí

* Các yêu cầu khi dạy học bài tập vật lí

Người giáo viên phải dự tính được kế hoạch cho toàn bộ công việc về bài tập, với từng đề tài, từng tiết học cụ thể Muốn vậy:

- Phải lựa chọn, chuẩn bị các bài tập nêu vấn đề để sử dụng trong tiết nghiên cứu tài liệu mới nhằm kích thích hứng thú học tập và phát triển tư duy học sinh

- Phải lựa chọn, chuẩn bị các bài tập nhằm củng cố, bổ sung, hoàn thiện những kiến thức lí thuyết cụ thể đã học, cung cấp cho người học những hiểu biết

về thực tế và kĩ thuật có liên quan với kiến thức lí thuyết

- Phải lựa chọn, chuẩn bị các bài tập nhằm kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức, kĩ năng về từng kiến thức cụ thể và từng phần của chương trình Sắp xếp các bài tập thành hệ thống, định kế hoạch và phương pháp sử dụng Khi dạy giải bài tập vật lí cần dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề đặt ra, rèn cho người học các kĩ năng giải các bài tập cơ bản thuộc các phần khác nhau trong chương trình vật lí

Khi lựa chọn bài tập, cần xác định cho được mục tiêu dạy học của bài tập

đó Mục tiêu nói chung, là kết quả dự kiến cần đạt được mô tả dưới hình thức

những hành vi quan sát được Mục tiêu dạy học của bài tập thường có hình thức như sau:

- Nhớ lại được định nghĩa, định luật

- Giải thích được, mô tả được hiện tượng, so sánh được mức độ khác nhau hay giống nhau của các sự kiện hoặc hiện tượng nào đó

- Đánh giá được tầm quan trọng, ý nghĩa, giá trị, mức độ, … của quá trình hay sự kiện, hiện tượng

- Biết thực hiện (hay tiến hành, hoàn thành, …) hành động hay hành vi nào đó ở trình độ nhất định và mức độ chính xác đến đâu

- Biết thể hiện ý thức (hay thái độ, xúc cảm, tình cảm, nhu cầu, lí trí,…) trước sự kiện theo định hướng giá trị nhất định

- Biết hoàn thành công việc nào đó với những tiêu chí cụ thể như lập kế hoạch, tổ chức, phát hiện, tra cứu, xử lí số liệu, đánh giá, phê phán, biện luận

1.1.4 Một số vấn đề về phương pháp dạy học bài tập vật lí ở trường THPT

1.1.4.1 Tư duy trong quá trình giải bài tập vật lí

* Khái quát hoá và cụ thể hoá trong quá trình nhận thức:

Để có thể nêu ra được những nét chung của phương pháp dạy học về bài tập vật lí ta cần hiểu rõ quá trình tư duy trong việc xác lập đường lối giải một bài tập vật lí

Quá trình hình thành lên các khái niệm, định luật vật lí với quá trình khái quát hoá, nó liên quan đến chuyển tiếp của người học từ chỗ mô tả chính chất của từng sự vật, hiện tượng vật lí riêng lẻ đến chỗ phát hiện và tách nó ra trong một nhóm các sự vật, hiện tượng

Khái quát hoá được xem xét trong mối liên hệ chặt chẽ với thao tác trừu tượng hoá Việc tách ra tính chất chung, bản chất nào đó, bao hàm việc tách nó

ra khỏi các tính chất khác Điều kiện cần thiết của sự khái quát hoá đúng đắn là phân tích trong các ví dụ cụ thể các dấu hiệu có thể thay đổi, các dấu hiệu không bản chất đối với một hiện tượng hoặc một khái niệm nhất định… Như vậy, điều kiện của sự hình thành khái quát hoá đúng đắn ở học sinh là sự thay đổi (biến

đổi) các dấu hiệu (thuộc tính và hiện tượng) không bản chất trong sự ổn định của các dấu hiệu bản chất

Quá trình dạy học thường theo trình tự: Tri giác - biểu tượng - khái niệm (định luật) Như vậy, khái niệm được trừu tượng hoá từ các đặc điểm và dấu hiệu đơn lẻ của các tri giác và biểu tượng, do đó, nó là kết quả của khái quát hoá

và biểu tượng hoá về rất nhiều các hiện tượng và sự vật cùng loại

Tuy nhiên, nắm vững khái niệm, định luật không chỉ là giới hạn ở chỗ biết các dấu hiệu của sự vật và hiện tượng được bao hàm bởi khái niệm đó, mà còn phải biết sử dụng nó trong thực tế, biết làm việc với nó Điều đó có nghĩa là việc tiếp thu khái niệm, định luật không chỉ bao gồm con đường từ dưới lên trên - từ các trường hợp đơn lẻ, bộ phận đến khái quát hoá chúng mà còn có con đường ngược lại từ trên xuống dưới, từ cái chung đến cái bộ phận và riêng lẻ Khi biết cái chung, cần nhìn thấy nó trong trường hợp cụ thể gặp phải trong thời điểm đã cho Đó chính là con đường cần thực hiện khi giải các bài tập vật lí

Khái quát ban đầu càng trừu tượng thì sự tiếp thu nó một cách đầy đủ càng đòi hỏi phải cụ thể hoá nhiều hơn Trong dạy học vật lí, việc cụ thể hoá được thực hiện trong quá trình áp dụng khái niệm, định luật vật lí, khi giải các bài tập đưa các sự kiện, hiện tượng vật lí đơn lẻ vào khái niệm

