(Luận văn thạc sĩ) xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương từ trường vật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở trung học phổ thông

Kết cấu của đề tài * Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, luận văn gồm 3 chương Chương 1:Cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí, bài tập vật l

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 8140111

HÀ NỘI – 2017

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 8140111

Người hướng dẫn khoa học: GS TS NGUYỄN QUANG BÁU

HÀ NỘI - 2017

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thầy GS.TS Nguyễn Quang Báu, người đã tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện luận văn Trong suốt thời gian thực hiện đề tài thầy luôn luôn động viên, giúp

đỡ, chỉ bảo nhiệt tình để giúp tôi hoàn thành đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu và các thầy cô giáo cùng cán bộ, công nhân viên Trường Đại học Giáo dục, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Khoa học Xã hội và Nhân văn, Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Sư phạm Hà Nội đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình tôi học tập và thực hiện đề tài

Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tôi luôn được sự động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi từ Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo cùng các em học sinh đặc biệt là các em học sinh lớp 11A1 Trường THPT Trực Ninh – Nam Định Tôi xin chân thành cảm ơn!

Cuối cùng tôi xin cảm ơn sự động viên, khích lệ từ gia đình, người thân, bạn bè đã cùng tôi vượt qua những khó khăn, tạo điều kiện tốt nhất cho tôi học tập và hoàn thành luận văn

Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2017

Tác giả

Bùi Thị Thủy

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn……… i

Danh mục các chữ viết tắt……… ii

Mục lục……… iii

Danh mục các bảng……… vi

Danh mục các sơ đồ hình vẽ……… vii

MỞ ĐẦU……… 1

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ, BÀI TẬP VẬT LÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ THPT 4 1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí……… 4

1.1.1.Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 4 1.1.2 Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí………

1.1.2.1 Một số quan điểm về học sinh giỏi……… 5

1.1.2.2 Các hình thức giáo dục học sinh giỏi……… 6

1.1.2.3 Mục tiêu dạy học sinh giỏi……… 6

1.1.3 Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi 7 1.1.3.1 Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi nói chung 7 1.1.3.2 Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi Vật lí 10 1.1.3.3 Một số dấu hiệu và một số biện pháp hiện học sinh giỏi Vật lí ở THPT

11 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 Mục đích sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học 13

1.2.3 Phân loại bài tập Vật lí 14

1.2.5 Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí 20

1.2.6 Sử dụng bài tập Vật lí nhằm bồi dưỡng Học sinh giỏi Vật lí 22 1.3.Tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT

22 1.3.1 Đội ngũ giáo viên Vật lí và thành tích của học sinh giỏi Vật lí trường THPT

22 1.3.2.Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở lớp chất lượng cao trường THPT

23 1.3.3 Một số đề xuất, kiến nghị trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi

26 Kết luận Chương 1 25

Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

28 2.1 Nội dung kiến thức chương Từ trường - Vật lí 11 26

2.1.1 Cấu trúc nội dung chương 26

2.1.2.Nội dung kiến thức chương Từ trường 28

2.2 Mục tiêu dạy học chương “Từ trường” 47

2.2.1 Kiến thức 47

2.2.2 Kỹ năng 47

2.2.3 Thái độ, tình cảm 47

2.3 Định hướng xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập Chương “Từ trường”

48 2.3.1 Định hướng xây dựng hệ thống bài tập chương Từ trường 48 2.3.2 Định hướng phương pháp hướng dẫn hoạt động giải hệ thống bài tập chương Từ trường

48 2.4 Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Từ trường nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi 48 2.4.1 Bài tập định lượng 49

2.4.2 Bài tập định tính 74

Kết luận Chương 2 79

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 80

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 80

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 80

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 80

3.3.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 80

3.3.2 Bố trí thực nghiệm sư phạm 80

3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm 81

3.5 Thời gian thực nghiệm và tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

81 3.5.1 Thời gian tiến hành thực nghiệm……… 81

3.5.2 Tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm…… 82

3.6 Kết quả thực nghiệm sư phạm……… 82

3.7 Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm… 82

3.7.1 Phân tích, đánh giá kết quả về mặt định tính……… 82

3.7.2 Phân tích, đánh giá kết quả về mặt định lượng……… 83

3.7.3 Đánh giá chung về kết quả thực nghiệm sư phạm 86

Kết luận Chương 3……… 87

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 88

1 Kết luận 88

2 Khuyến nghị 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

PHỤ LỤC 91

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 3.1 Bảng kết quả điểm kiểm tra 82

Bảng 3.2 Bảng các tham số thống kê 84

Bảng 3.3 Bảng thống kê số học sinh đạt điểm Xi 84

Bảng 3.4 Bảng thống kê số học sinh đạt điểm Xi trở xuống 84

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương Từ trường 27 Hình 3.1 Đồ thị đường phân bố tần suất 85 Hình 3.2 Đồ thị đường phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi 85

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Nhân tài đặc biệt là nhân tài trẻ luôn luôn được sự quan tâm ở mọi thời đại, mọi quốc gia trên thế giới cũng như ở Việt Nam vì đó là yếu tố quyết định đến sự tồn vong, phát triển và thịnh vượng của quốc gia Trong công cuộc đổi mới đất nước và hội nhập quốc tế 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.Vì vậy việc phát hiện và bồi dưỡng HSG để các em trở thành những người có đủ đức,đủ tài là nhiệm vụ của người giáo viên góp phần vào công tác đào tạo nhân tài cho đất nước

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 phần quan trọng vào việc bồi dưỡng HSG Từ lí do trên tôi đã chọn đề tài:

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

trườngvật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở Trung học phổ thông”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng hệ thống bài tập Vật lí và thiết kế phương án hướng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lí chương từ trường –Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng HSG

Vật lí ở THPT

3 Câu hỏi nghiên cứu

Làm thế nào để xây dựng hệ thống bài tập Vật lí và hướng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lí chương Từ trường Vật lí 11 để bồi dưỡng HSG?

