Xây dựng và sử dụng chuyên đề về dao động cơ vật lý 12 hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường thpt miền núi

Vận dụng cách dạy học phân hoá và bồi dưỡng học sinh giỏi: Các trường chuyên có thể xây dựng phân phối chương trình riêng phù hợp với khả năng tiếp thu của học sinh.. Xuất phát từ các vấ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Văn Khải

THÁI NGUYÊN, NĂM 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu trích dẫn có nguồn gốc rõ ràng Kết quả trong luận văn chưa được công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào khác

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2013

Tác giả luận văn

Trần Thị Thu Huệ

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc và tình cảm chân thành, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.T.S Nguyễn Văn Khải, người đã hướng dẫn tận tình tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong khoa Vật lý, phòng sau đại học, trường đại học sư phạm Thái Nguyên, đã tạo điều kiện giúp đỡ để tôi hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong hội đồng trường THPT Cao Bình, THPT cấp ba, THPT chuyên, THPT nội trú thành phố Cao Bằng, bạn bè, gia đình, các bạn học viên cao học lớp đồng Vật Lý K19 đã giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình làm luận văn của mình

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2013

Học viên:

Trần Thị Thu Huệ (Khóa học 2011 - 2013)

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt iv

Danh mục các bảng v

Danh mục các hình vẽ, đồ thị vi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG CHUYÊN ĐỀ VỀ "DAO ĐỘNG CƠ" (VẬT LÝ 12) TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở THPT MIỀN NÚI 6

1.1 Tổng quan 6

1.2 Cơ sở lý luận của việc bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường THPT miền núi .8

1.2.1 Quan niệm: Học sinh giỏi và bồi dưỡng học sinh giỏi 8

1.2.2 Cơ sở giáo dục học 10

1.2.3 Chất lượng kiến thức 11

1.3 Các hình thức và phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT 12

1.3.1 Các hình thức bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT 12

1.3.2 Các phương pháp bồi dưỡng HSG môn vật lý ở trường THPT 13

1.4 Các kiến thức, kĩ năng và năng lực đối với học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT 18

1.5 Chuyên đề và việc sử dụng chuyên đề trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí 19

1.5.1 Khái niệm chuyên đề 19

1.5.2 Cấu trúc của chuyên đề 19

1.5.3 Phương thức sử dụng chuyên đề trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí ở các trường THPT miền núi 19

1.6 Nghiên cứu thực trạng về dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi về các kiến thức “Dao động cơ” Vật lí 12 20

1.6.1 Mục đích nghiên cứu 20

1.6.2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 20

1.6.3 Kết quả nghiên cứu 21

Kết luận chương 1 22

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CHUYÊN ĐỀ VỀ “DAO ĐỘNG CƠ” (VẬT LÍ 12) HỖ TRỢ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ Ở THPT MIỀN NÚI 23

2.1 Xây dựng chuyên đề về “Dao động cơ” (vật lí 12) hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT miền núi 23

2.1.1 Vị trí –Cấu trúc – Vai trò các kiến thức chương “Dao động cơ” ( vật lí 12) trong chương trình Vật lí THPT 23

2.1.2 Nghiên cứu nội dung chương trình, sách giáo khoa chương dao động cơ và xây dựng cấu trúc logic nội dung chương dao động cơ 24

2.2 Cấu trúc và nội dung chuyên đề “Dao động cơ” vật lí 12 hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT miền núi 28

2.2.1 Cấu trúc chuyên đề 28

2.2.2 Nội dung chuyên đề 28

2.3 Sử dụng chuyên đề về “Dao động cơ” (vật lí 12) hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT miền núi 47

2.3.1 Tổ chức dạy học: 47

2.3.2 Các phương pháp dạy học khi sử dụng chuyên đề "Dao động cơ" (Vật lí 12) hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi 47

2.3.3 Cách sử dụng chuyên đề: 48

2.4 Xây dựng các công cụ đánh giá kết quả bồi dưỡng học sinh giỏi theo chuyên đề 84

2.4.1 Đề kiểm tra 1: 84

2.4.2 Đề kiểm tra 2: 87

2.4.3 Đề kiểm tra 3: 91

Kết luận chương 2 94

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 95

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm (tnsp) 95

3.2 Nhiệm vụ của TNSP 95

3.3 Đối tượng và cơ sở TNSP 95

3.4 Phương pháp TNSP 96

3.5 Phương pháp đánh giá kết quả TNSP 96

3.5.1 Về mặt định tính 96

3.5.2 Về mặt định lượng 97

3.6 Tiến hành TNSP 98

3.7 Kết quả và xử lí kết quả TNSP 98

3.7.1 Các kết quả về mặt định tính của các buổi ôn 98

3.7.2 Kết quả định lượng (kết quả của các lần kiểm tra) 100

Kết luận chương 3 109

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

PHỤ LỤC 1

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 3.1: Kết quả kiểm tra lần 1 100

Bảng 3.2: Xếp loại học tập lần 1 100

Bảng 3.3: Phân phối tần suất lần 1 101

Bảng 3.4: Kết quả kiểm tra lần 2 (Con lắc đơn,con lắc vật lý ) 103

Bảng 3.5: Xếp loại học tập lần 2 103

Bảng 3.6: Phân phối tần suất lần 2 104

Bảng 3.7: Kết quả kiểm tra lần 3 105

Bảng 3.8: Xếp loại học tập lần 3 106

Bảng 3.9: Phân phối tần suất lần 3 106

Bảng 3.10: Tổng hợp các tham số thống kê qua ba bài kiểm tra 108

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ

Trang

Hình 3.1: Đồ thị xếp loại bài kiểm tra lần 1 101

Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn tần suất lần 1 102

Hình 3.3: Đồ thị xếp loại bài kiểm tra lần 2 103

Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn tần suất lần 2 104

Hình 3.5: Đồ thị xếp loại bài kiểm tra lần 3 106

Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn tần suất lần 3 107

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

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, qui 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

Đảng ta quan niệm "Hiền tài là nguyên khí của quốc gia" và rất coi trọng việc bồi dưỡng nhân tài cho đất nước Bộ giáo dục và đào tạo cũng có những chủ trương mới về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Đó là tiếp tục chú trọng xây dựng hệ thống các trường chuyên một cách hoàn thiện hơn, khuyến khích và tôn vinh các học sinh xuất sắc đạt thành tích cao Vận dụng cách dạy học phân hoá và bồi dưỡng học sinh giỏi: Các trường chuyên có thể xây dựng phân phối chương trình riêng phù hợp với khả năng tiếp thu của học sinh Các

em học sinh có năng khiếu có thể được học với chương trình có tốc độ cao hơn học sinh bình thường

Các trường THPT có truyền thống coi công tác bồi dưỡng học sinh giỏi 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 giáo dục khẳng định thương hiệu của nhà trường, tạo ra khí thế hăng say vươn lên học tập dành những đỉnh cao trong công cuộc lĩnh hội tri thức

