lựa chọn và rèn luyện phương pháp giải bài tập phần cơ học vật lí lớp 10 cho học sinh trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LA THỊ THẮNG Lựa chọn và rèn luyện phương pháp giải bài tập phầ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LA THỊ THẮNG

Lựa chọn và rèn luyện phương pháp giải bài tập phần cơ học vật lí lớp 10 cho học sinh trong việc bồi

dưỡng học sinh giỏi

Chuyên ngành: LL&PP dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2013

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục …… i

Danh mục các chữ viết tắt trong luận văn …… ii

Danh mục các bảng, sơ đồ, hình vẽ và đồ thị …….iii

Mở đầu … 1

Chương I Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc lựa chọn và rèn luyện phương pháp giải bài tập vật lí cho học sinh trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi … 5

1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi ….5

1.1.1 Các công trình nghiên cứu về bồi dưỡng học sinh giỏi … 5

1.1.1.1 Các nghiên cứu về bài tập vật lí … 5

1.1.1.2 Các nghiên cứu về học sinh giỏi và công tác bồi dưỡng học sinh giỏi … 6

1.1.2 Quan niệm về học sinh giỏi và giáo dục học sinh giỏi … 6

1.1.3 Mục tiêu của việc bồi dưỡng học sinh giỏi … 8

1.1.4 Một số biện pháp phát hiện học sinh giỏi ở bậc THPT … 8

1.1.5 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi ở bậc THPT … 9

1.1.5.1 Kích thích động cơ học tập của học sinh … 9

1.1.5.2 Soạn thảo nội dung dạy học và có phương pháp dạy học phù hợp … 9

1.1.5.3 Kiểm tra, đánh giá …10

1.1.6 Những năng lực cần thiết của giáo viên dạy bồi dưỡng học sinh giỏi …11

1.2 Nội dung, phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí …11

1.2.1 Mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học …11

1.2.2 Mục tiêu, nội dung, phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí …12

1.2.2.1 Mục tiêu bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí …12

1.2.2.2 Nội dung dạy học trong bồi dưỡng học sinh giỏi …13

1.2.2.3 Các hình thức và phương pháp dạy học trong bồi dưỡng học sinh giỏi 14

1.3 Thuận lợi và khó khăn trong bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí THPT …15

1.3.1 Thuận lợi …15

1.3.2 Khó khăn …15

1.4 Bài tập trong dạy học vật lí …16

1.4.1 Khái niệm bài tập vật lí …16

1.4.2 Phân loại bài tập vật lí …17

1.4.2.1 Phân loại dựa vào cả nội dung và hình thức …17

1.4.2.2 Phân loại theo nội dung …17

1.4.2.3 Phân loại theo phương pháp giải …18

1.4.2.4 Phân loại theo mức độ phức tạp của hoạt động tư duy của học sinh khi tìm lời giải …19

1.4.3 Vai trò của bài tập vật lí trong quá trình dạy học vật lí …20

1.4.3.1 Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức …20

1.4.3.2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới …21

1.4.3.3 Bài tập vật lí là một trong những phương tiện rất quí báu để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn …21

1.4.3.4 Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh 21 1.4.3.5 Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh …22

1.4.3.6 Bài tập vật lí cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh …22

1.5 Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở một số trường THPT tỉnh Thái Nguyên …22

1.5.1 Mục đích …22

1.5.2 Phương pháp …23

1.5.3 Kết quả điều tra …23

Kết luận chương I …25

Chương II: Lựa chọn và rèn luyện phương pháp giải bài tập phần cơ học vật lí lớp 10 cho học sinh trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi …26

2.1 Vấn đề lựa chọn bài tập cho học sinh dùng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi …26

2.1.1 Nguyên tắc lựa chọn bài tập cho học sinh …26

2.1.2 Nguyên tắc lựa chọn bài tập dành cho học sinh giỏi …26

2.1.2.1 Hệ thống bài tập phải được lựa chọn theo từng chủ đề và từng phần của môn học …27

2.1.2.2 Hệ thống bài tập được lựa chọn theo nguyên tắc lựa chọn trong lựa chọn …27

2.2 Rèn luyện phương pháp giải bài tập vật lí cho học dùng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi …28

2.2.1 Những yêu cầu về lời giải một bài tập vật lí của học sinh giỏi …28

2.2.2 Các tiêu chí rèn luyện phương pháp giải bài tập vật lí cho học sinh …28

2.2.2.1 Học sinh phải nắm vững phương pháp chung giải bài tập vật lí …29

2.2.2.2 Học sinh phải nắm vững phương pháp giải từng nhóm bài theo cùng một chủ đề …32

2.2.2.3 HS phải đạt được các kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tiễn hoạt động giải bài tập cũng như các hoạt động trong học tập và cuộc sống …33