Việc nắm vững tri thức trừu tượng thực sự diễn ra tuỳ theo mức độ phong phú của nội dung cảm tính - cụ thể Độ rộng và tính đa dạng của thông tin về những biểu hiện cụ thể, cảm tính của cái chung được sử dụng làm cỉ số đo trình

độ nắm vững khái niệm, định luật

Nắm vững khái niệm, định luật - có nghĩa là nắm vững được toàn bộ tập hợp các tri thức về các sự vật mà khái niệm, định luật đó có liên quan Càng tiến gần tới mức độ đó, người học càng nắm vững khái niệm, định luật Đó là sự phát triển của các khái niệm, định luật, chúng không phải bất biến mà có sự thay đổi

về nội hàm tuỳ theo việc mở rộng tri thức Như vậy, việc giải bài tập vật lí thực chất là vận dụng các kiến thức khái quát đã có vào các tình huống vật lí cụ thể,

đó là quá trình đi từ cái chung đến cái riêng

* Phân tích tư duy giải bài tập vật lí

Đối với học sinh ở các lớp khác nhau, việc giải bài tập vật lí thường có khó khăn đặc biệt Các bài tập vật lí thay đổi theo các đặc điểm bề ngoài của tình huống

và đặc điểm tiêng của mối liên hệ giữa các đại lượng cho trong bài tập

Mục đích hoạt động của giáo viên là trong khi dạy giải một cách hệ thống hàng loạt các bài tập thuộc một dạng nào đó nhằm cung cấp cho người học kỹ năng phân tích hiện tượng vật lí dựa vào hàng loạt các dấu hiệu để nhận ra dạng bài tập đó với mục đích áp dụng được các khái niệm, định luật để tìm ra lời giải cuối cùng Ở đây đã diễn ra sự phân loại các kiểu ra điều kiện và các cách giải được áp dụng cho điều kiện đó

Trong quá trình giải bài tập vật lí, giáo viên có thể thấy học sinh rơi vào các trường hợp sau:

- Khi giải một số bài tập xác định, có những trường hợp các bài tập được đưa về dạng bài tập đã biết (tức là nhận thức được bài tập đã được giải bằng cách xác định) và giải đúng

- Có trường hợp nhận ra dạng bài tập nhưng không giải được

- Có trường hợp giải được bài tập nhưng không nhận ra dạng của chúng

- Những trường hợp còn lại là không đưa các bài tập về dạng của chúng

và không giải được chúng

Như vậy, dường như ở học sinh có mối liên hệ rõ ràng giữa giải được bài tập và nhận dạng sơ bộ các bài tập và ngược lại Việc nhận dạng sơ bộ các bài tập thực chất là nhận ra được cơ sở định hướng để giải quyết bài tập đó

Việc nhận dạng sơ bộ các bài tập là điều kiện cơ bản để tái hiện cách giải

cụ thể đã biết

Tuy nhiên, trong toàn bộ tính chất phức tạp của hoạt động này, nó chưa vượt ra khỏi phạm vi tư duy phân loại mang tính kinh nghiệm Sơ bộ nhận dạng được các bài tập là điều kiện cần nhưng chưa đủ, vấn đề mấu chốt không phải chỉ là như vậy mà phải làm sao cho học sinh tự tìm thấy lời giải bài tập mới, ngay cả đó là những bài tập chỉ ở dạng đơn giản Muốn vậy, việc phân tích hiện tượng vật lí cụ thể trong bài để xác định chính các các quy luật chi phối các hiện tượng là chìa khoá dẫn tới thành công trong giải bài tập vật lí

Quá trình giải bài tập vật lí thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, nếu có thể thì dùng các kí hiệu, mô hình, hình vẽ để mô tả hiện tượng, xem xét hiện tượng vật lí được đề cập để nghĩ tới những mối liên hệ có thể giữa cái đã cho và cái phải tìm dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể đã cho sao cho có thể thấy được cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đã cho Sau đó, luận giải để đi từ những mối liên hệ đã xác lập được đến mối liên hệ tường minh, trực tiếp giữa cái cần tìm và cái đã biết

Các công thức, phương trình đã xác lập được dựa trên các kiến thức vật

lí và điều kiện vụ thể của bài tập là sự biểu diễn những mối liên hệ định lượng giữa các đại lượng vật lí Đối với các bài tập tính toán định lượng thì đó chính

là thiết lập các phương trình để đi đến việc giải hệ phương trình tìm nghiệm của ẩn số

1.1.4.2 Phương pháp giải bài tập vật lí

Mặc dù các bài tập vật lí 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 bài tập vật lí 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 lí Quá trình giải một bài tập vật lí, đặc biệt là giải bài tập phức tạp có thể chia thành các bước sau:

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

- Đọc kĩ đề bài để xác định rõ các điều kiện và làm rõ ý nghĩa các thuật ngữ, các cụm từ quan trọng

- Tóm tắt đề bài, có thể sử dụng các kí hiệu, hình vẽ hoặc sơ đồ nếu cần thiết Khi tóm tắt đề bài cần kiểm tra và đổi đơn vị của các đại lượng về cùng một hệ thống đơn vị (thông thường là dùng đơn vị trong hệ SI)