Nâng cao chất lượng dạy học là một vấn đề cấp thiết của giáo dục Việt Nam trong thời đại mà cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật và công nghệ đang diễn ra hết sức mạnh mẽ, nó tạo ra cơ sở mới cho sự phát triển của xã hội, nâng cao đời sống của con người Để theo kịp sự phát triển của

khoa học và công nghệ, để hòa nhập được với nền kinh tế tri thức trong thế

kỷ XXI thì sự nghiệp giáo dục cũng phải đổi mới nhằm tạo ra những con người mới không những có đủ kiến thức phổ thông cơ bản mà còn phải có phẩm chất đạo đức, năng động, giàu tính sáng tạo, độc lập tự chủ, thích ứng với đời sống xã hội đang từng ngày từng giờ thay đổi

Với yêu cầu đó, ngành giáo dục nước ta đã có nhiều thay đổi về mục tiêu, chương trình, nội dung giáo dục, đặc biệt là đổi mới mạnh mẽ về phương pháp dạy học cho phù hợp với thời đại và hoàn cảnh của đất nước ta

Văn kiện đại hội IX của Đảng đã chỉ rõ “Tăng cường đổi mới phương

pháp dạy và học, phát triển tư duy sáng tạo và năng lực đào tạo của người học, coi trọng thực hành, ngoại khóa, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chạy ”

Nghị quyết Trung ương khóa VIII của Đảng cũng chỉ rõ nhiệm vụ cơ

bản của giáo dục và đào tạo là “Xây dựng những con người làm chủ tri thức,

khoa học và công nghệ, có tư duy sáng tạo và năng lực thực hành giỏi”

Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm nhưng vai trò của lý thuyết ngày càng giữ vị trí quan trọng Vì vậy việc trang bị cho học sinh lý thuyết là rất cần thiết Nhưng nói như vậy không có nghĩa là xem nhẹ vai trò của bài tập Bài tập và lý thuyết có mối quan hệ chặt chẽ với nhau: lý thuyết được vận dụng để giải bài tập và thông qua việc giải bài tập, lý thuyết được củng cố và khắc sâu hơn thậm chí còn gợi mở hướng nghiên cứu tiếp theo

Xây dựng và sử dụng hệ thống lý thuyết, bài tập là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập vật lý, nó giúp giáo viên, học sinh tăng cường khả năng nhận thức vấn đề một cách sâu sắc hơn, đồng thời rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo

Dao động cơ là một trong những vấn đề quan trọng nó gần như chi phối

cả trương trình vật lý lớp 12 đồng thời nó cũng là những bài có trong đề thi đại học, đề thi tốt nghiệp, đặc biệt không thể thiếu trong các đề thi học sinh giỏi các cấp

Xuất phát từ các vấn đề nêu trên để phục vụ cho việc giảng dạy của giáo

viên và học tập của học sinh nên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Xây dựng và sử

dụng chuyên đề về “Dao động cơ” Vật lý 12 hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường THPT miền núi

2 Mục tiêu của đề tài

Xây dựng và sử dụng chuyên đề về "Dao động cơ" (Vật lý 12) với hệ thống lý thuyết và bài tập hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi (HSG) ở các trường THPT miền núi, nhằm nâng cao chất lượng kiến thức cho HSG ở các trường THPT miền núi

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

3.1 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống lý thuyết - phân loại và cách giải các dạng bài tập dao động cơ lớp 12 hỗ trợ giáo viên và học sinh ôn thi HSG thông qua hoạt động dạy và học

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng và sử dụng hợp lý chuyên đề về "Dao động cơ" (vật lí 12)

với hệ thống lí thuyết và bài tập hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường THPT miền núi, thì có thể góp phần nâng cao chất lượng kiến thức cho HSG ở các trường THPT miền núi

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về:

5.1.1 Chuyên đề

5.1.2 Bồi dưỡng HSG

5.1.3 Chất lượng kiến thức

5.2 Nghiên cứu cơ sở thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng chuyên

đề về "Dao động cơ' Vật lí lớp 12 tại đại bàn nghiên cứu

5.3 Nghiên cứu ND chương trình, SGK và xây dựng cấu trúc logic ND

có liên quan đến "Dao động cơ" Vật lí lớp 12

5.3.1.Chuẩn kiến thức kỹ năng về "Dao động cơ' Vật lí lớp 12

5.3.2 Xây dựng cấu trúc logic nội dung

6.2 Đối tượng: Giáo viên dạy vật lý các trường THPT, giáo viên ôn học sinh giỏi đội tuyển vật lý, học sinh giỏi môn vật lý

6.3 Địa bàn nghiên cứu: Một số trường THPT ở Thành phố Cao Bằng

7 Phương pháp nghiên cứu

7 1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước cùng với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề ôn thi và bồi dưỡng học sinh giỏi

- Nghiên cứu các tài liệu về tâm lý học, lý luận dạy học, giáo dục học, tự học, các luận văn liên quan đến vấn đề tự học và việc sử dụng SGK, sử dụng sách nâng cao trong quá trình ôn học sinh giỏi và thi học sinh giỏi

- Nghiên cứu SGK, sách giáo viên, sách nâng cao, tài liệu bồi dưỡng

GV, luận văn, những kết quả của các đề tài đã có có liên quan đến đề tài nghiên cứu

7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Thực hiện các điều tra thăm dò ý kiến thực tế của GV đang giảng dạy bằng phiếu thăm dò ý kiến để có thông tin về ôn và thi học sinh giỏi phần dao động cơ lớp 12

- Thực hiện các điều tra thăm dò ý kiến và thu thập thông tin thực tế từ

cảm nhận thực của học sinh về ôn và thi học sinh giỏi phần dao động cơ lớp 12

- Trao đổi, tổng kết kinh nghiệm cùng các giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm ở các trường xung quanh Thành phố Cao Bằng 7.4 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý các số liệu thu được từ kết quả TNSP nhằm kiểm tra tính hợp lí của tiến trình, tính hiệu quả và mức độ khả thi của đề tài

8.3 Có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho GV vật lý ở các trường THPT miền núi và sinh viên các trường sư phạm miền núi

9 Nội dung luận văn

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở THPT MIỀN NÚI

1.1 Tổng quan

Các nghiên cứu về dao động cơ

Hiện nay có rất nhiều học viên cao học nghiên cứu về đề tài liên quan

đến chương "dao động cơ" như: Hoàng Ngọc Lương (2011) với đề tài "Lựa

chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương dao động cơ- Vật lý 12 theo hướng tích cực hoạt động nhận thức của học sinh", Luận

văn Thạc sĩ ĐHSP Hà Nội, Nguyễn Đức Mạnh với đề tài: Xây dựng website

hỗ trợ học sing tự ôn tập củng cố và đánh giá một số kiến thức về dao động con lắc lò xo thuộc chương "Dao động cơ" Vật lý 12 nâng cao, Luận văn Thạc

sĩ Hồ Thân Em (2001) với đề tài : Nghiên cứu một số biện pháp hướng dẫn

học sinh tích cực, tự lực giải quyết vấn đề trong quá trình dạy học chương dao động cơ học lớp 12 - trung học phổ thông, Luận văn Thạc sĩ Phi Sơn (2003)

với đề tài: Nghiêm cứu xây dựng và sử dụng bộ câu hỏi trắc nghiệm khách

quan trong kiểm tra đánh giá kết quả học tập phần dao động và sóng của học sinh lớp 12 trung học phổ thông