2.2.2.4 Trong quá trình giải bài tập, cần khuyến khích học sinh tìm nhiều cách giải cho cùng một bài …34

2.2.3 Quy trình rèn luyện phương pháp giải bài tập vật lí cho học sinh dùng trong bồi dưỡng học sinh giỏi …34

2.3 Phần cơ học trong chương trình bộ môn vật lí lớp 10 …35

2.3.1 Vị trí và vai trò của phần cơ học - vật lí 10 …35

2.3.2 Cấu trúc nội dung phần cơ học - vật lí 10 …36

2.4 Lựa chọn bài tập phần cơ học vật lí lớp 10 cho học sinh trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi …38

2.4.1 Chủ đề 1: Động học chất điểm …38

2.4.2 Chủ đề 2: Động lực học chất điểm 40

2.4.3 Chủ đề 3: Tĩnh học vật rắn …43

2.4.4 Chủ đề 4: Các định luật bảo toàn …46

2.5 Phương pháp rèn luyện phương pháp giải bài tập phần cơ học vật lí lớp 10 cho học sinh trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi …46

2.5.1 Tổ chức hoạt động tự học ở nhà cho HS …46

2.5.2 Tổ chức hoạt động dạy học trên lớp …48

2.5.3 Kiểm tra, đánh giá và tự kiểm tra đánh giá …49

2.5.3.1 Vai trò của kiểm tra, đánh giá và tự kiểm tra đánh giá …49

2.5.3.2 Các tiêu chí đánh giá …50

2.5.3.3 Biên soạn đề kiểm tra lớp 10 bồi dưỡng HSG …50

2.5.4 Hệ thống kiến thức lý thuyết và phương pháp giải bài tập phần cơ học dùng trong bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí (dùng làm tài liệu tự học cho HS) …52

2.5.4.1 Kiến thức toán học trong dạy học vật lí …52

2.5.4.2 Kiến thức lí thuyết vật lí …53

2.5.4.3 Một số phương pháp giải bài tập vật lí …64

2.5.5 Ví dụ minh họa về phương pháp rèn luyện phương pháp giải bài tập phần cơ học vật lí lớp 10 cho học sinh trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi …72

Kết luận chương II …98

Chương III Thực nghiệm sư phạm …99

3.1 Mục đích thực nghiệm …99

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 99

3.3 Đối tượngthực nghiệm …99

3.4 Phương pháp đánh giá 100

3.5 Tiến hành thực nghiệm 100

3.6 Đánh giá hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất 101

3.6.1 Đánh giá qua kết quả bài kiểm tra 101

3.6.2 Đánh giá qua kết quả thichọn học sinh giỏi cấp tỉnh 107

3.6.3 Đánh giá qua theo dõi quá trình học tập của học sinh 107

3.6.4 Đánh giá qua ý kiến của các đồng nghiệp 108

Kết luận chương III 109

Kết luận và kiến nghị 110

Tài liệu tham khảo 112

Phụ lục 115

Phụ lục 1: Phiếu tham khảo ý kiến giáo viên vật lí 115

Phụ lục 2: Đề và đáp án chấm kiểm tra khảo sát lần 1, lần 2 119

Phụ lục 3: Hệ thống bài tập được lựa chọn 125

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữ mục tiêu, nội dung, phương pháp

