Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http //www ltc tnu edu vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ THÚY “BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ SỬ DỤNG CÔNG CỤ TOÁN HỌC TRONG VI[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ THÚY “BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ SỬ DỤNG CƠNG CỤ TỐN HỌC TRONG VIỆC GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHẦN “ĐIỆN HỌC” (VẬT LÍ 9) NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY SÁNG TẠO” LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ THÚY “BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ SỬ DỤNG CƠNG CỤ TỐN HỌC TRONG VIỆC GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHẦN “ĐIỆN HỌC” (VẬT LÍ 9) NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY SÁNG TẠO” Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM XUÂN QUẾ THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Thái Ngun, tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thúy i – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu đến luận văn hoàn thành Để hoàn thành luận văn có hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy giáo, cô giáo, em học sinh Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến: - PGS – TS Phạm Xuân Quế: người hướng dẫn trực tiếp, thầy tận tình giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quan trọng giúp tơi hồn thành luận văn - Các thầy cô giáo khoa sau đại học, khoa vật lí trường ĐHSP- Đại học Thái Nguyên, thư viện trường ĐHSP tạo điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu thực luận văn - Các trường THCS Văn Yên, THCS Hùng Sơn thầy cô giáo cộng tác tạo điều kiện cho thực nghiệm sư phạm - Toàn thể anh chị em, bạn bè, đồng nghiệp quan tâm giúp đỡ Dù cố gắng xong luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong góp ý, dẫn thầy giáo bạn bè đồng nghiệp Thái nguyên tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thúy ii – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii QUY ƢỚC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ vi MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Giả thuyết khoa học Cấu trúc luận văn Chƣơng mở đầu TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan vấn đề phát triển tư tư sáng tạo 1.2 Tổng quan tập vật lí 1.3 Tổng quan phát triển tư HS thông qua giải tập vật lí với việc sử dụng cơng cụ tốn học Kết luận chương mở đầu Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG TOÁN HỌC TRONG HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH GIỎI THCS 10 1.1 Phát triển tư sáng tạo HS thông qua hoạt động giải tập vật lí 10 1.1.1 Tư loại tư 10 1.2 Một số vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi THCS 15 1.2.1 Tổng quan phát bồi dưỡng HSG cấp THCS 15 1.2.2 Học sinh giỏi vật lí 16 iii – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn 1.3 Phát triển số yếu tố tư sáng tạo cho học sinh giỏi qua giải tập mơn vật lí trường trung học sở 17 1.3.1 Bài tập vật lí 17 1.3.2 Vai trò hoạt động giải tập vật lí việc phát triển tư sáng tạo 19 1.3.3 Các dấu hiệu nhận biết BTST vật lí 19 1.4 Vai trị cơng cụ tốn học việc giải tập vật lí phần Điện THCS 20 1.4.1 Các loại/ dạng tập vật lí HSG phần điện THCS 20 1.4.2 Phương pháp cơng cụ tốn học sử dụng giải loại tập phần