Có rất nhiều luận văn nghiên cứu về hệ thống bài tập chương dao động

cơ có những tác giả viết thành chuyên đề bồi dưỡng HSG như: tác giả Dương Trọng Bái, Vũ Thanh Khiết và các tác giả viết SGK và SGV phổ thông cũng

đã soạn thảo hệ thống bài tập bám sát chủ đề vật lí phổ thông như: Nguyễn

Anh Vinh, Cẩm nang ôn luyện thi đại học môn Vật lí, NXB Đại học sư phạm

Hà Nội, Mai Lễ - Nguyễn Mạnh Tuấn, tự kiểm tra kiến thức vật lí 12 nhưng chưa có tác giả nào nghiên cứu về việc xây dựng và sự dụng chuyên đề về

"dao động cơ' hỗ trợ bồi dưỡng HSG ở các trường THPT miền núi

Các nghiên cứu về HSG và công tác bồi dƣỡng HSG

Có thể nói, hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng học sinh giỏi (HSG) trong chiến lược phát triển giáo dục phổ thông Nhiều nước ghi riêng thành một mục dành cho HSG hoặc coi đó là một dạng của giáo dục đặc biệt Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu và 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 Có thể nói, hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào

tạo và bồi dưỡng học sinh giỏi trong chiến lược phát triển chương trình GD phổ thông Nhiều nước ghi riêng thành một mục dành cho HSG, một số nước coi đó là một dạng của giáo dục đặc biệt hoặc chương trình đặc biệt Ví dụ như

Ở Trung Quốc, từ đời nhà Đường những trẻ em có tài đặc biệt được mời đến sân Rồng để học tập và được giáo dục bằng những hình thức đặc biệt Trong tác phẩm phương Tây, Plato cũng đã nêu lên các hình thức giáo dục (GD) đặc biệt cho HSG Ở châu Âu trong suốt thời Phục hưng, những người có tài năng

về nghệ thuật, kiến trúc, văn học đều được nhà nước và các tổ chức cá nhân bảo trợ, giúp đỡ Nước Mỹ mãi đến thế kỉ 19 mới chú ý tới vấn đề GD học sinh giỏi và tài năng Đầu tiên là hình thức GD linh hoạt tại trường St Public Schools Louis 1868 cho phép những HSG học chương trình 6 năm trong vòng

4 năm; sau đó lần lượt là các trường Woburn; Elizabeth; Cambridge… Và trong suốt thế kỉ XX, HSG đã trở thành một vấn đề của nước Mỹ với hàng loạt các tổ chức và các trung tâm nghiên cứu, bồi dưỡng học sinh giỏi ra đời Nước Anh thành lập cả một Viện hàn lâm quốc gia dành cho học sinh giỏi và tài năng trẻ và Hiệp hội quốc gia dành cho học sinh giỏi, bên cạnh Website hướng dẫn GV dạy cho HS giỏi và HS tài năng (http://www.nc.uk.net/gt/) Hàn

Quốc có một chương trình đặc biệt dành cho HSG nhằm giúp chính quyền phát

hiện HS tài năng từ rất sớm Năm 1994 có khoảng 57/174 cơ sở GD ở Hàn Quốc tổ chức chương trình đặc biệt dành cho HSG

Việt Nam Bồi dưỡng học sinh giỏi (HSG) là công việc khó khăn và đòi

hỏi nhiều công sức của thầy và trò Công tác bồi dưỡng thường gặp những khó khăn như: về thời gian, người thầy phải đảm bảo số tiết nghĩa vụ và trò phải học đủ tất cả các môn theo chương trình qui định Do đó, thầy và trò đều cần

có thời gian cho hoạt động này

Ngày nay Đảng, nhà nước và nhân dân ta cũng đã hết sức chú ý đến việc bồi dưỡng nhân tài bằng cách lập các trường chuyên môn huấn luyện chính trị, nhân tài Trong các trường PT không chuyên ở mỗi khối đều chọn ra 1,2 lớp chọn để bồi dưỡng và phát triển năng lực của các em

1.2 Cơ sở lý luận của việc bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường THPT miền núi

1.2.1 Quan niệm: Học sinh giỏi và bồi dưỡng học sinh giỏi

Học sinh giỏi: 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[Đỗ

Ngọc Thống “Bồi dưỡng HSG ở một số nước phát triển”]

Cơ sở của tâm lý của bồi dưỡng HSG là vận dụng dạy học phân hóa:

Đầu thế kỉ XX đã xuất hiện hai lý thuyết phát triển của J.Piaget và L.Vuwgotski Các nhà giáo dục coi đây là thành tựu quan trọng nhất của tâm

lý học phát triển và dùng nó để xây dựng các phương pháp dạy học mới

J.Piaget cho rằng: Người học đóng vai trò chủ động trong việc thích nghi với môi trường xung quanh Sự thích nghi này diễn ra ngay từ lúc lọt lòng

mẹ và đó là sự phát triển tự nhiên sinh học và việc học tập kinh nghiệm của xã hội Trong khi đứa trẻ chủ động khám phá thế giới thì cấu trúc nhân cách cũng phát triển và biến đổi không ngừng Theo học thuyết của J.Piaget trong quá trình nhận thức (trong đó có nhận thức của con người) được chia làm 4 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Từ 0- 2 tuổi trẻ biết bắt trước các hoạt động của người khác, nhận biết đồ vật bằng cách cầm nắm chúng

- Giai đoạn 2: Từ 2 - 7 tuổi, phát triển ngôn ngữ nhận biết các biểu tượng thể hiện như tranh vẽ, chữ viết, các con số, phân loại đồ vật theo các đặc điểm giống nhau, bước đầu hiểu được quy luật nguyên nhân- kết quả

- Giai đoạn 3: từ 7- 11 tuổi, biết sử dụng phép logic, hiểu được các quy luật bảo tồn, biết phân biệt đồ vật theo các tiêu chí phức tạp, thể hiện tính chất quan trọng của suy nghĩ và hành động

- Giai đoạn 4: Từ 11 tuổi trở lên, biết sử dụng phép logic để tư duy khái niệm, thuật ngữ, biểu tượng biết tư duy khoa học trong việc đề xuất và kiểm tra giả thiết

Sự trưởng thành của mỗi giai đoạn là kết quả của các giai đoạn đã đạt được Kết quả của mỗi giai đoạn đạt được không chỉ là kinh nghiệm tuổi tác đem lại mà còn phụ thuộc vào chất lượng những thay đổi trong suy nghĩ của mỗi người học thuyết của J.Piaget đã giúp các nhà khoa học chú ý tới từng giai đoạn phát triển của HS và đề ra các phương án dạy học phù hợp với từng lứa tuổi trang bị kiến thức cho HS ở các cấp độ khác nhau