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống bài tập Vật lí và thiết kế được phương án hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí chương “ Từ trường” Vật lí 11 phù hợp

thì sẽ góp phần vào bồi dưỡng HSG Vật lí ở THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dưỡng HSG Vật lí, bài tập Vật lí và phương pháp hướng dẫn giải bài tập Vật lí

5.2 Nghiên cứu nội dung kiến thức, mục tiêu chương “ Từ trường” vật lí

11 THPT

5.3 Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Từ trường” Vật lí 11

5.4 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính cần thiết và khả thi của đề tài

6 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

6.1 Đối tượng nghiên cứu

Xây dựng hệ thống bài tập vật lí và tổ chức hướng dẫn các hoạt động giải bài tập chương “Từ trường” Vật lí lớp 11

6.2 Khách thể nghiên cứu

HSG lớp 11 tại trường THPT Trực Ninh –Nam Định

7 Phạm vi nghiên cứu

Đối tượng khảo sát là HSG lớp 11 của trường THPT Trực Ninh- Nam Định

8 Phương pháp nghiên cứu

8.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

8.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

8.4 Phương pháp thống kê toán học

Phân tích, xử lý các số liệu thu được qua thực nghiệm

9 Dự kiến đóng góp mới của luận văn

- Trình bày được cơ sở lí luận và thực tiễn về bồi dưỡng HSG Vật lí ,

bài tập Vật lí, phương pháp hướng dẫn giải bài tập Vật lí;

- Xây dựng hệ thống bài tậpVật lí và hướng dẫn hoạt động giải bài tập

Vật lí chương từ trường-Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng HSG ở THPT

10 Kết cấu của đề tài

* Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, luận văn gồm 3 chương

Chương 1:Cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí, bài tập vật lí và phương pháp hướng dẫn giải bài tập Vật lí Trung học phổ thông

Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập vật lí chương Từ trường vật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở Trung học phổ thông

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT

LÍ, BÀI TẬP VẬT LÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP

VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí

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

Từ xa xưa ở các quốc gia trên thế giới cũng như ở Việt Nam đều coi trọng việc đào tạo nhân tài coi đó là yếu tố quyết định đến sự tồn tại và phát triển của quốc gia Từ thời vua Lê Thánh Tông đã coi “ Hiền tài là nguyên khí của quốc gia” cho đến thời Nguyễn Huệ ông cũng rất chú trọng việc bồi dưỡng nhân tài ông đã nói: “Dựng nước lấy việc học làm đầu Muốn thịnh trị lấy nhân tài làm gốc”

Đảng và Nhà nước ta cũng hết sức quan tâm đến công tác bồi dưỡng HSG trong nghị quyết Trung ương Đảng Cộng Sản Việt Nam lần thứ IV đã viết “không bao giờ hết, bước vào giai đoạn này nhà trường phải đào tạo những con người năng động, sáng tạo tiếp thu những kiến thức hiện đại ,tự tìm giải pháp cho các vấn đề do cuộc sống công nghiệp đặt ra” Đặc biệt trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và hội nhập quốc tế hiện nay thì mục tiêu quan trọng hàng đầu của ngành giáo dục là đào tạo nhân tài.Một trong những nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục cũng như các trường phổ thông là sớm phát hiện và bồi dưỡng HSG để các em trở thành những người đủ đức, đủ tài để phục vụ cho đất nước

Qua hiểu biết cũng như kinh nghiệm của bản thân tôi thấy: Nếu không làm tốt công tác tuyển chọn và bồi dưỡng HSG thì đó là một sự lãng phí và việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi là một nhiệm vụ của người giáo viên nói chung và giáo viên Vật lí nói riêng, từ đó cung cấp cho các trường đại học những sinh viên tài năng để đào tạo ra nguồn lao động chất lượng cao 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 như Lê Nin

đã từng nói “ Tài năng là một thứ hiếm hoi Cần thận trọng nâng đỡ nó một cách hệ thống”

1.1.2.Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí[11, tr.1]

1.1.2.1 Một số quan điểm về học sinh giỏi

Nước Mỹ đến thế kỉ 19 cũng chú ý đến vấn đề HSG và tài năng năm

1968 tại trường Public schools Lousis cho phép những HSG học chương trình

6 năm trong vòng 4 năm sau đó lần lượt là các trường Wobburt… và trong suốt thế kỉ XX , HSG đã trở thành 1 vấn đề của nước Mỹ với hàng loạt các tở chức và trung tâm nghiên cứu bồi dưỡng HSG ra đời Năm 2002 có 38 bang của Hoa Kỳ có đạo luật về giáo dục HSG ra đời trong đó có 28 bang có thể đáp ứng đầy đủ cho việc giáo dục 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” (Georgia Law)

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 điều kiện thông thường của nhà trường nhằm phát triển đầy đủ các năng lực vừa nêu trên”

Học sinh giỏi Vật lí là HS có năng lực quan sát tốt, nắm vững bản chất của hiện tượng Vật lí mong muốn khám phá các hiện tượng Vật lí và vận dụng tối ưu các kiến thức Vật lí để giải quyết một hay nhiều vấn đề mới, bài tập mới có thể chưa học hoặc thấy bao giờ HSG phải là người tích cực, chủ động ,sáng tạo trong học tập Vì vậy trong quá trình dạy học giáo viên luôn

phải quan tâm đến những đặc điểm này để lựa chọn phương pháp dạy học cho phù hợp với HS