Hình 2.1.Sơ đồ nguyên tắc lựa chọn BT dùng cho bồi dưỡng HSG

Hình 2.2 Sơ đồ PP phân tích

Hình 2.3 Sơ đồ PP tổng hợp

Hình 3.1 Biểu đồ xếp loại kết quả kiểm tra lần 1

Hình 3.2 Biểu đồ xếp loại kết quả kiểm tra lần 2

Hình 3.3 Đồ thị đường lũy tích kết quả KT lần 1

Hình 3.4 Đồ thị đường lũy tích kết quả kiểm tra lần 2

Bảng 2.1 Quy trình rèn luyện phương pháp giải bài tập vật lí cho học sinh

Bảng 2.2 Phân bố số tiết đối với chương trình chuẩn:

Bảng 2.3 Phân bố số tiết đối với chương trình trình nâng cao:

Bảng 2.4 Ma trận đề kiểm tra khảo sát

Bảng 3.1 Bảng số liệu thực nghiệm và đối chứng

Bảng 3.2 Phân phối chương trình ôn luyện bồi dưỡng HSG phần cơ học (38 tiết) Bảng 3.3 Bảng điểm các bài kiểm tra

Bảng 3.4 Xếp loại kết quả học tập

Bảng 3.5 Phần trăm HS đạt điểm khá giỏi, trung bình, yếu kém

Bảng 3.6 Các số liệu thống kê của các bài kiểm tra

Bảng 3.7 Phần trăm HS đạt điểm Xi trở xuống

Bảng 3.9 Kết quả thu được từ kì thi chọn HSG cấp tỉnh

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn của mình đến các thầy cô giáo trong khoa Sau Đại học, khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu khoa học tại khoa Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất tới PGS.TS Tô Văn Bình - Đại học sư phạm Thái Nguyên, người đã trực tiếp giảng dạy, nhiệt tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Tôi xin cảm ơn sâu sắc tới lãnh đạo sở Giáo dục – Đào tạo tỉnhThái Nguyên, Ban giám hiệu, các đồng chí lãnh đạo, giáo viên tổ, nhóm vật lí, cùng các thầy cô cộng tác ở các trường dạy thực nghiệm sư phạm, đã nhiệt tình đóng góp ý kiến, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm

Tôi xin cảm ơn chân thành tới người thân, các đồng nghiệp trong tổ chuyên môn, ban giám hiệu trường PT Dân tộc Nội trú Thái Nguyên, nơi tôi đang công tác,

đã động viên giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khoá học

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2013

La Thị Thắng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một công trình nào khác

Thái nguyên, tháng 5 năm 2013

Tác giả

La Thị Thắng

MỞ ĐẦU

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Theo Georgia Law, học sinh giỏi (HSG) là học sinh (HS) 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 xuất sắc trong lĩnh vực lí thuyết khoa học, là 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 Trên thế giới, việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu Có thể

nói, hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng HS giỏi trong chiến lược phát triển chương trình GD phổ thông Đối với nước ta, Đảng và Nhà nước đã khẳng định nhiệm vụ của ngành giáo dục là nâng cao dân trí, phổ cập giáo dục phổ thông cho toàn dân, song song nhiệm vụ đó thì cần phải bồi dưỡng nhân tài, phát hiện các HS có năng khiếu ở trường phổ thông và có kế hoạch đào tạo riêng để họ thành những cán bộ khoa học kĩ thuật nòng cốt “Bồi dưỡng nhân tài” là một nội dung quan trọng trong nhiều nghị quyết của Đảng và Nhà nước Hiện nay HSG được rèn luyện trong các trường học riêng, thường gọi là trường chuyên, trường năng khiếu của các tỉnh, thành phố Tuy nhiên, không phải tất cả HSG đều được học tập trong những trường đặc biệt như vậy mà vẫn có một tỉ lệ không nhỏ những HSG - ở cả thành phố, nông thôn cũng như những HS sinh sống tại những vùng khó khăn, xa trung tâm đô thị và những HS là người dân tộc thiểu số - đang theo học tại các trường trung học phổ thông (THPT) không chuyên Do vậy, các trường THPT đều xây dựng kế hoạch và tổ chức bồi dưỡng HSG đối với bộ môn vật

lí cũng như tất cả các môn học khác

Trong quá trình giảng dạy, một trong những nhiệm vụ quan trọng của mỗi giáo viên là bồi dưỡng HSG bộ môn Việc bồi dưỡng HSG nhằm mục tiêu chính là tạo cho họ nhiều cơ hội trở thành những nhà khoa học, kĩ thuật của đất nước Cũng thông qua bồi dưỡng HSG, có thêm động lực để tự học, tự bồi dưỡng và nâng cao trình độ chuyên môn