Trong đó L Vuwgotski lại quan niệm sự phát triển: Nhận thức của con người dựa trên nền tảng xã hội và thông qua các hoạt động xã hội ví như qua việc sử dụng ngôn ngữ, qua giao tiếp với những người xung quanh Theo L.Vuwwgotski khu vực tốt nhất cho sự phát triển nhận thức là "vùng phát triển gần nhất" Vùng này là khoảng cách giữa mức độ phát triển thực tại xác định bởi khả năng giải quyết vấn đề độc lập và mức độ phát triển tiềm ẩn được xác định thông qua việc giả quyết vấn đề dưới sự hướng dẫn của người lớn hoặc của cá nhân khác trội hơn

Nhà lý luận Xô viết N.V.Verlinin nhận xét "Các khái niệm khoa học không được hình thành ngay lập tức ở HS mà phải trải qua nhiều mức độ, giai đoạn Ở mỗi giai đoạn trí nhớ lại giầu thêm các tài liệu, sự kiện, phân tích lại

sâu sắc và toàn diện hơn, làm cho những kết luận, những khái quát hóa hoặc những quy tắc được lĩnh hội lại biến thành các tài sản trí tuệ của HS"

Ở cấp 1 sự khác biệt ở HS chưa lớn, để đảm bảo kết quả GD ở cấp học này, cần tính đến sự khác biệt giữa các HS trong khuôn khổ của PP tiếp cận cá nhân đối với HS Đồng thời bổ sung bằng những giờ học thêm theo giáo trình khác nhau và bằng hoạt động ngoại khóa

Ở các cấp học trên cần giả quyết mâu thuẫn giữa khối lượng tri thức của

HS nắm với thới gian cho phép Nếu có phương án đúng để giả quyết mâu thuẫn này thì tình trạng quá tải sẽ tiếp tục tăng và đặc biệt nặng nề với HS có sức học trung bình Nhưng nếu giảm nhịp độ và khối lượng chiều sâu tri thức thì HS có năng lực tốt sẽ không hài lòng Chỉ có dạy học phân hóa mới giải quyết được vấn đề này

Thực tiễn cho thấy phần lớn HS có biểu hiện khá sớm đối với một số môn học Kết quả nghiên cứu tâm lý cho biết: Trước lớp 5 thì hứng thú của trẻ

em còn dao động với biên độ lớn, nhưng cuối cấp 2 thì hứng thú có vẻ bền vững hơn và kết quả thực nghiệm các nhà GD đã xác nhận: Quá trình dạy học

sẽ có kết quả và hiệu quả hơn nhiều khi tổ chức lớp học theo hứng thú cùng

lý của HS

1.2.2 Cơ sở giáo dục học

Một trong những nguyên tắc giáo dục quan trọng nhất của nhà trường XHCN là phát triển năng khiếu và năng lực riêng của từng cá nhân Ngay từ năm 1920 tại hội nghị ban chấp hành Trung ương toàn liên bang nga A

V.Lunacharski đã nói: Chúng ta không hiểu nhà trường truyền thống là nhà trường chỉ có một loại Nhà trường thống nhất là nhà trường như nhau đối với mỗi trẻ em Nghĩa là có quyền bình đẳng khi vào học và khi ra trường Nhưng chúng ta cũng cho rằng nhà trường đặc biệt ở bậc thứ 2 sẽ có nhiều hình thức Nguyên tắc này đã được thực hiện thông qua các hình thức cụ thể của việc học tập ở nhà trường Chẳng hạn như các bài học tự chọn, các lớp học nghiên cứu sâu hơn một môn học và những hoạt động ngoài giờ

Khác với các nước tư bản việc dạy học phân biệt ở nhà trường XHCN được thực hiện trên cơ sở thống nhất của các môn học ở nhà trường phổ thông Như vậy hình thức chủ yếu của việc nghiên cứu sâu hơn một bộ môn nào đó phù hợp với năng khiếu và khả năng của HS không làm hại đến việc GD phổ thông Những hình thức học tập này cũng không dành ưu tiên cho một nhóm

HS nào, tùy theo sở thích mà HS có thể tham dự được Đồng thời việc học cũng không giành quyền ưu tiên cho việc chọn nghề hay một trường đại học nào đó sau khi đã tốt nghiệp phổ thông

Sự phân hóa dạy học cần thiết để phát triển và bộc lộ các tư chất, năng lực cần thiết của trẻ Trong điều kiện lớp học thông thường (với thành phần không chú ý đến các đặc điểm cá nhân của trẻ) trẻ không thể phát triển tài năng được Xét về hiệu quả của quá trình DH thì Dạy học phân hóa cần thiết vì:

- Thứ nhất: Phần lớn học sinh các lớp trên đã ổn định hứng thú đối với một số môn học, hoặc một dạng hoạt động nào đó

- Thứ hai: Quá trình dạy học sẽ đạt hiệu quả mong muốn nếu biết sử dụng các hứng thú của HS vào mục đích dạy học và GD

- Thứ ba: Phân hóa DH phù hợp với HS sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho

việc phát triển tối đa tư chất và năng lực của HS có năng khiếu [33]

1.2.3 Chất lƣợng kiến thức

Trong phạm vi luận văn này chúng tôi nghiên cứu với mục đích chính là nâng cao chất lượng kiến thức cho HSG ở các trường THPT miền núi thông qua các dấu hiệu

- Tính chính xác: Tính chính xác của kiến thức được đặc trưng bởi sự phù hợp của nội dung biểu đạt của nó với nội dung khoa học

- Tính khái quát: Tính khái quát của kiến thức đặc trưng bởi khả năng phản ánh biểu đạt được những dấu hiệu bản chất của đối tượng phản ánh

- Tính hệ thống: Tính hệ thống của kiến thức được đặc trưng bởi sự hình thành kiến thức trong mối liên hệ của hệ thống các kiến thức

- Tính áp dụng được: Tính áp dụng được của kiến thức được đặc trưng bởi khả năng sử dụng được kiến thức trong hoạt động nhận thức hoặc thực tiễn

- Tính bền vững: Tính bền vững của kiến thức đặc trưng bởi sự chắc

chắn ổn địnhn của kiến thức có thể huy động và áp dụng được khi cần [14]

1.3 Các hình thức và phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT 1.3.1 Các hình thức bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT

Từ điển bách khoa Wikipedia trong mục Giáo dục HSG (gifted education) nêu lên các hình thức sau đây:

Lớp riêng biệt (Separate classes): HSG được rèn luyện trong một lớp

hoặc một trường học riêng, thường gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu Nhưng lớp hoặc trường chuyên (độc lập) này có nhiệm vụ hàng đầu là đáp ứng các đòi hỏi cho những HSG về lí thuyết (academically) Hình thức này đòi hỏi ở nhà trường rất nhiều điều kiện ( không dựa vào được các gia đình phụ huynh) từ việc bảo vệ HS, giúp đỡ và đào tạo phát triển chuyên môn cho giáo viên đến việc biên soạn chương trình, bài học