1.1.2.2 Các hình thức giáo dục học sịnh giỏi

Tốc độ học của HSG nhanh hơn so với những học sinh khác vì vậy để phát triển tài năng của họ ta cần phải có một số hình thức học dành riêng cho HSG sau đây là một số hình thức :

Lớp riêng biệt: HSG được rèn luyện trong 1 lớp hoặc trường học riêng biệt gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu

Phương pháp Mông-te-xơ-ri: Trong 1 lớp HS chia thành 3 nhóm tuổi nhà trường mang lại cho HS những cơ hội vượt lên so với các bạn cùng nhóm tuổi Tăng gia tốc: Phương pháp này đòi hỏi phải xây dựng được các mức

độ , nó hết sức có lợi cho những HSG trong hình thức học tập với tốc độ cao Học tách rời: một phần thời gian theo học lớp HSG phần còn lại học theo lớp thường

Dạy ở nhà (home schooling): một nửa thời gian học tại nhà , học lớp , nhóm, học có cố vấn hoặc 1 thầy 1 trò

Trường mùa hè: bao gồm những course học được tổ chức vào mùa hè

Sở thích riêng (hobby)

Phần lớn các nước đều chú trọng bồi dưỡng HSG từ tiểu học , cách tổ chức DH cũng rất đa dạng

1.1.2.3 Mục tiêu dạy học sinh giỏi

Mục tiêu chính của chương trình dành cho HSG và HS tài năng nhìn chung các nước đều thể hiện một số quan niệm sau:

Bồi dưỡng khả năng lao động , làm việc sáng tạo

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

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

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

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

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

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

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

Trong khoa học tâm lý người ta coi năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân, phù hợp với yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động đó có hiệu quả

Đặc điểm của năng lực:

Năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân: năng lực không phải chỉ là một thuộc tính, đặc điểm nào đó của cá nhân mà nó bao gồm những thuộc tính tâm lý và sinh lý Tuy nhiên, sự tổ hợp này không phải tất cả những thuộc tính tâm lý và sinh lý mà chỉ bao gồm những thuộc tính tương ứng với những đòi hỏi của một hoạt động nhất định nào đó và làm cho hoạt động đó đạt được kết quả Tổ hợp các thuộc tính không phải là sự cộng gộp đơn thuần các thuộc tính đó mà là sự tương tác lẫn nhau giữa các thuộc tính làm thành một hệ thống, một cấu trúc nhất định Khi chúng ta tiến hành một hoạt động cần có những thuộc tính A, B, C… Cấu trúc này rất đa dạng và nếu thiếu một thuộc

Kết quả trong công việc thường là thước đo để đánh giá năng lực của cá nhân làm ra nó

Tuy nhiên, năng lực con người không phải là sinh ra đã có, nó không có

sẵn mà nó được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động và giao tiếp

Cấu trúc của năng lực

Cấu trúc năng lực gồm 3 thành tố:

Thành tố 1: Hệ thống tri thức, kỹ năng kỹ xảo để tạo ra năng lực tương

ứng với hoạt động

Thành tố 2: Động cơ hứng thú, xu hướng hoạt động:

Thành tố 3: Hành động: là điều kiện để hình thành năng lực

Phân loại năng lực

Dựa vào các tiêu chí khác nhau, chúng ta có thể phân chia thành các loại năng lực khác nhau:

Dựa trên mức độ chuyên biệt của năng lực, phân thành hai loại sau: + Năng lực chung: Là năng lực cần thiết cho nhiều lĩnh vực hoạt động

khác nhau, chẳng hạn những thuộc tính về thể lực, về trí tuệ (quan sát, trí nhớ,

tư duy, tưởng tượng, ngôn ngữ…) là điều kiện cần thiết để giúp cho nhiều

lĩnh vực hoạt động có hiệu quả

+ Năng lực riêng (năng lực chuyên biệt, chuyên môn) là sự thể hiện

độc đáo các phẩm chất riêng biệt, có tính chuyên môn, nhằm đáp ứng yêu cầu của một lĩnh vực hoạt động chuyên biệt với kết quả cao như năng lực toán học, văn học, hội họa, âm nhạc, thể thao… Hai loại năng lực này bổ sung hỗ

trợ cho nhau

Dựa vào nguồn gốc phát sinh, phân chia năng lực thành hai loại:

Năng lực tự nhiên: Là loại năng lực có nguồn gốc sinh vật và có quan

hệ trực tiếp với tư chất Năng lực này được di truyền qua gen, ví dụ như năng lực phản ứng, thích ứng với điều kiện mới Tuy nhiên, năng lực này có bị tác

động, biến đổi của môi trường và giáo dục

Năng lực xã hội:Hình thành và phát triển trong quá trình sống và hoạt động của mỗi cá nhân như năng lực ngôn ngữ, năng lực lao động sáng tạo, năng lực giao tiếp v.v Nhờ năng lực này thì chúng ta mới có thể hiểu và cải

học tập này có thể là năng lực chú ý, phân tích, tổng hợp, so sánh v.v

Năng lực sáng tạo: là năng lực liên quan đến việc tạo ra một sản phẩm, tri thức, phương thức hoạt động mới cho xã hội loài người Đây là năng lực đỉnh cao của loài người giúp cho con người hiểu và chinh phục được thế giới Việc phân chia năng lực này chỉ mang tính tương đối, trên thực tế các năng lực này luôn gắn liền, đan xen và tác động qua lại với nhau[12, tr.83-84]