Trong quá trình bồi dưỡng HSG, hệ thống bài tập (BT) được sử dụng phải đa dạng, phải có tính tổng hợp và chuyên sâu Nếu giáo viên lựa chọn được các BT đảm

bảo các đặc tính trên và HS được rèn luyện tốt về phương pháp (PP) giải các BT thì các em sẽ hứng thú, tích cực, tự lực trong học tập Việc rèn luyện PP giải BT cho

HS vừa có tác dụng củng cố kiến thức và mở rộng hiểu biết của HS vừa tập cho HS đem kiến thức đã học vận dụng vào những trường hợp cụ thể, vào những hoàn cảnh mới, tức là tập cho các em sáng tạo Đối với bộ môn vật lí, phần cơ học là phần đầu tiên trong chương trình vật lí lớp 10, cũng là phần mở đầu trong chương trình vật lí THPT Đó là phần kiến thức hết sức cơ bản, có vai trò tạo dựng nền tảng cho tư duy, cho việc học vật lí của HS trong cả cấp học Và như vậy việc rèn luyện PP giải

BT phần cơ học cho HS là khâu then chốt, là một trong những yếu tố quyết định chất lượng quá trình dạy và học bộ môn vật lí

Bản thân tôi thường xuyên tham gia công tác bồi dưỡng HSG nên đã tìm đọc các tài liệu tham khảo và các đề tài nghiên cứu về BT vật lí Thực tế, số lượng BT trong mỗi cuốn sách tham khảo là rất nhiều cho nên việc lựa chọn các BT phù hợp với từng loại đối tượng HS là rất cần thiết Cũng đã có nhiều nghiên cứu về BT vật

lí như Nguyễn Thị Mai Anh (2002), Phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của

HS lớp 10 THPT qua giải bài tập Vật lí bằng PP véc tơ, Luận văn thạc sĩ - Trường

Đại học Thái Nguyên; Nguyễn Thị Nga (2004), Lựa chọn và phối hợp các giải pháp

nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của HS THPT trong giờ giải bài tập Vật lí,

Luận văn thạc sĩ - Trường Đại học Thái Nguyên; Đỗ Thị Thuý Hà (2009), Phối hợp

các PP và phương tiện dạy học hiện đại để phát triển hứng thú và năng lực tự lực học tập cho HS qua các hoạt động giải bài tập Vật lí phần Cơ học (chương trình Vật lí 10 nâng cao), Luận văn thạc sĩ - Trường Đại học Thái Nguyên,… Tuy nhiên

các đề tài này chủ yếu nghiên cứu về công tác giảng dạy cho HS đại trà, còn công tác bồi dưỡng HS giỏi thì còn ít người nghiên cứu

Xuất phát từ những thực tế và lí do nêu trên, tôi chọn đề tài: “Lựa chọn và rèn luyện phương pháp giải bài tập phần cơ học vật lí lớp 10 cho học sinh trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi”

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu, đề xuất nguyên tắc lựa chọn và lựa chọn các BT của phần cơ học;

rèn luyện PP giải cho HS nhằm nâng cao hiệu quả công tác bồi dưỡng HSG vật lí

lớp 10

III KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

Khách thể nghiên cứu: HS có kết quả đầu vào đạt loại khá, giỏi môn vật lí đang học

lớp 10 tại một số trường THPT của tỉnh Thái Nguyên

Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy học BT của giáo viên và HS trong thời gian

ôn bồi dưỡng HS giỏi bộ môn vật lí

IV GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu lựa chọn được một hệ thống BT phù hợp với đối tượng HS khá giỏi và rèn luyện được cho các em các PP giải BT phần cơ học vật lí lớp 10 thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lí nói chung và công tác bồi dưỡng HS giỏi nói riêng

V PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu quá trình tổ chức, thực hiện công tác bồi dưỡng HS giỏi môn vật

lí lớp 10 của một số trường THPT của tỉnh Thái Nguyên thông qua việc lựa chọn và rèn luyện PP giải BT

VI NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Tìm hiểu đặc điểm của HSG