Phương pháp Mông-te-xơ-ri (Montessori method): Trong một lớp HS

chia thành ba nhóm tuổi, nhà trường mang lại cho HS những cơ hội vượt lên

so với các bạn cùng nhóm tuổi Phương pháp này đòi hỏi phải xây dựng được các mức độ khá tự do, nó hết sức có lợi cho những HSG trong hình thức học tập với tốc độ cao

Tăng gia tốc (Acceleration): Những HS xuất sắc xếp vào một lớp có

trình độ cao với nhiều tài liệu tương ứng với khả năng của mỗi HS Một số

trường Đại học, Cao đẳng đề nghị hoàn thành chương trình nhanh hơn để HS

có thể học bậc học trên sớm hơn Nhưng hướng tiếp cận giới thiệu HSG với những tài liệu lí thuyết tương ứng với khả năng của chúng cũng dễ làm cho HS

xa rời xã hội

Học tách rời (Pull-out) một phần thời gian theo lớp HSG, phần còn lại

học lớp thường

Làm giàu tri thức (Enrichment) toàn bộ thời gian HS học theo lớp bình

thường, nhưng nhận tài liệu mở rộng để thử sức, tự học ở nhà

Dạy ở nhà (Homeschooling) một nửa thời gian học tại nhà học lớp, nhóm,

học có cố vấn (mentor) hoặc một thầy một trò (tutor) và không cần dạy

Trường mùa hè (Summer school) bao gồm nhiều course học được tổ

chức vào mùa hè

Sở thích riêng (Hobby) một số môn thể thao như cờ vua được tổ chức

dành để cho HS thử trí tuệ sau giờ học ở trường

Trong nội dung nghiên cứu của đề tài, tác giả tập trung vào hai hình

thức: Làm giàu tri thức (Enrichment)và Học tách rời (Pull-out)

Nhưng trong luận văn này tôi thấy để phù hợp với học sinh THPT miền núi tôi đưa ra các hình thức sau

+ Bồi dưỡng cơ bản: Thực hiện ngay trong từng tiết học chính khóa trên lớp + Bồi dưỡng nâng cao:

* Học tập chung cả đội tuyển

* Học tập theo nhóm

* Thi giải bài tập nhanh

* Làm bài khảo sát định kỳ

* Giao bài tập về nhà

1.3.2 Các phương pháp bồi dưỡng HSG môn vật lý ở trường THPT

Trong các trường THPT không chuyên, HS trong một khối lớp thường được chia thành các lớp tương đối đồng đều kể cả về mặt số lượng và chất

lượng Trong một lớp có cả HS giỏi, khá, trung bình và yếu kém Nội dung kiến thức trong chương trình giảng dạy đều nằm trong khung kiến thức của chương trình phổ thông Trong mỗi năm học, HS trong cùng một lớp được học

tự chọn ba môn Có hai hình thức học tự chọn: Tự chọn bám sát chương trình chuẩn hoặc tự chọn nâng cao Trừ môn toán và môn văn, số lượng tiết học cho mỗi môn thường từ 18 đến 35 Nội dung dạy học trong các tiết tự chọn đã được quy định trong phân phối chương trình và kế hoạch giảng dạy của GV

Căn cứ mục tiêu và nội dung dạy học đã đưa ra; căn cứ đặc điểm nội dung chương trình dạy học của các trường THPT không chuyên; hình thức dạy

học phù hợp nhất trong việc bồi dưỡng HSG là:

Dạy học tách rời và Làm giàu tri thức

Dạy học tách rời là một phần thời gian HS được theo các lớp dành riêng cho nhóm HS được bồi dưỡng HSG, phần còn lại học lớp thường như những

HS khác Thời gian dành cho nhóm HS được bồi dưỡng HSG là ít hay nhiều thì phụ thuộc vào kế hoạch và đặc điểm của từng trường THPT Trong thời gian này HS sẽ được chú trọng vào việc củng cố, khắc sâu, mở rộng kiến thức

và luyện giải các bài tập nâng cao

Làm giàu tri thức: Làm giàu tri thức là toàn bộ thời gian HS học theo

lớp bình thường như những HS khác, nhưng được phát tài liệu dành cho việc

tự học ở nhà Những tài liệu này bao gồm các vấn đề về nâng cao kiến thức về mặt lí thuyết và các bài tập mà sau khi giải, người học có thể tự rèn luyện được

về phương pháp, kĩ năng giải bài tập theo từng chủ đề Tài liệu cũng có thể là những yêu cầu trình bày về một thí nghiệm hay giải quyết một vấn đề mới nảy sinh mà những yêu cầu này đòi hỏi HS phải có năng lực đặc biệt mới có thể thực hiện được

Để áp dụng hai hình thức này, phương pháp dạy học dùng trong công tác bồi dưỡng HSG thích hợp nhất là sử dụng mô hình dạy học tương tác trong

học tập và dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ và tự học của học sinh [9]

1.3.2.1 Phương pháp tự học

Khái niệm tự học: Tự học là hoạt động độc lập chiếm lĩnh kiến thức, kĩ

năng, kĩ xảo….và kinh nghiệm lịch sử xã hội loài người nói chung và của

thành đạt của mỗi SV trong trong tác và cuộc sống sau này[10]

Năng lực tự học

Theo từ điển Tiếng Việt thì: “Năng lực là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” [35]

Theo PGS.TS Lê Công Triêm: “Năng lực tự học là khả năng tự mình tìm tòi, nhận thức và vận dụng kiến thức vào tình huống mới hoặc tương tự với chất lượng cao”

Như vậy, năng lực tự học có thể hiểu là phẩm chất sinh lí và tâm lí tạo cho con người khả năng tự tìm tòi, nhận thức và vận dụng kiến thức vào tình huống mới hoặc tương tự với chất lượng cao

Kĩ năng tự học

Theo Từ điển Từ và Ngữ Hán Việt: “Kỹ năng là khả năng vận dụng những kiến thức thu nhận được trong một lĩnh vực nào đó vào thực tiễn”

Kỹ năng tự học là khả năng tự thu nhận, chiếm lĩnh kiến thức và vận dụng chúng vào trong một lĩnh vực thực tiễn nào đó của người học

Thực tế cho thấy một kỹ năng nào đó thường là tổ hợp của nhiều kỹ năng con hợp thành Kỹ năng tự học cũng không nằm ngoài quy lực đó, cũng bao gồm nhiều kỹ năng khác hợp thành, mà có thể chỉ ra là: Kỹ năng thu thập thông tin, kỹ năng xử lí thông tin, kỹ năng vận dụng tri thức vào thực tiễn,…