Bước 2: Phân tích hiện tượngvật lí của bài toán

Ở bước này cần phân tích nội dung bài tập với mục đích làm rõ bản chất vật lí của các hiện tượng được mô tả trong bài, gợi lại trong trí nhớ học sinh những khái niệm, định luật có liên quan, cần thiết cho việc giải bài tập

Bước 3: Luận giải, tính toán kết quả

Ở bước này có thể thực hiện theo các bước sau:

- Lập kế hoạch giải bài tập, bổ sung các điều kiện bằng hằng số vật lí hoặc bảng số liệu, phân tích các bảng số liệu, phân tích các đồ thị (nếu có)

- Tìm quy luật liên hệ các đại lượng phải tìm với các đại lượng đã cho, viết ra các công thức tương ứng

- Lập các phương trình dưới dạng tổng quát hoặc lắp ráp các thí nghiệm cần thiết (bài tập thí nghiệm) cho việc giải bài toán

- Giải phương trình để tìm ẩn số (hoặc phân tích các số liệu thực nghiệm)

Bước 4 : Biện luận

- Phân tích lời giải hoặc đáp số (biện luận), đánh giá ảnh hưởng của các

số gần đúng trong điều kiện của bài toán

- Thảo luận tìm kiếm cách giải khác, lựa chọn cách giải phù hợp, mở rộng bài toán, …

Trong các bước giải bài tập nêu trên, bước thứ nhất và bước thứ hai rất quan trọng, nó đóng vai trò quyết định phương pháp giải bài tập

1.1.4.3 Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

* Cơ sở tâm lí học và lí luận dạy học về việc hình thành năng lực giải bài tập

Hoạt động học không chỉ hướng vào việc tiếp thu tri thức, kĩ năng, kĩ xảo tương ứng với chúng mà còn hường vào tiếp thu cả tri thức của chính bản thân hoạt động học Nói cách khác, là tiếp thu cả phương pháp lĩnh hội tri thức đó

Như vậy, hoạt động dạy phải được tổ chức sao cho thông qua đó hình thành được hoạt động học tập cho người học một cách tốt nhất, giúp họ tiếp thu tri thức một cách chủ động, có hiệu quả cao Việc hình thành năng lực giải bài tập vật lí cũng được xem là mục đích quan trọng của hoạt động dạy học vật lí Năng lực giải bài tập vật lí có thể bao gồm nhiều kĩ năng trong đó có thể chia thành: kĩ năng định hướng, kĩ năng kế hoạch hoá hoạt động giải bài tập, kĩ năng thực hiện kế hoạch giải và kĩ năng tự kiểm tra, đánh giá Xét trên phương diện giải quyết vấn đề thì đó là kĩ năng xác định cho được vấn đề cần giải quyết, kĩ

năng đề xuất các giải pháp giải quyết vấn đề, kĩ năng giải quyết vấn đề theo giải pháp đã vạch ra và kĩ năng tự kiểm tra, đánh giá

Hoạt động giải bài tập vật lí bao gồm nhiều hành động mà phần quan trọng nhất của cơ chế tâm lí của hành động là cơ sở định hướng hành động khi giải bài tập vật lí

* Định hướng hành động giải bài tập vật lí

Có ba kiểu định hướng vào việc giải quyết nhiệm vụ trong bài tập vật lí Mỗi kiểu định hướng có kết quả và quá trình hành động riêng

- Kiểu định hướng thứ nhất

Giáo viên giới thiệu cho học sinh mẫu hành động và kết quả hành động, còn những chỉ dẫn cần phải thực hiện như thế nào không được nêu ra Học sinh thực hiện nhiệm vụ một cách mò mẫm theo cách thử và sai Kết quả là nhiệm vụ

có thể thực hiện được nhưng hành động mà nhờ đó nhiệm vụ được thực hiện khó bền vững khi thay đổi điều kiện

- Kiểu định hướng thứ hai

Giáo viên giới thiệu cho học sinh biết mẫu của hành động trên một cơ sở định hướng chặt chẽ và những chỉ dẫn, những cách thức để thực hiện hành động Hành động ở đây đã được chia thành những giai đoạn và đảm bảo cho việc thực hiện nó một cách đúng đắn Kiểu định hướng này còn gọi là định hướng angôrit

Ở đây, học sinh nắm vững được kĩ năng thực hiện hành động và có khả năng di chuyển sang thực hiện nhiệm vụ mới, nhưng sự di chuyển này đòi hỏi phải có trong thành phần của nhiệm vụ mới những yếu tố tương tự với các yếu tố trong thành phần của nhiệm vụ đã nắm vững

- Kiểu định hướng thứ ba

Giáo viên tiến hành dạy có kế hoạch về sự phân tích các nhiệm vụ nhằm rút ra những điểm tựa để thực hiện nhiệm vụ Những điểm tựa này là cơ sở định hướng để thực hiện hành động Ở đây, định hướng của giáo viên mang tính khái quát, giáo viên kích thích học sinh tự xây dựng cơ sở định hướng hành động và sau đó thực hiện hành động theo cơ sở định hướng đó Khi hành động được hình thành như vậy sẽ có khả năng dịch chuyển sang một lớp các nhiệm vụ rộng hơn

Với các bài tập thực nghiệm, khi cần tiến hành thí nghiệm để phát hiện sự phụ thuộc nào đó, theo kiểu định hướng thứ ba, việc đưa ra cơ sở định hướng của hành động giải có thể như sau:

+ Phát hiện những điều kiện trong đó sự phụ thuộc có thể xảy ra, xác định phương án thí nghiệm khả thi để kiểm tra sự phụ thuộc đó, lựa chọn các dụng cụ cần thiết (loại dụng cụ, tính chính xác và giới hạn đo, …)

+ Thực hiện lắp ráp các dụng cụ

+ Tiến hành thí nghiệm: phân chia những sự phụ thuộc phức tạp thành những thành phần đơn giản (vào một đại lượng biến thiên), lập bảng các giá trị thu được

+ Xử lí các kết quả để xác định sự phụ thuộc cần kiểm tra, so sánh những kết quả thực nghiệm với các kết quả lí thuyết mong đợi Trong một số trường hợp có thể lập đồ thị lí thuyết và ghi lại “những điểm thực nghiệm”

- Kết luận về sự phụ thuộc của các đại lượng

Với kiểu hướng dẫn này tránh được tình trạng thầy làm hộ trò, trò chỉ thừa hành thực hiện những hành động thầy đưa ra Do tính định hướng khái quát của kiểu hướng dẫn này nên phát huy được tính tích cực tự lực tìm tòi của học sinh Câu hỏi gợi ý của giáo viên phải vừa mang tính gợi mở, vừa khái quát nhưng không được chung chung

Sự định hướng ban đầu của giáo viên nhằm kích thích sự tìm tòi, sạng tạo của người học để tự xây dựng cơ sở định hướng hành động cho mình và thực hiện hành động theo cơ sở định hướng đó Trường hợp người học không đáp ứng được các yêu cầu của giáo viên thì sự định hướng tiếp theo của giáo viên sẽ

là sự thu hẹp dần phạm vi tìm tòi sao cho học sinh có thể đáp ứng được đòi hỏi của nhiệm vụ đặt ra Ưu điểm của sự định hướng khái quát là sự kết hợp việc thực hiện hai yêu cầu cơ bản nhất khi giải một bài tập vật lí:

+ Rèn luyện tư duy học sinh trong quá trình giải bài tập

+ Đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã cho

Với sự định hướng như vậy đòi hỏi giáo viên phải phân tích cho được cơ

sơ định hướng hành động và các hành động cần thực hiện khi giải một bài tập

vật lí đồng thời phải theo sát tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh Người giáo viên không thể chỉ dựa vào những lời hướng dẫn có thể soạn sẵn mà phải kết hợp 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

* Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

Từ những phân tích các kiểu định hướng trên, để hình thành ở người học năng lực giải bài tập vật lí người giáo viên cần thực hiện các công việc:

- Giúp người học thấy được ý nghĩa của kĩ năng cần nắm vững và mục đích của hành động tương ứng

- Tổ chức cho người học lĩnh hội được các thành phần cấu trúc cơ bản của hành động và trình tự hợp lí nhất để thực hiện các thao tác tạo thành hành động

- Tổ chức cho học sinh thực hiện các bài tập luyện tập nhằm rèn luyện kĩ năng thực hiện hành động

- Tạo điều kiện để học sinh sử dụng kĩ năng đã hình thành vào việc thực hiện hành động mới, phức tạp hơn nhằm nắm vững kĩ năng mới

Trên cơ sở lí thuyết của phương pháp hình thành kĩ năng học tập ta thấy, công việc quan trọng nhất của giáo viên vật lí khi hướng dẫn giải bài tập vật lí nhằm hình thành có kết quả năng lực giải bài tập vật lí đó phải là xác định cho được các thành phần cấu trúc của kĩ năng rồi sau đó tổ chức cho học sinh luyện tập thực hiện các kĩ năng thành phần đó

Muốn hướng dẫn học sinh giải bài tập trước tiên giáo viên phải giải được bài tập đó, sau đó mới bàn đến việc hướng dẫn của giáo viên đối với học sinh Vì vậy, sau khi lựa chọn được nội dung bài tập, quy trình hoạt động của giáo viên trong việc soạn giáo án lên lớp về bài tập vật lí được chia thành các giai đoạn như sau:

- Giải trước bài tập cụ thể định giao cho học sinh

- Phân tích phương pháp giải bài tập cụ thể này theo trình tự:

+ Trình bày một cách trực quan, tóm tắt đề bái bằng các kí hiệu vật lí, chỉ

rõ các dữ liệu đã cho và cái phải tìm, đổi đơn vị, hình vẽ

+ Phân tích hiện tượng vật lí xảy ra Biểu diễn một cách trực quan, cô đọng các mối liên hệ cơ bản cần xác lập để giải được bài tập đó

+ Khái quát hoá tiến trình luận giải, mô hình hoá tiến trình này bằng sơ đồ

từ đó hình dung một cách rõ ràng các trình tự hành động cần thực hiện để giải được bài tập

+Trình bày sự tính toán, biện luận cụ thể để có được kết quả cuối cùng

- Xác định phương án hướng dẫn học sinh giải bài tập đã cho theo các bước + Lựa chọn, xác định kiểu hướng dẫn phù hợp với mục đích sư phạm + Xác định tiến trình hoạt động dạy học cho việc hướng dẫn học sinh giải bài tập

+ Soạn thảo các câu hỏi hoặc lời hướng dẫn cụ thể sẽ sử dụng khi lên lớp tương ứng với từng bước của tiến trình hướng dẫn đã vạch ra

1.1.4.4 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 sự đóng góp của hệ thống tài liệu, bài tập nhằm bồi dưỡng HSG, đặc biệt đối với những môn khoa học tự nhiên như vật lí