điện học 20 1.5 Phương hướng bồi dưỡng HSG phát triển tư sáng tạo thông qua giải tập vật lí với việc sử dụng cơng cụ toán học 21 1.5.1 Cơ sở thực tiễn việc HSG sử dụng toán học việc giải BTVL phần điện THCS nhằm phát triển số yếu tố tư sáng tạo 21 1.5.2 Phát triển tư sáng tạo HSG thông qua hướng dẫn giải tập vật lí với việc sử dụng cơng cụ tốn học 24 1.5.3 Một số biện pháp dạy học tập phần điện học( vật lí 9) để phát triển TDST cho HSG 24 Kết luận chương 29 Chƣơng XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC HƢỚNG DẪN HỌC SINH GIỎI CẤP THCS SỬ DỤNG TOÁN HỌC TRONG VIỆC GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHẦN ĐIỆN (VẬT LÍ 9) THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN TƢ DUY SÁNG TẠO 30 2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung phần điện học THCS 30 2.1.1 Vị trí vai trị phần điện học THCS 30 2.1.2 Cấu trúc nội dung phần điện học THCS 31 2.1.3 Các kiến thức dạng tập nâng cao 33 2.2 Hệ thống loại tập phần điện giải cách sử dụng cơng cụ tốn học 36 2.3 Xây dựng tiến trình hướng dẫn HS giải số loại tập phần điện học cách sử dụng toán học theo hướng phát triển TDST 36 2.3.1 Tiến trình hướng dẫn HS giải loại tập 1: Giải PT, HPT 37 iv – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn 2.3.2 Tiến trình hướng dẫn HS giải loại tập 2: Giải BĐT, BPT 42 2.3.3 Tiến trình hướng dẫn HS giải loại tập 3: Dạng tốn biện luận, đánh giá 49 2.3.4 Tiến trình hướng dẫn HS giải loại tập 4: Bài tập thí nghiệm 54 2.3.5 Tiến trình hướng dẫn HS giải loại tập 5: Bài toán hộp đen 58 2.3.6 Tiến trình hướng dẫn HS giải loại tập 6: Bài tập dạng lạ 60 Loại tập lạ: Bài tập kết hợp cơ- điện; nhiệt điện, hình học… 60 2.3.7 Tiến trình hướng dẫn HS giải loại tập 7: Bài tập đồ thị 64 Kết luận chương 70 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 71 3.1.Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 71 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 71 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 71 3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 71 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 71 3.3.2 Quan sát học 72 3.3 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 72 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 72 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 72 3.4 Đánh giá kết TNSP 89 3.4.1 Cơ sở để đánh giá kết TNSP 89 3.4.2 Kết TNSP 90 Kết luận chương 95 KẾT LUẬN 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC v – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn QUY ƢỚC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN BTVL : Bài tập vật lí ĐC : Đối chứng ĐHSPTN : Đại học sư phạm Thái Nguyên DHVL : Dạy học vật lí GV : Giáo viên HS : Học sinh HSG : Học sinh giỏi MTCT : Máy tính cầm tay Nxb : Nhà xuất SBT : Sách tập SGK : Sách giáo khoa ST : Sáng tạo TDST : Tư sáng tạo THCS : Trung học sở THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm iv – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Số liệu HS nhóm TN ĐC 71 Bảng 3.2: Kết kiểm tra 91 Bảng 3.3: Xếp loại học tập 92 Bảng 3.4: Phân phối tần suất 92 Bảng 3.5: Phân phối tần suất luỹ tích 93 v – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại học tập 92 Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần suất 93 Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần suất luỹ tích 93 vi – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong xu tồn cầu hóa hội nhập quốc tế sâu rộng nay, vấn đề đào tạo, bồi dưỡng sử dụng nhân tài, đặc biệt tài trẻ có vai trị quan trọng tiến trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Từ ngày đầu xây dựng nhà nước Việt Nam độc lập, Chủ tịch Hồ Chí Minh nhấn mạnh: “Kiến quốc cần có nhân tài, nhân tài nước ta dù chưa có nhiều khéo lựa chọn, khéo dùng thêm nhiều” [63, tr.38-39] Các văn kiện Đảng khẳng định: “Nhân tài sản phẩm tự phát mà phải phát bồi dưỡng công phu” [64] dẫn cụ thể: “… cần quan tâm đào tạo, bồi dưỡng cán khoa học, kỹ thuật giỏi, nhân tài đất nước Cần có biện pháp để sớm phát mầm mống tài từ trường phổ thông sở, tiếp tục đào tạo trường phổ thơng khiếu, có kế hoạch đào tạo học sinh xuất sắc nhanh chóng trở thành cán khoa học kỹ thuật giỏi…” [65, tr3] Theo định hướng đổi chương trình giáo dục phổ thông sau năm 2015, thứ trưởng Bộ Giáo dục - Đào tạo Nguyễn Vinh Hiển cho biết : „„Chương trình hình thành phát triển lực cho người học; ý khả vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, động cơ…vào giải tình sống hàng ngày Tiếp cận theo hướng lực đòi hỏi học sinh làm, vận dụng học sinh biết …‟‟ [dân tri, thứ ngày 23/9/2013] Việc bồi dưỡng phát nhân tài lúc cần thiết thường xuyên nhà trường phổ thơng Thực tế, có học sinh làm vài hôm thi không làm tập Cũng nói để có học sinh thi cấp quốc gia mà lớp học chưa giỏi, tư chưa cao Vậy giải BTVL cần hỗ trợ kiến thức toán cho học sinh? Để trả lời cho câu hỏi chúng tơi đề cập đến vai trị quan trọng toán học việc giải BTVL, đặc biệt BTVL khó, thủ thuật vượt khỏi kiến thức đại trà mà hàng ngày giáo viên cung cấp bục giảng, mơn vật lí THCS khơng có tiết tập có – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn Đặc biệt, trình giải BTVL tốn học cơng cụ: mơ tả mơ hình vật lí, mối quan hệ, qui luật q trình, tượng vật lí Trong giải tập HS thường mắc khó khăn định toán học, nhiều HS phân tích tượng vật lí, tìm tượng sử dụng cơng thức vào tốn, tính tốn thơng thường dựa vào phương trình bậc vài phép biến đổi HS tính tốn sai , gặp tốn khó HS đành bế tắc.Và lại tư toán học HS THCS nhiều hạn chế Xuất phát từ nhu cầu học tập HS vào nhiệm vụ bồi dưỡng hàng năm nhà trường Giúp em tham dự kì thi HSG cấp trường, cấp huyện, cấp tỉnh hay kỳ thi tuyển sinh vào trường chuyên THPT đạt kết đem lại thành tích cho thân, gia đình thực mục tiêu bồi dưỡng hàng năm đề BTVL đa dạng phong phú, phạm vi nghiên cứu luận văn tơi giới hạn chương trình phần điện học THCS áp dụng số kỹ toán học việc giải tập đạt hiệu cao Qua tìm hiểu tơi thấy luận văn nghiên cứu vấn đề tác giả Nguyễn Mạnh Thắng (2011) [49], Nguyễn Thị Mai Anh(2002) [1] Những luận văn nêu lên khía cạnh phần cơng cụ tốn học dành cho HS THPT; Cịn cấp độ HS THCS chưa có đề tài đề cập đến vấn đề Với lí với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý trường THCS, định chọn đề tài: „„Bồi dưỡng học sinh giỏi cấp THCS sử dụng cơng cụ tốn học việc giải tập vật lí phần điện học(vật lí 9) nhằm phát triển tư sáng tạo” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu hướng dẫn học sinh giỏi cấp THCS sử dụng cơng cụ tốn học việc giải tập vật lí phần Điện nhằm hình thành phát triển số