Từ hai khái niệm ở trên cho thấy, giữa kỹ năng và năng lực có mối liên

hệ mật thiết với nhau Có thể nói, kỹ năng là dạng năng lực hành động, là khả năng ứng dụng tri thức khoa học vào thực tiễn Kỹ năng chính là biểu hiện của

năng lực, vì thế dựa vào kĩ năng có thể biết được năng lực một cách cụ thể[10]

1.3.2.2 Học tập hợp tác theo nhóm nhỏ

Khái niệm: Học tập hợp tác theo nhóm được đánh giá là hình thức tổ

chức dạy học có hiệu quả cao được nhiều nước phát triển áp dụng và được nhiều nhà lí luận dạy học nghiên cứu như kurt Lrvin, Morton Deutsch đề xuất, khởi sướng được phát triển bởi các nhà khoa học: E.Aronson, R.Slavin, S.Kagan, D.W.Johnson

Học tập hợp tác từ trước đến nay có nhiều định nghĩa khác nhau, song nhìn chung chúng được hiểu là phương pháp học trong đó HS dưới sự hướng dẫn của giáo viên phối hợp cùng nhau trong những nhóm nhỏ dể hoàn thành

mục đích chung của nhóm đã đặt ra[12]

- Sự phụ thuộc lẫn nhau một cách tích cực: HS hợp tác với nhau trong nhóm nhỏ Trong đó từng cá nhân phải nỗ lực hoàn thành phần việc của mình

để đạt được mục tiêu của nhóm Thành công của cá nhân này chỉ mang ý nghĩa góp phần tạo nên sự thành công của nhóm

- Ràng buộc trách nhiệm cá nhân - trách nhiệm nhóm: cá nhân thể hiện trách nghiệm đối bản thân và đối với các thành viên của nhóm Cùng hỗ trợ nhau trong việc thực hiện nhiệm vụ chung đặt ra Mỗi cá nhân cần có sự nỗ lực

cá nhân trong sự ràng buộc trách nhiệm của các cá nhân trong nhóm

- Quá trình hoạt động nhóm: Học sinh nhận thức được tầm quan trọng của các kĩ năng học hợp tác Tự đánh giá được mức độ kết quả đạt công việc của họ trong nhóm cũng như tạo ra những bước cần thiết để đạt được nhiệm

vụ chung một cách tốt nhất[13]

- Kĩ năng hợp tác: Trong học hợp tác, HS không chỉ lĩnh hội những kiến thức có liên quan nội dung - chương trình môn học mà được học, thực hành và được thể hiện, củng cố các kĩ năng xã hội (ví dụ như kĩ năng lắng nghe, kĩ năng hỏi - trả lời bạn, kĩ năng sử dụng ngữ điệu khi giao tiếp …) đây là yếu tố cần thiết cho học tập hợp tác theo nhóm nhỏ mang lại kết quả

1.3.2.3 Dạy học tương tác trong bồi dưỡng HSG

Khái niệm: Dạy học tương tác là sự tác động qua lại giữa người dạy

(GV) và người học (HS) với các yếu tố khác trong quá trình dạy học

Trong kiểu dạy học này GV có chức năng thiết kế, tổ chức, chỉ đạo và

kiếm tra quá trình dạy học nhưng không "làm thay" HS Còn HS tự điều khiển

quá trình chiếm lĩnh chi thức dưới sự hướng dẫn của GV Hoạt động dạy và

học thống nhất với nhau bởi sự cộng tác[9]

Dạy học là quá trình hai chiều trong đó GV và HS tham gia làm tăng giá trị và lợi ích của nhau Trong dạy học ngoài sự tướng tác GV - HS còn có sự tương tác giữa HS-HS, HS - tài liệu học tập, HS - Phương tiện dạy học…

Như vậy dạy học hợp tác nhất thiết phải bao gồm sự hợp tác, trao đổi và biến đổi nhận thức

Cơ sở lí luận

Trong quá trình dạy học, sự tương tác là sự tác động qua lại giữa các cá nhân HS và giữa HS với GV trong một không gian xác định là lớp học và

khoảng thời gian là tiết học nhằm thực hiện các nhiệm vụ học tập các mục tiêu dạy học đã xác định phương tiện để tương tác có thể là phương tiện ngôn ngữ hoặc phi ngôn ngữ Nội dung của sự tương tác là các vân đề thuộc nhiệm vụ học tập

Như vậy mặt tích cực của lí thuyết dạy học tương tác là đã chú ý đáng

kể đến yếu tố môi trường Đây là nơi diễn ra hoạt động dạy và hoạt động học, đồng thời đã xác lập các tương tác của 3 yếu tố trong quá trình dạy học Do vậy trong quá trình DH theo lý thuyết tương tác đòi hỏi phải chú ý tới một

nhân tố mới của quá trình dạy học đó là yếu tố môi trường[9]

1.4 Các kiến thức, kĩ năng và năng lực đối với học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT

- Có kiến thức vật lý cơ bản, vững vàng, sâu sắc, hệ thống Để có phẩm chất này đòi hỏi học sinh phải có năng lực tiếp thu kiến thức tức là khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng Có ý thức bổ sung và hoàn thiện kiến thức Chịu khó học bài và làm bài tập

- Phải yêu thích bộ môn, có năng lực ghi nhớ tư duy tốt và sáng tạo, khả năng suy luận logic Biết phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa các sự vật hiện tượng Sử dụng thành thạo các phương pháp quy nạp, diễn dịch, loại suy

- Có năng lực trình bày và diễn đạt chính xác, logic Có thời gian biểu học tập thích hợp

- Có năng lực thực hành thí nghiệm tốt, khả năng quan sát mô tả, nhận xét, giải thích các hiện tượng, vận dụng lý thuyết để điều khiển thực nghiệm và

từ thực nghiệm kiểm tra các vấn đề lý thuyết Có một số kỹ năng bộ môn tốt Thành thạo các kỹ năng trình bày

Có khả năng tư duy lôgic và sáng tạo - Có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, có khả năng tư duy lôgic, sáng tạo sáng tạo kiến thức, kĩ năng giải quyết các vấn đề học tập thực tiễn có liên quan đến lĩnh vực vật lý

- Có khả năng hợp tác và nghiên cứu khoa học

1.5 Chuyên đề và việc sử dụng chuyên đề trong bồi dƣỡng học sinh giỏi môn Vật lí

1.5.1 Khái niệm chuyên đề

Là một công trình nghiên cứu tới mức hoàn chỉnh và đến nhiều chi tiết một vấn đề có giới hạn chính xác và tương đối hẹp [35]

1.5.2 Cấu trúc của chuyên đề

Trước khi sử dụng hệ thống bài tập trong chuyên đề cần hình thành kiến thức theo một chuỗi logic (dùng bản đồ tư duy), để hiểu sâu vấn đề khi đó mới vận dụng linh hoạt vào các bài tập, tránh tình trạng dập khuôn máy móc