Để học giỏi môn vật lí, 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 lí phát triển (năng lực phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát, suy luận lôgíc,…) có kỹ năng thực hành và vận dụng linh hoạt sáng tạo kiến thức lí thuyết đã có để giải quyết các vấn đề trong vật lí 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 lí, bài tập là một phương tiện và phương pháp rất có lợi thế để hình thành các

kỹ năng và phát triển năng lực tư duy cho HS Chúng tôi đưa ra một số dạng bài tập để phát triển năng lực nhận thức cho HS theo các hướng sau

* Phát hiện vấn đề nhận thức từ việc nghiên cứu hiện tượng vật lí

Việc nghiên cứu hiện tượng vật lí có thể giúp HS đi đến những nhận xét

có tính khái quát hoá cao, từ đó có thể giúp HS gỉải nhanh các bài toán vật lí

* Phát hiện vấn đề nhận thức từ việc đọc đề bài toán

Đây là giai đoạn nghiên cứu đề bài trong quá trình giải bài toán vật lí Khi đọc đề bài, trước hết học sinh phải hiểu biết từ ngữ, thấy được lôgíc của bài toán, hiểu được ý đồ của tác giả, hình dung được tiến trình luận giải và phát hiện những chổ có vấn đề của bài toán

* Bài tập để rèn luyện cách giải nhanh, thông minh

Đó là những bài tập khó, hay và trong quá trình tìm tới cách giải có tác dụng phát triển tư duy của HS Khi tư duy được họat hoá thì HS sẽ có cách giải bài toán thông minh nhất, đó là con đường đi đến kết quả ngắn nhất và sáng tạo nhất

Thực tế giảng dạy thấy rằng, trước bài toán nhiều HS lựa chọn cách giải là phân tích hiện tượng xảy ra, sử dụng kỹ năng tính toán theo các công thức, các phương trình để lập bài toán đại số Với cách làm này, một số bài toán được giải rất nhanh gọn nhưng một số bài toán lại trở nên phức tạp vì có nhiều phương trình, hệ phương trình đại số lập được có nhiều ẩn số…Nếu biết vận dụng các quy luật vật lí, cách giải bằng đồ thị có thể giải nhanh chóng những dạng bài tập này

* Bài tập để rèn luyện khả năng suy luận, diễn đạt chính xác và lôgíc

Suy luận lôgíc là một trong những phẩm chất rất cần có đối với một HS giỏi Có năng lực suy luận lôgíc, HS sẽ có cái nhìn bao quát về các khả năng có thể xảy ra đối với một bài toán, từ đó có cách giải quyết vấn đề, lựa chọn phương án diễn đạt Cũng nhờ có khả năng suy luận lôgíc mà HS tự mình có thể phát hiện ra vấn đề nhận thức mới trên cơ sở kiến thức đã có Vì vậy trong quá trình dạy hoc vật lí cần thiết phải cho HS giải những bài tập đòi hỏi cao về khả năng suy luận, kỹ năng diễn đạt lôgíc, chính xác

* Sử dụng bài tập để rèn luyện kỹ năng thực hành

Vật lí là khoa học thực nghiệm có lập luận Vì vậy HS giỏi vật lí nhất thiết phải có kỹ năng thực hành, có khả năng giải thích những vấn đề thực tiễn cuộc sống liên quan đến khoa học bộ môn, có ý thức vận dụng kiến thức đã biết vào cuộc sống Thông qua làm việc tại phòng thí nghiệm, thực hiện các bài thực hành cũng như ý thức quan sát, sự nhạy bén trong việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống, những năng lực này của HS được hình thành và phát triển

Tuy nhiên trong thực tiễn dạy học hiện nay, điều kiện thực hành còn gặp nhiều khó khăn về trang thiết bị, về quỹ thời gian Vì vậy trong quá trình dạy học vật lí ngoài việc vận dụng tối đa điều kiện hiện có để tăng cường kỹ năng thực hành cho HS thông qua phương tiện dạy học, việc sử dụng bài tập để qua đó góp phần hình thành và phát triển kỹ năng thực hành, khả năng giải quyết các vấn đề thực tiễn còn đang có ý nghĩa quan trọng

Như vậy, khi bồi dưỡng HSG vật lí qua hệ thống bài tập, ngoài mức độ luyện tập thông thường, GV phải yêu cầu ở mức cao hơn đối với HS là biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết bài tập trong những tình huống mới; biết đề xuất đánh giá theo ý kiến riêng của HS, biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lí một tình huống Và do đó, với nét đặc thù của mình, bài tập vật lí có vai trò lớn trong việc rèn luyện, bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy sáng tạo và các kỹ năng cho HSG trong dạy học vật lí

1.2 Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Tìm hiểu nội dung kiến thức vật lí trong các kì thi học sinh giỏi cấp Thành phố

Thi chọn học sinh giỏi các cấp nhằm động viên, khuyến khích người

dạy và người học phát huy năng lực sáng tạo, dạy giỏi, học giỏi; góp phần thúc đẩy việc cải tiến, nâng cao chất lượng dạy và học, chất lượng công tác quản lý, chỉ đạo của các cấp quản lý GD; đồng thời phát hiện người học có năng khiếu về môn học để tạo nguồn bồi dưỡng, thực hiện mục tiêu đào tạo nhân tài cho địa phương, đất nước Hằng năm, Bộ GD&ĐT tổ chức hai kỳ thi: kỳ thi chọn HSG Quốc gia THPT (kỳ thi chọn HSG Quốc gia) và kỳ thi chọn học sinh THPT vào các đội tuyển Quốc gia dự thi Olympic Quốc tế và khu vực (kỳ thi chọn đội tuyển Olympic)