yếu tố tư sáng tạo Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận hoạt động nhận thức HSG THCS - Nghiên cứu lí luận phát triển tư sáng tạo HS THCS - Nghiên cứu tổng quan vấn đề lí luận việc bồi dưỡng HSG - Nghiên cứu lý luận BTVL, cơng cụ tốn học giải BTVL; quy trình sử dụng cơng cụ tốn học việc hướng dẫn HSG giải BTVL nhằm phát triển TDST – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn - Nghiên cứu nội dung kiến thức phần điện học chương trình THCS; Các đề thi HSG cấp tỉnh, thành phố, đề thi tuyển sinh THPT chuyên vật lí; Đi sâu nghiên cứu số loại tập trọng tâm phần điện học có dùng cơng cụ tốn học giải BTVL - Điều tra thực tiễn việc hình thành phát triển lực vận dụng kiến thức, tư sáng tạo cho HS dạy học vật lý số trường THCS qua rèn luyện giải BTVL dùng công cụ tốn học - Xác định cơng cụ tốn học quy trình hướng dẫn HS sử dụng chúng việc giải số loại BTVL phần điện học THCS - Soạn tiến trình dạy học tập nhằm hướng dẫn HS sử dụng cơng cụ tốn học việc giải BTVL theo hướng phát triển tư sáng tạo HS - TN sư phạm để kiểm tra đánh giá tính khả thi quy trình hướng dẫn HS sử dụng cơng cụ tốn học giải BTVL tiến trình dạy học đề xuất Phƣơng pháp nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: + Nghiên cứu lí luận dạy học vật lí đại, phát triển tư sáng tạo cho HS THCS Tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu vật lí, tốn học, tài liệu khác có liên quan tới luận văn + Nghiên cứu công cụ toán học sử dụng cho cấp THCS * Phương pháp điều tra khảo sát thực trạng: + Nghiên cứu tổng kết kinh nghiệm qua năm trực tiếp giảng dạy, qua dự giờ, trao đổi kinh nghiệm với giáo viên dạy giỏi vật lí THCS + Nghiên cứu nhận thức HS, đặc biệt HSG kĩ dùng cơng cụ tốn học việc giải BTVL + Nghiên cứu tình hình thực tế việc sử dụng cơng cụ tốn học việc giải BTVL số trường THCS theo định hướng bồi dưỡng TDST cho HS * Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành TNSP có ĐC trường THCS để đánh giá kết thu * Phương pháp thống kê toán học: Để xử lí phân tích số liệu thực nghiệm – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn Giả thuyết khoa học Dựa quan điểm đại DHVL, đề xuất quy trình hướng dẫn HS sử dụng tốn học vào việc giải BTVL phần điện học(vật lí 9) THCS phù hợp góp phần phát triển lực sáng tạo nâng cao kết học tập HSG THCS Những đóng góp luận văn - Đề xuất biện pháp phát triển tư sáng tạo, quy trình hướng dẫn HS sử dụng cơng cụ tốn học việc giải số loại BTVL phần Điện THCS nhằm phát triển tư sáng tạo HS Trên sở soạn thảo tiến trình dạy học số loại tập nhằm phát triển tư sáng tạo HS - Cung cấp cho GV HS u thích mơn vật lí tài liệu tham khảo Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, nội dung luận văn gồm bốn chương: Chương mở đầu: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn việc sử dụng toán học hoạt động giải tập vật lí nhằm phát triển tư sáng tạo học sinh giỏi THCS Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy học hướng dẫn HSG cấp THCS sử dụng toán học việc giải tập phần điện (vật lý 9) theo hướng phát triển tư sáng tạo Chương 3: Thực nghiệm sư phạm – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn Chƣơng mở đầu TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan vấn đề phát triển tƣ tƣ sáng tạo Trong phát triển văn minh lồi người tư