Theo phân phối thời gian dành cho ôn HSG phần dao động cơ là ba buổi tôi xây dựng ba chủ đề , coi như là các bài toán mẫu, GV và HS tự khai thác và

mở rộng ở nhiều góc độ, nhiều phương diện khác nhau

* Đối với giáo viên có thể sử dụng chuyên đề theo phương thức sau: Bước 1: Tham khảo phần kiến thức nâng cao để định hình các dạng bài tập và phương pháp giải, các cách giải, tìm ra cách giải nhanh nhất

Bước 2: Tham khảo các bài toán trong ba chủ đề như các bài toán mẫu (dạy cách tư duy cho HS)

Bước 3: Cách nhớ lí thuyết làm bài tập nhanh nhất và kết quả chính xác nhất khi làm bài tập (dùng bản đồ tư duy, mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa)

Giáo viên có thể sử dụng chuyên đề trong các trường hợp sau:

Sử dụng chuyên đề trong tiến trình dạy học trên lớp

Sử dụng chuyên đề trong các buổi ôn HSG

Sử dụng chuyên đề trong các buổi ngoại khoá

Sử dụng chuyên đề như sách tham khảo

* Đối với học sinh có thể sử dụng chuyên đề theo phương thức sau: Bước 1: Đọc và hiểu hệ thống lí thuyết

Bước 2: Tham khảo các bài tập đã chữa của giáo viên và làm các bài tập trong chuyên đề

Bước 3: Tìm sự hỗ trợ giúp đỡ của giáo viên với những bài phức tạp, khó Bước 4: Cách nhớ lí thuyết và làm bài tập nhanh nhất và kết quả chính xác nhất

Học sinh sử dụng chuyên đề trong giờ học ở nhà như sách tham khảo

1.6 Nghiên cứu thực trạng về dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi về các kiến thức “Dao động cơ” Vật lí 12

Tôi tìm hiểu một số trường THPT thuộc địa bàn thành phố Cao Bằng trong hai năm 2012 – 2013

1.6.2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

- Đối tượng: Điều tra khảo sát thực tế đội tuyển HSG tại trường THPT chuyên ,THPT cấp ba, THPT nội trú, THPT Cao Bình thành phố Cao Bằng

+ Tình hình ôn thi HSG chương “Dao động cơ”

+ Tìm hiểu những khó khăn và sai lầm mà học sinh thường mắc phải khi giải bài tập chương "Dao động cơ" từ đó đề xuất phương án khắc phục

- Phương pháp điều tra:

+ Điều tra giáo viên: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng giáo viên được điều tra là các giáo viên ôn thi HSG) trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án

+ Điều tra học sinh: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng học sinh được điều tra là các học sinh trong đội tuyển ôn thi HSG) quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả

1.6.3 Kết quả nghiên cứu

- Sau một thời gian được trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án của các giáo viên ôn HSG có kinh nghiệm tôi thấy thực trạng ôn thi HSG chương "Dao động cơ" vật lí 12 ở các trường THPT miền núi như sau:

+ Thời gian bồi dưỡng kiến thức cơ bản chương "Dao động cơ" vật lí 12 trong các tiết học chính khoá còn hạn hẹp, mà kiến thức của chương lại rộng, nên không có thời gian để mở rộng các bài toán hay tiếp cận với các bài toán khó

+ Các bài tập trong chương "Dao động cơ" có nhiều dạng nhiều kiến thức mới, đòi hỏi vận dụng nhiều kiến thức toán học nên việc đưa ra một hệ thống bài tập đảm bảo yêu cầu mục tiêu đặt ra là rất khó

+ Mỗi GV ôn luyện thi HSG thường chọn riêng cho mình một phương pháp giải nên rất khó trong công tác đánh giá chất lượng học tập của HS trong đội tuyển ở các trường khác nhau

+ Sách thao khảo của GV rất ít, không có tài liệu nào là chuẩn để tập chung ôn trọng tâm cho HS Không có điều kiện tiếp xúc với các giáo sư đầu ngành để học hỏi kinh nghiệm

+ Đa số GV ôn đội tuyển đã biết quan tâm đến việc rèn luyện cho HS năng lực sáng tạo, năng lực tự giải quyết vấn đề

+ Các HS trong đổi tuyển đều được lựa chọn kỹ qua các bước tuyển chọn đội tuyển theo qui định của nhà trường

+ Sách thao khảo của HS trong quá trình ôn HSG do GV bộ môn cung cấp

- Phương phỏp ụn thi HSG chương "Dao động cơ" vật lớ 12 ở cỏc trường THPT miền nỳi

+ Đa số và GV đó đổi mới mạng mẽ về phương phỏp giảng dạy để HS

tự bộc lộ và phỏt triển năng lực sỏng tạo của mỡnh

- Mong muốn, nguyện vọng của GV và HS trong quỏ trỡnh ụn thi HSG ở cỏc trường THPT

+ GV ụn thi HSG ở cỏc trường THPT cú nguyện vọng được quan tõm nhiều hơn đến thiết bị để học sinh thực hành, để HS tự kiểm nghiệm tớnh chất vật lớ đó học, những ứng dụng của hiện tượng vào trong tự nhiờn

+ Hầu hết GV hiểu nhu cầu và nguyện vọng của HS như những đặc điểm tõm sinh lớ, tư duy để bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy độc lập, sỏng tạo, khả năng tự lực giải quyết vấn đề và hướng đến những vấn đề cao hơn

+ Các Tr-ờng THPT coi công tác bồi d-ỡng học sinh giỏi 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 l-ợng giáo dục khẳng định th-ơng hiệu của nhà tr-ờng, tạo ra khí thế hăng say v-ơn lên học tập giành những đỉnh cao trong học sinh

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CHUYÊN ĐỀ VỀ “DAO ĐỘNG CƠ” (VẬT LÍ 12) HỖ TRỢ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT

cơ nói riêng có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức vật

lí, cơ bản ở trình độ phổ thông, bước đầu hình thành cho học sinh những kỹ năng, những thói quen làm việc khoa học, góp phần tạo ra cho học sinh các năng lực nhận thức, năng lực hành động và các phẩm chất về nhân cách mà mục tiêu giáo dục đã đề ra, chuẩn bị cho học sinh tiếp tục tham gia lao động sản xuất, có thể thích ứng với sự phát triển khoa học – kĩ thuật

Chương dao động cơ - vật lí 12 trình bày các loại dao động và một số ứng dụng, giải thích hiện tượng thực tế Qua những kiến thức trong chương và thông qua việc giải bài tập của chương, giúp việc rèn luyện cho HS tư duy logic và tư duy biện chứng, hình thành ở HS niền tin về bản chất khoa học của các hiện tượng tự hiên cũng như khả năng nhận thức con người, khả năng ứng dụng kiến thức vật lí trong kĩ thuật, đời sống

Cấu trúc: Theo phân phối chương trình số tiết dành cho phần này lại không nhiều: với 8 tiết lý thuyết, 3 tiết bài tập, 2 tiết