Thực hiện kế hoạch của Bộ GD&ĐT, những năm vừa qua thành phố Hà Nội tổ chức các kỳ thi chọn HSG ở nhiều môn văn hoá cấp THPT, như : Toán,

Lý, Hóa, Sinh, Văn, Sử, Địa, Anh Văn, Tin

Kết quả điều tra về kỳ thi học sinh giỏi môn vật lý THPT của thành phố

Hà Nội từ năm 2008 trở lại đây cho thấy:

- Về hình thức tổ chức: hàng năm thành phố tổ chức hai kỳ thi chọn HSG + Kỳ thi học sinh giỏi thành phố lớp 12 (vòng I), thời gian tổ chức vào đầu tháng 12

+ Kỳ thi chọn đội tuyển học sinh giỏi thành phố, dự thi HGG Quốc gia (vòng II), thời gian tổ chức vào đầu tháng 1 hàng năm

- Phạm vi nội dung kiến thức của đề thi thuộc chương trình THPT ban cơ bản, nâng cao và kiến thức vật lý chuyên THPT

- Cấu trúc đề thi: đề thi thường có từ bốn đến năm bài tập định lượng Được cho theo thang điểm 20, mỗi bài từ ba đến năm điểm

Nhận xét đề thi HSG môn vật lý THPT của thành phố Hà Nội:

Đề thi học sinh giỏi thành phố lớp 12 (vòng I), chủ yếu thuộc nội dung kiến thức THPT ban nâng cao Còn đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi thành phố, dự thi HSG Quốc gia (vòng II), chủ yếu thuộc nội dung kiến thức chuyên vật lý THPT

Đề thi học sinh giỏi môn vật lý THPT của thành phố Hà Nội (cả hai vòng) hầu như mới chỉ chú ý đến các bài tập định lượng, còn các dạng bài tập định tính và bài tập thí nghiệm ít khi được đề cập và có tới 90% các đề thi đều

đề cập đến nội dung kiến thức vật rắn và động lực học vật rắn Dựa trên những đặc điểm đó, chúng tôi đề ra định hướng nghiên cứu đề tài xây dựng hệ thống và

phương pháp giải bài tập phần động lực học vật rắn, chủ yếu tập trung vào các

bài tập định lượng nhằm tạo điều kiện giúp công tác bồi dưỡng HSG phù hợp với thực trạng ở địa phương và có thể đạt hiệu quả tốt nhất

1.2.2 Một vài nhận xét về thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở ba trường THPT của huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội

Trong nhà trường THPT, nhất là ở những trường không chuyên, việc phát hiện và bồi dưỡng HSG như thế nào để đạt kết quả tốt, quả là một vấn đề không đơn giản Trong các trường THPT của huyện Thanh oai, thành phố Hà Nội, việc bồi dưõng HSG đã có sự quan tâm và đầu tư nhất định Qua điều tra chúng tôi thấy, trong những năm gần đây, công tác bồi dưỡng HSG nói chung và HSG môn vật lí nói riêng trong các nhà trường đã được quan tâm chú ý và đầu tư mạnh mẽ hơn, thể

hiện qua các công việc sau: Chỉ đạo phát hiện năng khiếu của học sinh ở tất cả các môn văn hoá ngay từ lớp 10 Xây dựng kế hoạch bồi dưỡng HSG ngay từ đầu năm học và công tác chỉ đạo triển khai công tác bồi dưỡng HSG cho GV và HS

Thực tế cho thấy, hằng năm kết quả các kỳ thi HSG thành phố, các trường

THPT của huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội đã gặt hái được những thành công

đáng kể Song đáng tiếc là số học sinh đạt giải các môn chưa nhiều và chưa đạt giải cao, điển hình là môn vật lý

1.2.2.1.Một số nguyên nhân

* Về phía GV:

- GV không có điều kiện đầu tư chiều sâu về nội dung kiến thức

- Thời gian tập trung bồi dưỡng cho HSG không nhiều

- Vì không phải là trường chuyên nên thiếu định hướng và thiếu tính liên thông trong hệ thống chương trình và nội dung kiến thức

- Tất cả GV dạy bồi dưỡng đều phải tự soạn, tự nghiên cứu và tự sưu tầm tài liệu riêng cho mình

* Về phía HS:

- Chất lượng đầu vào thấp, thời gian tự bồi dưỡng chưa được nhiều

- Một số HS không yên tâm khi được chọn theo học lớp bồi dưỡng HSG

vì phải mất nhiều thời gian, ảnh hưởng đến sức khỏe và kết quả học tập chung

Có thể nói, việc phát hiện bồi dưỡng HS năng khiếu, HSG các môn văn hóa nói chung và môn vật lý nói riêng là việc cần phải ý thức thường xuyên, trước hết là đối với những giáo viên trực tiếp giảng dạy Năng khiếu vật lý, càng được phát hiện và bồi dưỡng sớm bao nhiêu càng tốt bấy nhiêu Nhưng phát hiện và bồi dưỡng như thế nào cho có hiệu quả là cả một vấn đề cần được trao đổi và quan tâm đúng hướng