- Nghiên cứu hoạt động dạy và hoạt động học, mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung, PP để vận dụng mối quan hệ đó vào việc bồi dưỡng HSG

- Nghiên cứu về BT và PP giải BT trong dạy học vật lí

- Điều tra thực trạng bồi dưỡng HSG vật lí ở các trường THPT không chuyên

- Nghiên cứu nội dung, cấu trúc đặc điểm phần cơ học vật lí lớp 10 (cả chương trình chuẩn và nâng cao)

- Cách thức lựa chọn BT cho đối tượng HS khá giỏi

- Lựa chọn hệ thống BT cơ học vật lí lớp 10 cho HS khá giỏi

- Nghiên cứu việc rèn luyện PP giải BT cho HS khá giỏi

- Thiết kế tiến trình dạy học một số buổi dạy bồi dưỡng HSG vật lí lớp 10

trên cơ sở các BT đã được lựa chọn

- TN sư phạm để đánh giá giả thuyết khoa học và rút ra kết luận

VII PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu lí luận:

- Đọc và tìm hiểu lí luận từ sách, báo, tạp chí, văn bản, nghị quyết để làm sáng tỏ quan điểm của đề tài

- Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, sách giáo viên và các tài liệu liên quan đến phần cơ học dùng cho việc giảng dạy và học tập bộ môn vật lí lớp 10 Nghiên cứu thực tế:

- Điều tra tình hình thực tế về bồi dưỡng HSG bộ môn vật lí lớp 10

Thực nghiệm sư phạm:

- Tiến hành giảng dạy đủ các buổi ôn bồi dưỡng HSG theo kế hoạch của trường PTDT Nội trú Thái Nguyên dành cho bộ môn vật lí khối 10 bằng các giáo án

đã thiết kế theo hướng nghiên cứu của đề tài

- Tiến hành giảng dạy một số buổi ôn bồi dưỡng HSG tại các lớp thực nghiệm (theo hướng nghiên cứu của đề tài) và đối chứng (theo PP truyền thống) tại các trường: THPT Đại Từ; THPT Lưu Nhân Chú; THPT Nguyễn Huệ

- Đánh giá và so sánh kết quả ở các lớp thực nghiệm với các lớp đối chứng

nhằm kiểm tra giả thuyết nêu ra (Có sử dụng PP thống kê toán học)

- Tìm những điểm chưa hợp lí cần phải điều chỉnh, bổ sung và hoàn thiện các

giáo án đã thiết kế sau khi TN sư phạm

VIII Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận của việc tổ chức hoạt động rèn luyện PP giải BT cho HS giỏi

- Các BT được lựa chọn và các giáo án đã thiết kế sau khi hoàn thiện có thể vừa dùng làm tài liệu bồi dưỡng HSG Bộ môn vật lí cho HS cả ở ba khối lớp 10, lớp

11 và lớp 12, vừa dùng làm tài liệu bồi dưỡng chuyên môn nghiệp và tài liệu tham khảo GV vật lí

Chương I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC LỰA CHỌN VÀ RÈN LUYỆN PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ CHO HỌC SINH TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi

1.1.1 Các công trình nghiên cứu về bồi dưỡng học sinh giỏi

1.1.1.1 Các nghiên cứu về bài tập vật lí

Hiện nay, có thể nói đã có rất nhiều nghiên cứu khoa học về BT vật lí Các nghiên cứu này khai thác khá nhiều mặt, nhiều góc cạnh khác nhau của BT vật lí với những mục đích khác nhau

Các nghiên cứu đó có thể là những nghiên cứu với mục đích cung cấp một

PP dạy học hoặc lí luận dạy học về BT vật lí Ví dụ như luận án tiến sĩ của Nguyễn

Thế Khôi (1995) về Một phương án xây dựng hệ thống bài tập phần Động lực học

lớp 10 THPT nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề; hay cuốn bài tập về phương pháp dạy bài tập Vật lí của

GS - TS Phạm Hữu Tòng (1994), … Ngoài ra còn có nhiều luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu về vấn đề này như: Đồng Thị Vân Thoa (2001 – ĐHSP ĐHTN) với