Kiến thức trong chương có nhiều kiến thức mới, song có mối liên hệ mật thiết với các kiến thức đã học trước đó Trước khi học chương này HS đã biết một số khái niệm như con lắc lò xo, con lắc đơn, vận tốc, gia tốc, chu kỳ của chuyển động tròn Ngoài ra trong phần động lực học chất điểm, tĩnh học, các

định luật bảo toàn học sinh đã được học sẽ được ứng dụng để xây dựng kiến thức trong chương dao động cơ

2.1.2 Nghiên cứu nội dung chương trình, sách giáo khoa chương dao động

cơ và xây dựng cấu trúc logic nội dung chương dao động cơ

Các mục tiêu dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi về “Dao động cơ” vật lí 12

Về kiến thức:

Dao động điều hòa

Thông qua quan sát có khái niệm về chuyển động dao động, biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lò xo, biết rằng biểu thức của dao động là nghiệm của phương trình động lực học, biết các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa

Khảo sát dao động điều hoà

Biết tính toán và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa (DĐĐH)

Hiểu rõ khái niệm chu kì và tần số của DĐĐH

Biết biểu diễn DĐĐH bằng vectơ quay

Biết viết điều kiện sau đây tùy theo cách kích thích dao động, và từ điều kiện ban đầu suy ra biên độ A và pha ban đầu 

Củng cố kiến thức về DĐĐH, có kĩ năng giải bài tập về động học dao động Con lắc lò xo, con lắc đơn, con lắc vật lí, con lắc xoắn

Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc

Nắm vững những công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn giản

Hướng dẫn học sinh áp dụng mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa để giải nhanh các bài toán liên quan đến tìm thời gian, thời điểm đại lượng dao động đạt giá trị xác định, pha dao động hoặc các đại lượng

có liên quan đến thời gian dao động

Củng cố kiến thức về DĐĐH đã học trong bài trước và gặp lại trong bài này

Năng lượng trong dao động điều hoà

Biết cách tính toán và tìm ra biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc

Có kĩ năng giải bài tập có liên quan, ví dụ tính động năng, thế năng, cơ năng của con lắc đơn

Củng cố kiến thức về bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực thế (học ở lớp 10)

Dao động tắt dần và dao động duy trì

Hiểu được nguyên nhân làm tắt dần dao động cơ học là do ma sát nhớt tạo nên lực cản đối với vật dao động Ma sát nhỏ dẫn đến dao động tắt dần chậm Ma sát lớn dẫn đến tắt dần nhanh và dẫn đến không dao động

Biết được nguyên tắc làm cho dao động có ma sát được duy trì

Dao động cưỡng bức, cộng hưởng

Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định có tần số bằng tần số ngoại lực, có biên độ phụ thuộc tần số ngoại lực Biên độ cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số dao động riêng của hệ Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức cực đại gọi là cộng hưởng Cộng hưởng thể hiện rõ khi ma sát nhỏ

Biết được rằng hiện tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng trong thực tế

- Vận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo các định luật và các kiến thức chương Dòng điện xoay chiều, Mạch dao động điện từ và sóng cơ học

Về thái độ:

- Hình thành lòng ham mê, yêu thích môn Vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học

- Rèn luyện ý thức tự giác, chủ động trong học tập thông qua hoạt động nhóm, cùng hợp tác với bạn bè và GV trong học tập Đồng thời tự học để tự lực chiếm lĩnh kiến thức

- Rèn luyện tác phong làm việc tỉ mỉ, cẩn thận trung thực

- Có ý thức phấn đấu, tự tin vào bản thân, mong muốn khẳng định mình trước tập thể

- Có ý thức sẵn sàng áp dụng những hiểu biết vật lý của mình vào thực

tế để cải thiện điều kiện sống và môi trường

SƠ ĐỒ LOGIC CẤU TRÚC NỘI DUNG CHƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ

DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN

DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

CỘNG HƯỞNG

CON LẮC

LÒ

XO

CON LẮC ĐƠN

TỔNG HỢP DAO ĐỘNG

CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO DĐĐH

2.2 Cấu trúc và nội dung chuyên đề “Dao động cơ” vật lí 12 hỗ trợ bồi dƣỡng học sinh giỏi môn Vật lí ở THPT miền núi

2.2.1 Cấu trúc chuyên đề

2.2.2 Nội dung chuyên đề

2.2.2.1 Hệ thống lý thuyết

Hệ thống lý thuyết cơ bản

+ Dao động điều hòa

Phương trình dao động (li độ): x Acos( t  ). Hoặc: xAsin(  t )

Hoặc x A1cos( t 1)A2cos( t 2)

Vận tốc – gia tốc của dao động điều hòa:

Cấu trúc chuyên đề

Cơ

bản

Nâng cao

BT luyện kiến thức

BT nâng cao

BT luyện

kĩ năng

BT Sáng tạo

BT Phức tạp

BT Thực

tế

BT trắc nghiệm

BT

tự luận

Bài tập

Lý thuyết

vx'   Asin( t  )

a x,(t)   2Acos( t  )   2x

2 2 2

- x ngược pha với a

- v vuông pha với a (v chậm(trễ) pha

2



so với a)

Hợp lực tác dụng vào vật dao động điều hòa: F  kx ; k là hằng số

Giá trị cực đại hay biên độ của các đại lượng:

xmax  A 0 tại biên vmax  A 0 tại vị trí cân bằng

amax  2A 0tại vị trí biên Fmax kA 0 tại biên

Giá trị cực tiểu của các đại lượng:

x = 0 tại vị trí cân bằng; v =0 tại vị trí biên

a = 0 tại vị trí cân bằng; F = 0 tại vị trí cân bằng

Sự đổi chiều và đổi dấu của các đại lượng:

F đổi chiều khi đi qua vị trí cân bằng; v đổi chiều ở biên

a đổi chiều khi đi qua vị trí cân bằng; x đổi dấu khi đi qua vị trí cân bằng

x, v, a, F đều biến đổi cùng chu kỳ, cùng tần số hay cùng tần số góc

- Con lắc lò xo

* Chuyển động của con lắc lò xo là:

- thẳng biến đổi, đổi chiều;

- chuyển động tuần hoàn;

- chuyển động dao động điều hòa

* Động năng và thế năng của con lắc lò xo biến đổi tuần hoàn với tần

Cơ năng của con lắc lò xo tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

Nếu không có ma sát (biên độ A không giảm), cơ năng được bảo toàn



2

1

T chỉ phụ thuộc vào l và g mà không phụ thuộc vào m và A

+ Ở nơi g không đổi và con lắc đơn có l không đổi sẽ dao động tự do

+ Chiều dài l có thể thay đổi do cắt ngắn, nối dài thêm

Chiều dài l có thể thay đổi do nhiệt độ: l l0( 1  t)

Gia tốc trọng trường g thay đổi theo vĩ độ địa lí

Nếu bỏ qua ma sát, cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn

Khi cơ năng bảo toàn, chỉ có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng và ngược lại

Con lắc Vật lý: Con lắc vật lí là một vật rắn có thể quay quanh một trục cố