Cần coi công tác bồi dưỡng HSG là công tác mũi nhọn và trọng tâm Nó

có tác dụng thiết thực và mạnh mẽ nhằm nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp

vụ của đội ngũ các GV, nâng cao chất lượng giáo dục, khẳng định được vị trí

của mình trong nhóm các trường THPT không chuyên, tạo ra khí thế hăng say trong học tập và khát vọng chinh phục tri thức cho HS

1.2.2.2 Những khó khăn và nhu cầu của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí

Thực trạng trong công tác bồi dưỡng HSG của các trường THPT hiện nay

thường gặp những hạn chế về kết quả Điều đó xuất phát từ những khó khăn chủ

yếu như sau:

- Giáo viên dạy bồi dưỡng vẫn phải hoàn tất công tác giảng dạy như các

GV khác, đôi khi còn kiêm nhiệm nhiều công tác khác như: chủ nhiệm, tổ

trưởng bộ môn, thư ký, Công đoàn… đó là một thực tế do Ban giám hiệu lúc nào cũng muốn giao công tác cho những GV tốt, giỏi, có uy tín Chính vì lý do

đó, việc đầu tư cho công tác bồi dưỡng HSG cũng có phần bị hạn chế

- Hầu như trong thư viện trường có ít tài liệu dạy chuyên hay tài liệu bồi dưỡng HSG Trong các loại sách mà công ty thiết bị giáo dục cấp cho các trường THPT, không có sách dành cho GV và HS học chuyên sâu nhằm phục vụ công tác bồi dưỡng HSG

- Đa số các giáo viên không muốn tham gia bồi dưỡng HSG với các lý do: không có tài liệu, sức ép phải có HSG luôn đè nặng trên vai và tâm trí của người thầy khi tham gia dạy bồi dưỡng HSG, sự đầu tư chuyên môn và công sức tự bỏ

ra rất tốn kém thời gian và trí lực

- Mặc dù có sự chỉ đạo của Sở GD&ĐT nhưng công tác bồi dưỡng HSG của các trường (ngoại trừ trường chuyên) còn mang tính chất tự phát, tùy lúc, tùy nơi, tùy từng trường, đặc biệt tùy vào kinh phí, cơ sở vật chất của từng trường

- Học sinh không muốn tham gia vào các đội tuyển HSG vì học tập vất

vả, tốn kém rất nhiều thời gian mà hầu như không được một quyền lợi nào đặc biệt về học tập khi đạt một giải nào đó trong các kỳ thi HSG Tâm lý chung của các em là học để thi đỗ vào một trường Đại học nào đó mà các em

và gia đình lựa chọn

Quá trình đào tạo bồi dưỡng HSG là một quá trình đòi hỏi người dạy, người học nhận thức ở trình độ cao và làm việc căng thẳng Do đó môi trường học tập cần phải có phòng học khang trang, đầy đủ tiện nghi; các phòng chức năng (thí nghiệm thực hành, thư viện, thư viện điện tử,…) sân vui chơi, thi đấu thể thao,…

Việc đầu tư kinh phí hoạt động cho công tác đào tạo bồi dưỡng HSG là một điều tất yếu, chính đáng và thậm chí rất tốn kém Kinh phí hoạt động được dùng chủ yếu cho các hoạt động sau: công tác chuyên môn (tài liệu, giao lưu học hỏi, bồi dưỡng nghiệp vụ chuyên môn, ) thực hiện bồi dưỡng học sinh, học bổng, chế độ khen thưởng…

Đứng trước thực trạng đó, chúng tôi nhận thấy việc giải quyết nhu cầu về tài liệu bồi dưỡng HSG là nhu cầu thiết yếu cần được đáp ứng, có như vậy công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT nói chung, các trường THPT không phải là trường chuyên nói riêng mới có thể mang lại kết quả như mong đợi

1.2.3 Vấn đề sử dụng bài tập trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí THPT

1.2.3.1 Nhiệm vụ của dạy học vật lí và công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường phổ thông

Căn cứ vào mục tiêu nhiệm vụ chung và đặc điểm riêng của môn học, việc dạy học vật lí trong nhà trường THPT cần thực hiện được những nhiệm

vụ sau:

- Trang bị cho HS những kiến thức phổ thông, cơ bản, hiện đại, có hệ thống bao gồm: các khái niệm vật lí, các định luật vật lí cơ bản, nội dung chính của các thuyết vật lí, các ứng dụng quan trọng nhất của vật lí trong đời sống và sản xuất, các phương pháp nhận thức thường dùng trong vật lí

- Phát triển tư duy khoa học ở học sinh: rèn luyện những thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ bản nhằm chiêm lĩnh kiến thức vật lí, vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và trong hoạt động thực tiễn sau này

- Trên cơ sở kiến thức vật lí vững chắc, có hệ thống, bồi dưỡng cho học sinh thế giới quan duy vật biện chứng, giáo dục lòng yêu nước, thái độ đối với lao động, đối với cộng đồng và những đức tính khác của người lao động

- Góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho học sinh, làm cho học sinh nắm được các nguyên lí cơ bản về cấu tạo và hoạt động của máy móc, có kỹ năng sử dụng những dụng cụ vật lí, kỹ năng lắp ráp các thiết bị thực nghiệm vật lí… Những kỹ năng đó giúp cho học sinh sau này có thể nhanh chóng thích ứng với hoạt động lao động sản xuất