Một số biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh THPT miền núi khi giảng dạy bài tập vật lí, Nguyễn Thị Mai Anh (2002- ĐHSP ĐHTN) với Phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh lớp 10 THPT qua giải bài tập vật lí bằng phương pháp vectơ, Nguyễn Thị Nga (2004) với Lựa chọn và phối hợp các giải pháp nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của HS THPT trong giờ giải

bài tập Vật lí, Đào Quang Thành với Tích cực hóa hoạt động học tập vật lí của

học sinh PTTH miền núi trên cơ sở tổ chức, định hướng, rèn kỹ năng giải bài tập vật lí(1997-ĐHSP ĐHTN); Nguyễn Thế Chung với Một số biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh THPT miền núi khí dạy học bài tập vật lí phần "Quang hình học" Vật lí lớp 11 (2009 ĐHSP ĐHTN); Hoàng Văn Vĩnh với Xây dựng tiến trình hướng dẫn giải bài tập phần Từ trường (Vật lí 11) theo hướng phát huy tính tích cực và tự lực của học sinh trung học phổ thông miền núi (2010-

ĐHSP ĐHTN); Đỗ Thị Thuý Hà với Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy

học hiện đại để phát triển hứng thú và năng lực tự lực học tập cho học sinh qua các hoạt động giải bài tập vật lí phần cơ học (chương trình Vật lí 10 nâng cao) (2009-

ĐHSP ĐHTN);…

Bên cạnh đó chúng ta cũng gặp rất nhiều tài liệu tham khảo về phân loại và các PP giải BT vật lí theo hình thức hệ thống các BT theo nội dung, theo PP giải Ví

dụ ngay về các tài liệu tham khảo về BT vật lí lớp 10 THPT, bạn đọc rất dễ tìm thấy

các cuốn sách như: Giải toán Vật lí 10 của tác giả Bùi Quang Hân, BT chọn lọc Vật

lí 10 của tác giả Đoàn Trọng Căn (chủ biên), Bài tập Vật lí sơ cấp của tác giả Vũ

Thanh Khiết Và Phạm Quý Tư, Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi THPT môn Vật

lí của giáo sư Dương Trọng Bái, …

1.1.1.2 Các nghiên cứu về học sinh giỏi và công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi

Trong công cuộc cải cách giáo dục hiện nay, việc phát hiện và đào tạo HSG nhằm cung ứng nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước là một trong những nhiệm vụ quan trọng ở bậc THPT Thực hiện nhiệm vụ quan trọng này, đã và đang

có nhiều đề tài nghiên cứu về vấn đề phát hiện, bồi dưỡng HSG ở hầu hết các bộ môn, ví dụ như:

- “Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT” - Luận án Tiến sĩ của Vũ Anh Tuấn (2004)- ĐHSP Hà Nội

-“Xây dựng hệ thống bài tập hóa học vô cơ nhằm rèn luyện tư duy trong bồi dưỡng HSG ở trường THPT” - Luận văn Thạc sĩ của Đỗ Văn Minh (2007) ĐHSP Hà Nội;

- “Bồi dưỡng năng lực ứng dụng số phức vào giải toán hình học và lượng giác cho

HS khá giỏi trung học phổ thông” -Luận văn Thạc sĩ của Phạm Xuân Thám (2008)

ĐHSP ĐHTN;…

Tuy nhiên, nghiên cứu về HSG và công tác bồi dưỡng HSG áp dụng cho môn vật lí thì có rất ít Cho đến nay tại Đại học Thái Nguyên chưa có nghiên cứu nào về công tác này đối với môn vật lí

1.1.2 Quan niệm về học sinh giỏi và giáo dục học sinh giỏi

Hầu như tất cả các nước trên thế giới đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi

dưỡng HSG trong chiến lược phát triển chương trình giáo dục phổ thông

Luật bang Georgia (Hoa Kỳ) định nghĩa HSG như sau: “HSG là HS 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 xuất sắc trong lĩnh vực lí thuyết hoặc khoa học; là người cần một sự giáo dục đặc biệt để đạt được trình độ tương ứng với năng lực của người

đó” [2]

Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu 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