duy(TD), tư sáng tạo (TDST) - bậc cao hoạt động trí tuệ người có tầm quan trọng vô đặc biệt Mặc dù ngày công nghệ thơng tin phát triển chóng mặt giải phóng phần vất vả não người phần cảm súc, tưởng tượng, phần sáng tạo phát minh máy vi tính tinh vi khơng thể làm được…Do có tư sáng tạo người thức đẩy phát triển xã hội loài người Theo Đỗ Ngọc Miên [34], vào kỉ thứ nhà triết học Hy Lạp Pappos đặt móng khởi đầu cho khoa học nghiên cứu TDST với tên khoa học Heuristics (lấy gốc tử Eureka- Tìm rồi) Theo cách hiểu lúc khoa học phương pháp quy tắc sáng chế , phát minh lĩnh vực khoa học, nghệ thuật, văn học, trị, triết học, tốn học, qn sự… Sau Pappos số nhà khoa học Descarttes, Leibnitz, Bolzano, Poincare cố gắng xây dựng phát triển tiếp Heuristics Cho đến kỷ thứ XX, với phát triển vượt bậc cách mạng khoa học kỹ thuật lĩnh vực sáng tạo quan tâm nghiên cứu Từ năm 1950 nhà tâm lí học Mỹ Guiford.J.P [18] Ơng đưa mơ hình phân định cấu tạo trí tuệ gồm khối bản: Trí thơng minh sáng tạo Ơng người đưa tư hội tụ tư phân kì.Trong tư hội tụ kiểu tư theo chiều hướng định sẵn, rập khuôn Tư phân kì kiểu tư rộng ra, tìm nhiều lời giải, nhiều phương án vượt khỏi khuôn khổ ban đầu Đây kiểu tư người sáng tạo Ơng xem sáng tạo thuộc tính tư Từ khoa học tâm lí sáng tạo phát triển mạnh mẽ Kể đến tên tuổi lớn Holland (1959), May (1961), Torrance E.P (1995), Barron (1995) Mĩ; A.N Luck (Nga), Puskin V.N; Vưgôxki X.L…[38], [54], [62] Nhìn chung nhà tâm lí học đạt nhiều kết nghiên cứu vấn đề sáng tạo, trình sáng tạo, TDST, nhân cách sáng tạo, lực phát triển lực sáng tạo – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn Vấn đề bồi dưỡng lực sáng tạo, sáng tạo khoa học giáo dục, giảng dạy sáng tạo, tăng cường sáng tạo dạy học tác giả: Penick J.E, Vưgôtxki X.L, G.Polya, Krutecxki, Torrance E.P… ([54], [62], [60], [58]) Đặc biệt cơng trình nhà giáo dục học Torrance E.P với tác phẩm : “Những khám phá TDST đầu tuổi học” (1965), tác giả cho rằng: ST q trình, ST có mở đầu (ý tưởng), diễn biến (nghiên cứu ) kết thúc (tạo kết quả) Theo ơng để đo tính ST vào bốn thuộc tính (chỉ số) như: thục, linh hoạt, nhạy cảm, độc đáo Bất kì người có tiềm ST, có mức độ khác mà thơi, có điều kiện thì tiềm bộc lộ cách thuận lợi phát triển tốt… Ở Việt Nam số nghiên cứu tiêu biểu tác giả: Hoàng Chúng, Phan Dũng, Nguyễn Cảnh Toàn, Nguyễn Huy Tú, Nguyễn Bá Kim, Vũ Dương Thụy, Tôn Thân, Phạm Gia Đức, Trần Luận, Phạm Đức Quang…[47], [52], [30], [15], [59], [45], [47] Đã có nhiều cơng trình giải vấn đề lí luận thực tiễn việc phát triển tư sáng tạo cho học sinh Trong lĩnh vực nghiên cứu vật lí chuyên biệt, nhà nghiên cứu lí luận dạy học có nhiều cơng trình khoa học Phải kể đến: Nguyễn Đức Thâm, Phạm Hữu Tòng, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế, Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Khải… ([48], [51], [57], [28], [56]) Các nghiên cứu tảng cho việc triển khai phát triển lực dạy học có lực sáng tạo HS dạy học số kiến thức vật lí cụ thể, thể qua đề tài nghiên cứu nghiên cứu sinh học viên cao học chuyên ngành lí luận phương pháp dạy học Nhiều tác giả nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin, phương tiện kĩ thuật đại vào dạy học tác giả Phạm Xuân Quế, Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Văn Biên, Dương Xuân