HSG cần có một số năng lực và phẩm chất quan trọng sau:

Năng lực tiếp thu kiến thức đó là 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 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 1 số lần kiểm nghiệm

Năng lực thực hành: Biết thực hiện dứt khoát một số động tác trong khi làm thí nghiệm, biết kiên trì, kiên nhẫn trong quá trình làm sáng tỏ một số vấn

đề lý thuyết mới[5, tr.1-15]

1.1.3.2.Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi Vật lí[2, tr.6-7;

4, tr.164]

Căn cứ vào những năng lực, phẩm chất của HSG và đặc thù môn Vật lí

có thể nêu ra một năng lực và phẩm chất của học sinh giỏi Vật lí như sau:

Có kiến thức Vật lí vững vàng, sâu sắc, hệ thống(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; Có khả năng quan sát, nhận thức nhận xét các hiện tượng tự nhiên, có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo những kiến thức cơ bản và những nhận 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; Có phương pháp giải độc đáo, ngắn gọn, sáng tạo và biết trình bày những ý tưởng của mình một cách ngắn gọn, rõ ràng; Có khả năng thực hành tốt, biểu hiện ở chỗ

có kĩ năng tiến hành thí nghiệm Vật 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 dự đoán, lí luận và giải thích cho những hiện tượng xảy ra trong thực tế, biết cách dùng thực nghiệm 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, yêu thích môn Vật lí, có tính cẩn thận, kiên trì, trung thực, có ý thức tự học

và vươn lên để hoàn thiện mình; Có kiến thức nền tảng vững chắc Đó là kiến thức ở các bộ môn bổ trợ như Toán học, Hóa học, Sinh học, Ngoại ngữ

1.1.3.3 Một số dấu hiệu và một số biện pháp hiện học sinh giỏi Vật lí ở THPT

lý vấn đề của từng HS, khả năng vận dụng kiến thức; 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 nhanh

Căn cứ vào những dấu hiệu trên đây của HSG Vật lí có thể dùng một số biện pháp sau đây:

-Thi chọn học sinh giỏi Vật lí

-Quan sát hành vi , hứng thú

- Thử sức qua công việc, trắc nghiệm trí tuệ: Sử dụng hệ thống bài tập tổng hợp nhằm bộc lộ khả năng liên hệ, khả năng khai thác kiến thức đã được học; thiết kế các bài thực hành và thực hiện thực hành với các thiết bị không

có trong tiêu chuẩn; giải những bài toán ít nhiều mang tính nghịch lí

Giáo viên tổ chức cho HS làm việc theo nhóm để phát triển năng lực hợp tác cho HS, tổ chức kiểm tra kiến thức, kỹ năng một cách toàn diện

1.1.4.Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi[4, tr.168-172]

Để đào tạo và bồi dưỡng cho HSG có đầy đủ năng lực và phẩm chất cần thiết như đã trình bày ở trên cần thực hiện một số biện pháp sau:

a) Tổ chức giảng dạy

Đào tạo HSG là cả một quá trình đào tạo nghiêm túc khoa học và công phu.Trong quá trình này đòi hỏi chúng ta phải xây dựng được lộ trình đào tạo hàng năm cho nhóm, lớp học sinh giỏi Các giai đoạn như sau:

Giai đoạn 1: Củng cố kiến thức THCS GV cần hệ thống lại các kiến thức

ở THCS, kiến thức lớp 10 và cho học sinh làm một số chuyên đề HSG

Giai đoạn 2: Chuyên đề nâng cao Các em trong nhóm HSG ngoài học các kiến thức cơ bản trên lớp còn học thêm các kiến thức cần thiết cho HSG Ở trên lớp các em hoàn thành chương trình của lớp 10 – 11 cơ bản đủ để học các chuyên đề bồi dưỡng và giải các bài tập khó

Giai đoạn 3: Thành lập đội tuyển HSG

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

Học có hệ thống còn là xem xét các khía cạnh của sự vật cũng như các mặt của hiện tượng

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

Học có hệ thống là học phải đi đôi với hành, lý thuyết phải gắn liền với thực hành

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

Học có kế hoạch trước hết là chia giáo trình thành các phần, quy định thời gian dành cho mỗi phần và tìm mọi cách để thanh toán từng phần theo thời gian đã định

Học có kế hoạch còn 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,

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

Tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời cũng

là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới Năng lực tư duy là tổng hợp những khả năng ghi nhớ, tái hiện, phân tích, tổng hợp, trừu tượng, suy luận, sáng tạo- giải quyết vấn đề, xử lý và linh cảm trong quá trình 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 hoạt động dạy và học để phát triển các năng lực tư duy bậc cao ở học sinh như tư duy lí luận, logic và sáng tạo

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 hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận logic dưới dạng những quy tắc đơn giản

d) Tổ chức thi từng giai đoạn, học kì cho các lớp chọn

Mỗi giai đoạn tổ chức cho HS các lớp chọn thi giải những bài tập hay và khó để tìm ra những em có lời giải đúng nhiều, những bài giải độc đáo, ngắn gọn để khen thưởng

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 được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic,những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các khái niệm,các thuyết, các định luật và các phương pháp Vật lí

1.2.2.Mục đích sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học[4, tr.101]

Bài tập Vật lí là một trong những phương pháp được vận dụng có hiệu quả trong dạy học Vật lí Việc giải các bài toán Vật lí là rèn luyện sự tư duy định hướng tích cực cho học sinh.Bài tập Vật lí được sử dụng với những mục đích sau:

Phương tiện nghiên cứu tài liệu mới; Phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức,liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời sống; Rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp NCKH cho học sinh; Phương tiện ôn tập , củng cố kiến thức một cách sinh động và có hiệu quả; Rèn luyện những đức tính: tự lập, cẩn thận, kiên trì, tinh thần vượt khó; Phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh; Bài tập Vật lí góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh: đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ

1.2.3.Phân loại bài tập Vật lí[2, tr.14-15;14, tr.17-20]

a) Phân loại theo nội dung

- Bài tập theo đề tài: Cơ học, Vật lí phân tử,Điện học, Quang học

- Bài tập có 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.Bài tập có nội dung trừu tượng là những bài tập mà các dữ kiện cho dưới dạng các kí hiệu,chữ.Trong bài tập này, bản chất được nêu bật trong

đề bài, những chi tiết không bản chất đã được lược bỏ bớt.Ưu điểm của những bài tập trừu tượng là nhấn mạnh bản chất Vật lí của hiện tượng mô tả trong bài tập còn ưu điểm của những bài tập cụ thể mang đặc trưng trực quan gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm sống của học sinh

- Bài tập có nội dung lịch sử: là các bài tập chứa đựng các kiến thức có

liên quan đến lịch sử như các dữ liệu về các thí nghiệm Vật lí cổ điển, những phát minh hay những câu chuyện có tính lịch sử

- Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp: là các bài tập mà nội dung chứa

đựng những tài liệu về kĩ thuật, về sản xuất công, nông nghiệp, giao thông

- Bài tập Vật lí vui: Ngoài ra để phát triển và duy trì hứng thú học Vật lí người ta thường sử dụng các bài tập Vật lí vui làm cho bài học sinh động b) Phân loại theo yêu cầu phát triển tư duy

Quá trình xem xét hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình tìm kiếm lời giải có thể chia thành hai loại : bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo

- Bài tập luyện tập : Là loại bài tập dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụng những kiến thức cơ bản vừa học để giải từng bài tập theo mẫu xác định

- Bài tập sáng tạo (hay bài tập nâng cao): 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 Cũng có các nhà sư phạm phân loại bài tập theo yêu cầu này và chia thành 2 mức bài tập cơ bản và bài tập tổng hợp

- Bài tập cơ bản: Là loại bài tập Vật lý 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 cần dựa vào một kiến thức cơ bản vừa học mà học sinh chỉ cần tái hiện kiến thức chứ không thể tạo ra

- Bài tập tổng hợp: Là loại bài tập Vật lí trong đó việc tìm lời giải phải thực hiện một chuỗi các lập luận logic, 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 dữ kiện bài toán Bản thân việc xác lập mối liên hệ trung gian đó là một bài tập cơ bản và do đó muốn giải được bài tập phức hợp buộc người học 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 đơn giản đã biết

c) Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Theo cách này, người ta phân chia bài tập Vật lí thành 5 loại: Bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm,bài tập trắc nghiệm khách quan

Bài tập định tính: Điểm nổi bật của bài tập định tính là ở chỗ trong điều

kiện của bài toán đều nhấn mạnh bản chất Vật lí của hiện tượng Với bài tập định tính ta chỉ cần lập luận logic để chỉ ra nguyên nhân của hiện tượng hay dự đoán hiện tượng gì sẽ xảy ra do đó học sinh phải hiểu rõ các khái niệm, định luật Vật lí và nhận biết những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể: Khi giải bài tập định tính học sinh rèn được tư duy logic, khả năng phân tích hiện tượng,phát triển óc quan sát, trí tưởng tượng khoa học, khả năng vận dụng kiến thức, tăng thêm hứng thú cho học sinh Do vậy, khi dạy cần ưu tiên hàng đầu sau khi học lí thuyết và trong khi luyện tập

Bài tập định lượng: Bài tập định lượng là những bài tập khi giải phải sử

dụng các phương pháp toán học dựa trên các định luật, quy tắc hoặc thuyết Vật lí.Đây là loại bài tập phổ biến nhất, sử dụng rộng rãi trong chương trình Vật lý trung học phổ thông Dạng bài tập này có điểm nổi bật lớn nhất là khắc sâu kiến thức của học sinh, rèn luyện cho học sinh những phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí đặc biệt là phương pháp suy luận toán học

Bài tập đồ thị:Là dạng bài tập phân tích đồ thị từ đó tìm ra các điều

kiện giải bài toán Dạng bài tập này chủ yếu rèn kỹ năng vẽ và đọc đồ thị cho học sinh Việc áp dụng phương pháp đồ thị cho phép diễn đạt trực quan hiện tượng Vật lí, cho cách giải trực quan hơn, phát triển kỹ năng vẽ và đọc đồ thị

là các kỹ năng cần thiết cho kỹ thuật

Bài tập thí nghiệm: Đây là dạng bài tập trong đó thí nghiệm là công cụ để

tìm ra các đại lượng trong bài toán hoặc để kiểm chứng một định luật, một thuyết trong Vật lí Bài tập thí nghiệm Vật lí có thể là thí nghiệm biểu diễn hoặc thí nghiệm thực tập của học sinh Những thí nghiệm này thường đơn giản có thể làm được ở nhà, với những dụng cụ đơn giản dễ tìm hoặc tự làm được

Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt

là làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực hành Vận dụng các định luật Vật lí để lí giải các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm

Bài tập trắc nghiệm khách quan:Bài tập trắc nghiệm khách quan

thường dùng để kiểm tra kiến thức trong phạm vi rộng, số lượng người được kiểm tra nhiều, kết quả thu được khách quan không phụ thuộc vào người chấm Bài tập này yêu cầu học sinh phải nhớ, hiểu và vận dụng đồng thời rất nhiều kiến thức liên quan

1.2.4 Phương pháp giải bài tập Vật lí[4, tr103-105;2 tr16-20]

a)Tư duy trong giải bài tập Vật lí

Quá trình giải bài tập Vật lí là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét hiện tượng Vật lí được đề cập và dựa trên kiến thức Vật lí để đưa tới mối liên hệ có thể có của những cái đã cho và cái phải tìm sao cho có thể thấy được cái phải tìm có mối liên hệ trực tiếp hay gián tiếp với cái đã cho

Từ đó đi tới chỉ rõ mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với những cái đã biết tức là tìm ra 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 những kiến thức gì? Vào điều kiện cụ thể gì của bài tập?