Trên cơ sở đó, công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường phổ thông có vai trò hết sức quan trọng Bên cạnh việc đào tạo ra các thế hệ học sinh phát triển toàn diện trong các lĩnh vực, việc phát hiện và đào tạo học sinh năng khiếu trong từng môn học, trong đó có môn vật lí góp phần phát hiện và bồi dưỡng những nhân tài cho đất nước Những HSG vật lí được đào tạo bài bản, bồi dưỡng chu đáo từ nhà trường THPT sau này sẽ là trụ cột trong lĩnh vực vật lí, đi tiên phong trong công

tác nghiên cứu cũng như ứng dụng các thành tựu vật lí vào cuộc sống, góp phần cống hiến cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

1.2.3.2 Thực trạng về dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở các trường THPT huyện Thanh Oai- Thành phố Hà Nội

* Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, tác giả điều tra, khảo sát thực trạng

về công tác giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở THPT với mục đích:

- Tìm hiểu thực tiễn công tác giảng dạy và bồi dưỡng học giỏi của ba trường THPT trong huyện Thanh Oai- Thành phố Hà Nội Trường THPT Thanh Oai A, TTHPT Thanh Oai B và trường THPT Nguyễn Du

- Trao đổi ý kiến với các giáo viên có kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Tìm hiểu việc sử dụng các phương pháp dạy học bài tập Vật lí, những thuận lợi và khó khăn trong dạy và học bài tập vật lí của giáo viên và học sinh

- Tổng hợp và thống kê số liệu về kết quả thi học sinh giỏi vật lý cấp

trường và cấp thành phố

- Trên cơ sở điều tra thực tế, phân tích hạn chế, khó khăn để tìm ra nguyên nhân, biện pháp khắc phục nhằm xây dựng hệ thống bài tập và

phương pháp giải bài tập phần động lực học vật rắn thuộc chương trình vật

lý 12 nâng cao

* Để đạt được mục đích nói trên, chúng tôi đã sử dụng các phương pháp

- Điều tra qua giáo viên: Trao đổi trực tiếp, dùng phiếu điều tra, hỏi ý kiến, xem giáo án, dự giờ;

- Trao đổi với lãnh đạo nhà trường, tổ trưởng tổ chuyên môn, tham quan các phòng dạy học bộ môn; phòng thư viện

- Điều tra qua học sinh: trao đổi trực tiếp, dùng phiếu điều tra

* Kết quả điều tra

Căn cứ vào thông tin thu nhận được qua khảo sát, điều tra (phụ lục 1 và 2), chúng tôi rút ra một số nhận xét sau đây:

lệ rất ít 40% trung bình, còn lại là yếu kém

Tìm hiểu về những khó khăn của học sinh khi giải bài tập cho thấy: Học sinh được hỏi cho rằng không xác định được phương hướng giải bài tập 70%; 20% không hiểu và không tóm tắt được đầu bài; 40% không nhớ lý thuyết; 50% không

biết vận dụng lý thuyết vào giải bài tập; 30% gặp khó khăn trong tính toán

Vấn đề học sinh quan tâm khi giải bài tập vật lí: phần lớn các em quan tâm đến việc tìm ra đáp án cho bài toán Số học sinh quan tâm đến tính thực tiễn của hiện tượng nêu ra trong bài toán thì không nhiều (10%)

Trong thực tế dạy học, nhiều khi người học hiểu và nắm được nội dung lí thuyết, song cũng gặp rất nhiều khó khăn khi áp dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc giải các bài toán Chẳng hạn 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 Vì vậy việc rèn luyện, hướng dẫn học sinh giải các bài tập vật lí là đặc biệt quan trọng,

là biện pháp rất có hiệu quả để phát triển tư duy vật lí cho học sinh

Những điều ảnh hưởng đến khả năng nhận thức của học sinh về môn vật lí qua điều qua, trò chuyện với học sinh chúng tôi nhận thấy có nhiều yếu tố: do năng lực nhận thức của bản thân còn hạn chế, khả năng tư duy trừu tượng còn kém, các em cũng rất mong muốn mình học tốt môn vật lí, giải được các bài tập để có thành tích cao trong học tập, trở thành HSG vật lý hiểu được những hiện tượng trong đời sống có liên quan đến kiến thức vật lí

Về chương Động lực học vật rắn: các em cho rằng đây là chương mới mà phải vận dụng nhiều kiến thức nên các em chỉ làm được những bài tập dễ và trả lời được những câu hỏi đơn giản, còn những bài tập phức tạp thì các em không biết cách phân tích hiện tượng xảy ra và không biết tìm phương hướng giải

- Tình hình dạy của giáo viên

Tìm hiểu về mục đích chính của giờ lên lớp bồi dưỡng HSG, đa số các giáo viên đều cho là: nhằm củng cố, khắc sâu kiến thức lí thuyết, rèn luyện phương pháp giải bài tập, cho HS cọ sát với nội dung kiến thức và mức độ khó

dễ của các đề thi Thực tế cũng cho thấy việc lựa chọn bài tập của giáo viên cũng chưa có mục đích rõ ràng, chưa đầu tư đúng mức cho việc lựa chọn hệ thống bài tập Thông thường chỉ chọn một số bài toán khó trong các tài liệu tham khảo và GV thường sưu tầm một số bài toán trong các đề thi chọn HSG các cấp để cho HS giải hoặc hướng dẫn HS giải với mục tiêu chính là tìm ra đáp số của bài toán