Quý (ĐHSPHN)…[40], [46], [6], [41] Các tác giả xây dựng sử dụng số phần mềm DHVL phần mềm Graphysics, Microsoft Excel , Galileo …điển nghiên cứu tác giả: Nguyễn Anh Thuấn, Vũ Thị Thanh Mai, Dương Xuân Quý… ([50], [33], [41]) có sử dụng TN với hỗ trợ máy vi tính dạy học vật lí Việc xây dựng sử dụng phần mềm hỗ trợ TN có tác dụng to lớn, nhằm nâng cao chất lượng học tập, gây hứng thú, gắn học với – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn hành, lí thuyết với thực tiễn, kích thích tính tự lập, rèn luyện trí thơng minh, sáng tạo Các kết nghiên cứu cho thấy hiệu việc sử dụng TN tiến trình dạy học vật lí có vận dụng PPDH đại nhằm phát triển hồn thiện đặc trưng tính mềm dẻo, tính nhuần nhuyễn, tính độc đáo, tính nhạy cảm vấn đề…của TDST với HS THPT cấp độ khác 1.2 Tổng quan tập vật lí Trong dạy học vật lí, giai đoạn xây dựng kiến thức HS phải nắm chung, khái quát khái niệm, định luật trừu tượng Trong tập, HS phải vận dụng kiến thức khái quát; trừu tượng vào trường hợp cụ thể chúng thực tế, phát ngày nhiều tượng thuộc ngoại diên khái niệm chịu chi phối quy luật hay thuộc phạm vi ứng dụng chúng Quá trình nhận thức khái niệm, định luật vật lí khơng kết thúc việc xây dựng nội hàm khái niệm, định luật vật lí mà cịn tiếp giai đoạn vận dụng vào thực tế Ngoài ứng dụng quan trọng kỹ thuật, BTVL giúp HS thấy ứng dụng mn hình mn vẻ thực tiễn kiến thức học Thực tế có nhiều nghiên cứu khai thác nhiều mặt, nhiều góc cạnh BTVL với mục đích khác Kể đến: Luận án tiến sỹ Nguyễn Thế Khôi (1995) xây dựng hệ thống tập phần Động học lớp 10 THPT nhằm giúp HS nắm vững kiến thức góp phần phát triển lực giải vấn đề; hay tập PP dạy BTVL GS-TS Phạm Hữu Tòng (1994); Dạy học tập Vật lý phổ thông PGS-TS Đỗ Hương Trà (2009) Luận án tiến sỹ Nguyễn Thanh Hải với nghiên cứu xây dựng tập định tính dạy học học vật lí 10 THPT Ngồi có nhiều luận văn thạc sỹ khoa học nghiên cứu BTVL Đồng Thị Vân Thoa (2001), Nguyễn Thị Mai Anh, Đỗ Thị Thúy Hà (2009), Nguyễn Mạnh Thắng (2011) [1], [49] nhiều tác giả viết sách phân loại PP giải tập: Bùi Quang Hân, Nguyễn Duy Hiền, Vũ Thanh Khiết, Phạm Quý Tư, Dương Trọng Bái Các nghiên cứu BTVL thực đem lại nguồn tài liệu phong phú hữu ích cho GV HS THPT – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn 1.3 Tổng quan phát triển tƣ HS thông qua giải tập vật lí với việc sử dụng cơng cụ tốn học Tốn học sử dụng khắp giới công cụ thiết yếu nhiều lĩnh vực, bao gồm khoa học, kỹ thuật, y học, tài Tốn học ứng dụng, thúc đẩy sử dụng phát minh mới, từ dẫn đến việc phát triển nên ngành khoa học hoàn toàn mới, chẳng hạn thống kê lý thuyết trò chơi…[26], [25], [23] Sự tăng cường mạnh mẽ q trình tốn học hố tư khoa học đại Đặc biệt sử dụng toán học cơng cụ đắc lực cho tư vật lí do: - Ngôn ngữ sử dụng dạng cơng thức, phương trình cấu trúc khác dùng để biểu thị xác phụ thuộc cấu trúc - định lượng chức thuộc tính, đặc trưng q trình thực nghiên cứu khoa học cụ thể - Các cơng cụ tốn học khơng cho phép tạo khả để kiểm nghiệm luận đề lý thuyết (ví dụ TN rơi tự (vật lí 10) tác giả Phạm Xuân Quế ghi lại thời gian vị trí vật trình rơi, kiểm nghiệm PT rơi tự sử dụng PP đồ thị vẽ dạng chuyển động vật gt parabol h = ) Các cơng cụ tốn học cịn phương tiện để xây dựng lý thuyết khoa học, phương tiện xây dựng luận đề khoa học