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

b) Lựa chọn bài tập Vật lí

Trong dạy học bất cứ một đề tài nào, giáo viên cần lựa chọn một 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; Mỗi bài tập là một mắt xích trong hệ thống bài tập nhằm củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức; Hệ thống bài tập cần có nhiều thể loại: giả tạo, thực tế, luyện tập, sáng tạo, ngụy biện

c) Các bước giải bài tập Vật lí

1.Tìm hiểu đầu bài

- Đọc đúng đề bài, phân biệt được đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện

- Dùng các ký hiệu để tóm tắt đầu bài

Nếu cần thiết thì phải vẽ hình để diễn đạt những điều kiện của đầu bài

- Mô tả, phân tích hiện tượng: Xem xét những dữ kiện đã cho liên quan đến những khái niệm, hiện tượng, qui tắc, định luật nào trong Vật lí Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng và các định luật chi phối nó

2 Xây dựng lập luận

Sử dụng phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp

Phương pháp phân tích thì xuất phát từ ẩn số của bài tập, tìm ra mối quan

hệ giữa ẩn đó với một đại lượng nào đó của định luật đã xác định, diễn đạt bằng công thức, tiếp tục phát triển lập luận hoặc biến đổi cuối cùng tìm được một công thức chỉ chứa mối quan hệ giữa ẩn số và các dữ kiện đã cho

Phương pháp tổng hợp thì trình tự làm ngược lại: điểm xuất phát từ những

dữ kiện đã cho của đầu bài, xây dựng lập luận hoặc biến đổi để đi đến công thức có chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho

d) Giải bài tập Vật lí định tính

Bài tập Vật lí định tính thường có 2 dạng: giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra

Bài tập giải thích hiện tượng có thể đưa ra một quy trình sau đây

Tìm hiểu đề bài: đặc biệt chú trọng diễn đạt hiện tượng mô tả trong đầu bài bằng ngôn ngữ Vật lí

Phân tích hiện tượng

Xây dựng lập luận

Tìm trong đầu bài những dấu hiệu có liên quan đến một tính chất Vật lí, một định luật Vật lí đã biết

Phát biểu đầy đủ tính chất, định luật đó

Xây dựng một luận 3 đoạn để thiết lập mối quan hệ giữa định luật đó với hiện tượng đã cho nghĩa là giải thích được nguyên nhân của hiện tượng Bài tập 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 hiện tượng

gì xảy ra và xảy ra như thế nào Như vậy là ta đã biết những điều kiện cụ thể, bây giờ ta đi tìm quy luật chung chi phối hiện tượng cùng loại và rút ra kết luận e) Giải bài tập định lượng

- Tìm hiểu đầu bài

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

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

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

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

từ đó giải chúng để tìm ra ẩn số

+ Phương pháp hình học: Khi giải dựa vào hình dạng của đối tượng, các

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

Trong các phương pháp trên phương pháp đại số là phương pháp phổ biến nhất,quan trọng nhất, vì vậy thường xuyên quan tâm rèn luyện cho học sinh

Khi giải các bài tập định lượng người ta còn sử dụng thủ pháp logic khác nhau cũng có thể coi là phương pháp giải: đó là phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp như đã trình bày ở trên

- Luận giải

- Biện luận

1.2.5.Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí[2, tr.21-25]

Để hướng dẫn học sinh giải bài tập một cách hiệu quả thì giáo viên phải giải được 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 được mục đích sử dụng bài tập nà

y, xác định những kiến thức áp dụng để giải bài tập, phát hiện những khó khăn mà học sinh có thể gặp khi giải bài tập và soạn câu hỏi hướng dẫn học sinh vượt qua khó khăn

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

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 đơn

giản GV hướng dẫn học sinh giải bài tập và giải thích hiện tượng sơ qua để học sinh suy nghĩ và tìm hiểu

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

với sự gợi ý của giáo viên Giáo viên hướng dẫn học sinh dưới dạng gợi ý, đặt

ra các câu hỏi gợi mở định hướng suy nghĩ của học sinh

Mức độ 4: Các bài khó yêu cầu học sinh phải có kiến thức nâng cao, sâu sắc

và biến đổi để giải được các bài tập trong hệ thống bài tập Gv luôn quan sát theo dõi hoạt động của Hs và gợi ý theo định hướng của bài để tránh sự hiểu nhầm của HS và tránh tâm lý ngại những bài khó

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

a) Hướng dẫn theo mẫu

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

b) Hướng dẫn tìm tòi (Hướng dẫn Ơrixtic)

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết Không phải là giáo viên chỉ dẫn cho học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu đã có để đi tới kết quả mà là giáo viên gợi để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả Các câu hỏi hướng dẫn phải hướng tư duy của học sinh vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết.Thông thường kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp

đỡ học sinh vượt qua khó khăn để giải được bài tập, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy học sinh, muốn tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm cách giải quyết Với kiểu hướng dẫn này tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh trong việc giải bài tập đồng thời giúp cho HS học tập chủ động ,tích cực, rèn các kỹ năng, phát triển tư duy và nắm kiến thức chắc chắn hơn c) Hướng dẫn khái quát chương trình hóa

Định hướng khái quát chương trình hóa cũng là sự hướng dẫn cho HS tự tìm tòi cách giải quyết chứ không thông báo ngay cho học sinh cái có sẵn Nét đặc trưng của kiểu hướng dẫn này là giáo viên định hướng hoạt động tư duy của học sinh theo đường lối khái quát của việc giải vấn đề Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của học sinh Nếu học sinh không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của học sinh là sự phát triển định hướng

khái quát hóa ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho học sinh để thu hẹp phạm vi phải tìm tòi, giải quyết vừa sức với học sinh Phương pháp này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh nhằm giúp cho học sinh tự giải được bài tập đã cho đồng thời dạy cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trình dạy giải bài tập Với kiểu hướng dẫn này giúp rèn luyện tư duy của học sinh trong quá trình giải bài tập

1.2.6 Sử dụng bài tập Vật lí nhằm bồi dưỡng Học sinh giỏi Vật lí [2, tr.26]

Trong dạy học từng đề tài cụ thể giáo viên phải dự kiến chi tiết kế hoạch

- Cần cá biệt hóa HS trong việc giải bài tập Vật lí

1.3.Tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT

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

Đội ngũ giáo viên Vật lí ở Trường THPT nói chung và trường THPT Trực Ninh tỉnh Nam Định nói riêng phần lớn còn trẻ , chưa nhiều kinh nghiệm mới chỉ có bằng đại học và Thạc sĩ chủ yếu mới luyện thi HSG Vật lí thi cấp tỉnh

và cấp thành phố chưa tham gia luyện thi HSG quốc gia và quốc tế, trừ các trường chuyên của Tỉnh như Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Bộ, ĐHQG HN, ĐHQG Tp HCM, ĐHSP HN có học sinh giỏi Vật lí

Tại trường THPT Trực Ninh – Nam Định

Năm học 2016-2017 có 3/3 học sinh đạt giải trong đó 1 ba, 2 khuyến khích Năm 2015- 2016 có 1 giải nhì, 1 giải 3

Năm 2014- 2015 có 2 giải nhì, 1 giải 3

Những thành tích của HSG Việt Nam những năm qua tại các kỳ thi Olympic khu vực và thế giới đã tác động tích cực đến dạy và học, thúc đẩy phong trào thi đua dạy tốt, học tốt trong các trường PT, nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, kích thích ý trí vươn lên đỉnh cao trong học tập, rèn luyện, thực hiện mục tiêu giáo dục nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài

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

a) Thuận lợi

Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cũng đã được quan tâm, được đầu tư và bước đầu có HSG đạt giải như chính sách chuyển thẳng vào đại học, cao đẳng đối với HS đạt giải quốc gia và ưu tiên cử đi đào tạo đại học ở nước ngoài bằng học bổng của Nhà nước cấp hoặc nước ngoài tài trợ cho HSG đạt giải Olympic khu vực và quốc tế, các quỹ khuyến học của trường,huyện ,tỉnh,dòng họ

- Học sinh giải bài tập mà chưa chú ý đến biện pháp giải

- Vì không phải là trường chuyên nên nội dung bồi dưỡng còn thiếu tính định hướng, thiếu tính liên thông trong chương trình, chưa có chương trình dạy riêng cho học sinh giỏi mà giáo viên bồi dưỡng tự tìm tòi, tự soạn , tự sưu tầm tài

liệu và các đề thi của các năm trước và các tỉnh nên kiến thức khá rộng chưa có tính chọn lọc

- Những giáo viên bồi dưỡng HSG còn phải kiêm nghiệm nhiều công tác khác nên thời gian đầu tư vào công tác bồi dưỡng HSG còn nhiều hạn chế

- Nhiều HS nhất là học sinh lớp 12 chưa toàn tâm , toàn ý khi được chọn vào đội tuyển vì các em mất nhiều thời gian và không có thời gian học đều các môn khác để thi đại học

- Chế độ, kinh phí dành cho công tác bồi dưỡng HSG còn hạn chế

1.3.3 Một số đề xuất, kiến nghị trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi

- Cần có chương trình dành riêng cho HS giỏi

- Cần có sự kết hợp tham gia của phụ huynh HS, nhà trường và toàn xã hội

- BGH cần có chính sách khuyến khích cụ thể, có lịch chỉ đạo cụ thể, trang

bị sách nâng cao, tài liệu tham khảo cho GV, HS kịp thời

- Tập huấn , học tập nâng cao trình độ chuyên môn, tổ chức các buổi trao đổi, học hỏi giữa các GV bồi dưỡng HSG

- Có chế độ chính sách động viên, khuyến khích kịp thời những GV tham gia bồi dưỡng HSG và các em HSG đạt giải

- HS cũng phải nhận thức đúng về tầm quan trọng của học tập, yêu thích môn học, say mê, hứng thú và học tập một cách tích cực, chủ động, tăng cường tự học, tự tìm tài liệu học tập có định hướng chuyên đề, bài tập tổng hợp và sáng tạo

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này tôi đã trình bày cơ sở lý luận của vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí như tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng HSG, một số quan điểm về HSG, các hình thức giáo dục HSG, mục tiêu của công tác bồi dưỡng HSG, những năng lực, phẩm chất cần có của HSG và HSG Vật lí, một số dấu hiệu và một số biện pháp phát hiện và bồi dưỡng HSG