mới… Trong lí luận dạy học vật lí có tác giả làm luận văn đề cập đến việc sử dụng cơng cụ tốn học vào việc giải tập: Nguyễn Thị Mai Anh (2001), Nguyễn Mạnh Thắng (2011) [1], [49] Như vậy, với cấp học THCS từ trước đến chưa có đề tài đề cập đến vấn đề phát triển lực, tư sáng tạo; phối hợp phương pháp phương tiện dạy học đại chưa nhiều, chưa phổ biến dạy học lý thuyết dạy học BTVL, với đối tượng HS giỏi, HS trung bình, đối tượng HS thành thị HS miền núi…cịn Đây vấn đề cần nhà GD quan tâm có định hướng giải pháp hợp lí để giáo viên phổ thông vận dụng – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn Kết luận chƣơng mở đầu Trong phát triển văn minh lồi người tư duy, tư sáng tạo (TDST) - bậc cao hoạt động trí tuệ người có tầm quan trọng vơ đặc biệt Trong khuôn khổ nhà trường THCS, BTVL thường vấn đề khơng q phức tạp, giải suy luận lơgic, tính tốn thực nghiệm dựa sở kiến thức (bao gồm khái niệm vật lí, định luật, qui tắc, nguyên lí vật lí v v ) BTVL khâu quan trọng q trình dạy học vật lí Hoạt động giải BTVL tốn học trở thành cơng cụ cần thiết, khơng thể thiếu q trình bồi dưỡng HSG vật lí THCS – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG TOÁN HỌC TRONG HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH GIỎI THCS Trong chương 1, giải sáu vấn đề sau đây: - Phát triển tư sáng tạo HS qua hoạt động giải tập vật lí - Phát triển số yếu tố TDST cho HSG qua giải tập mơn Vật lí trường THCS - Một số vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi THCS - Vai trị cơng cụ tốn học việc giải BTVL phần điện học THCS - Phương hướng bồi dưỡng HSG phát triển TDST thông qua giải BTVL với việc sử dụng cơng cụ tốn học -Một số biện pháp sư phạm nhằm phát triển TDST bồi dưỡng HSG giải BTVL phần Điện THCS mà trình giải có dùng đến cơng cụ tốn học 1.1 Phát triển tƣ sáng tạo HS thông qua hoạt động giải tập vật lí 1.1.1 Tư loại tư 1.1.1.1 Tư Theo Tâm lí học, Tư thuộc tính đặc biệt vật chất có tổ chức cao não người Tư phản ánh vật chất dạng hình ảnh lí tưởng: “Tư phản ánh thuộc tính bên trong, chất, tính quy luật vật, tượng mà trước ta chưa biết” [67, tr71] Quá trình phản ánh trình gián tiếp, độc lập mang tính khái quát sở hoạt động thực tiễn vượt xa giới hạn nhận thức cảm tính Theo nhà Triết học: “Tư duy, sản phẩm cao cải vật chất tổ chức cách đặc biệt não bộ, q trình phản ánh tích cực giới khách quan khái niệm phán đoán, lý luận Tư xuất trình hoạt động sản xuất xã hội người, kết tư ghi nhận ngôn ngữ Tiêu biểu cho tư q trình trừu tượng hóa, phân tích tổng hợp, tìm cách giải chúng” [42, tr18] Kết trình tư ý nghĩ 10 – ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.ltc.tnu.edu.vn ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ THÚY “BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ SỬ DỤNG CƠNG CỤ TỐN HỌC TRONG VIỆC GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHẦN “ĐIỆN HỌC” (VẬT LÍ 9) NHẰM PHÁT... pháp cơng cụ tốn học sử dụng giải loại tập phần điện học 20 1.5 Phương hướng bồi dưỡng HSG phát triển tư sáng tạo thông qua giải tập vật lí với việc sử dụng cơng cụ toán học ... động giải tập vật lí nhằm phát triển tư sáng tạo học sinh giỏi THCS Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy học hướng dẫn HSG cấp THCS sử dụng toán học việc giải tập phần điện (vật lý 9) theo hướng phát