Ngoài ra tôi còn trình bày về khái niệm bài tập Vật lí, mục đích sử dụng bài tập Vật lí, phân loại bài tập Vật lí, phương pháp hướng dẫn và phương pháp giải bài tập Vật lí, tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT như thực trạng của đội ngũ GV bồi dưỡng HSG và 1 số thành tích đã đạt được trong công tác bồi dưỡng HSG, thực trạng về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở lớp chất lượng cao trường THPT những thuận lợi và khó khăn trong công tác bồi dưỡng HSG cũng như đưa ra một số kiến nghị,

đề xuất để cho công tác bồi dưỡng HSG ngày càng phát huy hiệu quả và có những khởi sắc hơn trong thời gian tới

Chương 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1.Nội dung kiến thức chương từ trường-Vật lí 11

2.1.1.Cấu trúc nội dung chương

Từ trường là một phần trong Điện từ học, nghiên cứu từ trường về phương diện tác dụng lực Cụ thể, chương này trình bày những vấn đề lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện thẳng, lực từ tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động, qui tắc xác định chiều của lực từ, từ trường của dòng điện thẳng, dòng điện tròn, ống dây dài và quy tắc xác định chiều của các đường sức từ trong các trường hợp nói trên

Kiến thức lý thuyết và bài tập chương này là nền tảng để nghiên cứu các kiến thức Vật lí tiếp theo đặc biệt là chương cảm ứng điện từ ở chương tiếp theo

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương Từ trường

Điện kế khung quay

Động cơ điện một chiều

Loa điện

Máy gia tốc

Đèn hình CRT

Nguyên lí

chồng chất từ

trường

Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường

Lực

Lo-ren-xơ hay lựctừ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong

từ trường

Lực từ tác dụng lên khung dâycó dòng điện đặt trong

từ trường, mô men ngẫu lực từ

2.1.2.Nội dung kiến thức chương Từ trường

Từ trường

Tương tác từ: "Tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa dòng điện

với nam châm và giữa dòng điện với dòng điện đều gọi là tương tác từ Lực

tương tác trong các trường hợp đó gọi là lực từ”

Khái niệm từ trường

Từ trường là môi trường vật chất tồn tại xung quanh nam châm, xung quanh

dòng điện hay xung quanh hạt mang điện chuyển động trong từ trường

Tính chất cơ bản của từ trường

Tính chất cơ bản của từ trường là nó gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong nó

Đường sức từ

Đường sức từ là đường được vẽ sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ cảm ứng từ tại điểm đó Các tính chất của đường sức từ

- Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi

- Các đường sức từ là những đường cong kín Trong trường hợp nam châm, ở ngoài nam châm các đường sức đi ra từ cực Bắc, đi vào ở cực Nam của nam châm

phổ của nam châm Vậy, sự sắp xếp của mạt sắt cho ta hình ảnh của đường

sức từ trong không gian Hình ảnh đó gọi là từ phổ

Cảm ứng từ

Để đặc trưng cho từ trường về phương diện gây tác dụng lực , ta đưa vào một đại lượng véc tơ gọi là cảm ứng từ và kí hiệu là B Khi nam châm thử nằm cân bằng ở các điểm khác nhau trong từ trường thì nói chung nó định hướng theo các phương khác nhau Từ đó ta suy ra phương của nam châm thử nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường là phương của véc tơ cảm ứng từ

Bcủa từ trường tại điểm đó Ta quy ước lấy chiều từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử là chiều của B

Xét một đoạn dòng điện ngắn được đặt tại hai điểm khác nhau trong từ trường Ta thừa nhận rằng lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện ở điểm nào lớn hơn thì cảm ứng từ tại điểm đó lớn hơn

Độ lớn của cảm ứng từ

B=

 sin

Il F

B = B1+ B2 + +B n

*Đặc điểm đường sức từ của nam châm thẳng :

- Bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong, hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm, có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam

- Càng gần đầu thanh nam châm, đường sức càng mau hơn(từ trường càng mạnh hơn)

*Đặc điểm đường sức từ của nam châm chữ U:

- Bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong có hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm chữ U, có chiều đi ra từ cực Bắc

và đi vào ở cực Nam

- Càng gần đầu thanh nam châm, đường sức càng mau hơn (từ trường càng mạnh hơn)

- Đường sức từ của từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U là những đường thẳng song song cách đều nhau Từ trường trong khu vực đó là từ trường đều

Từ trường của dòng diện thẳng

- Hình dạng đường sức từ: Các đường sức từ của dòng điện thẳng là các

đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện Tâm

của các đường sức từ là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn

- Chiều của các dường sức từ

Dùng nam châm thử đặt trên đường sức từ ta biết được chiều của đường sức từ

Để ý đến chiều của đường sức từ và chiều của dòng điện ta thấy có thể xác định chiều của các đường sức từ theo quy tắc nắm tay phải sau đây

Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngón là chiều của đường sức từ Công thức tính cảm ứng từ

B = 2.10 7

r I

r: là khoảng cách từ điểm khảo sát đến dòng điện

Từ trường của dòng điện tròn

Công thức tính cảm ứng từ

B = 2.10 7

R

I N.

R là bán kính của dòng điện, I là cường độ dòng điện trong một vòng dây

Từ trường của dòng điện trong ống dây

- Dạng các đường sức từ

Bên trong ống dây, các đường sức song song với trục ống dây và cách đều nhau Nếu ống dây là đủ dài (l>> d, l là chiều dài ống dây, d là đường kính ống dây) thì từ trường bên trong ống dây là từ trường trường đều

Bên ngoài ống dạng và sự phân bố các đường sức từ giống như ở một nam châm thẳng