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 Đối với nước ta, hệ thống trường THPT chuyên, năng khiếu của các tỉnh, thành phố đã có những đóng góp to lớn trong việc phát hiện và bồi dưỡng HS có năng khiếu, góp phần quan trọng trong công tác đào tạo nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài cho đất nước Tuy nhiên, do nhiều yếu tố, vẫn còn có những HS có năng lực học tập đã và đang theo học tại các trường THPT không chuyên Việc phát hiện

và bồi dưỡng những HS này đã được các trường THPT đưa vào kế hoạch năm học Hằng năm, các sở GD&ĐT các tỉnh cũng tổ chức kì thi chọn HS giỏi các môn văn hóa lớp 10, lớp 11 và lớp 12 trước khi chọn đội tuyển thi chọn HSG quốc gia Trong phạm vi đề tài, tác giả chỉ tập trung nghiên cứu về công tác bồi dưỡng HSG ở các trường THPT không chuyên

Các hình thức giáo dục HSG

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

- 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 PP 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

- 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

1.1.3 Mục tiêu của việc bồi dƣỡng học sinh giỏi

Theo các quan điểm giáo dục, mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG nói chung gồm: [24]; [27]

- Phát triển PP suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ của trẻ

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

- Thôi thúc động cơ học tập mãnh liệt Có ý chí quyết tâm vượt mọi khó khăn Bồi dưỡng PP tự học

- Phát triển các kĩ năng, kĩ xảo Bồi dưỡng PP lao động, làm việc khoa học

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

- Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng giao tiếp, ứng xử linh hoạt trước mọi tình huống xảy ra

- Định hướng nghề nghiệp Phát triển phẩm chất lãnh đạo

1.1.4 Một số biện pháp phát hiện học sinh giỏi ở bậc trung học phổ thông Sau một thời gian giảng dạy, để có thể lựa chọn được những HS có năng lực

nhằm bồi dưỡng HSG, GV phải kiểm tra toàn diện các kiến thức về lí thuyết, BT và

thực hành; tổ chức các buổi báo cáo chuyên đề; tổ chức cho HS làm việc hợp tác theo nhóm Thông qua những hoạt động này GV sẽ phát hiện được HSG thông qua

- Khi giải BT thì có những đề xuất mới, những PP giải ngắn gọn và độc đáo

- Trình bày một vấn đề thì thể hiện tính chặt chẽ, logic, có sức thuyết phục cao

- Hoàn thành các bài kiểm tra trước thời hạn mà vẫn đảm bảo chất lượng

1.1.5 Một số biện pháp bồi dƣỡng học sinh giỏi ở bậc trung học phổ thông 1.1.5.1 Kích thích động cơ học tập của học sinh

+ Chuẩn bị cở sở vật chất dạy học

- Xây dựng môi trường dạy học phù hợp

- Chuẩn bị tài liệu; phương tiện, thiết bị dạy học (máy tính, máy chiếu, tranh ảnh, hình vẽ, băng hình, mô hình, dụng cụ thí nghiệm…) đầy đủ

- Cơ sở vật chất đầy đủ: phòng học, phòng thí nghiệm, phòng bộ môn…

+ Xây dựng niềm tin trong mỗi HS

- Việc học trong đội tuyển trở thành niềm vui, niềm vinh dự cho bản thân, gia đình

và nhà trường

- Thường xuyên quan tâm, giúp đỡ và nắm bắt tâm lí của mỗi HS

- Giao các nhiệm vụ vừa sức cho HS và nâng dần độ khó của yêu cầu

- Cần khuyến khích và động viên kịp thời đối với từng HS (có chế độ khen thưởng

+ Nội dung dạy học

- Hệ thống lí thuyết, phải được biên soạn chính xác, đầy đủ, rõ ràng, ngắn gọn, dễ hiểu, bám sát yêu cầu của chương trình thi HSG cấp tỉnh

- Hệ thống BT phải được lựa chọn kĩ càng, phong phú, đa dạng giúp HS đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng kĩ xảo, PP giải BT và phát triển tư duy cho HS

- Tổ chức cho HS tham gia các chuyên đề nghiên cứu khoa học (dạy học dự án) phù hợp với năng lực của HS

1.1.5.3 Kiểm tra, đánh giá

- Đánh giá HSG dựa trên khả năng tinh thần, trí tuệ, sáng tạo và động cơ học tập trong quá trình tham gia bồi dưỡng HSG

- GV cần xây dựng và lập ra các đề tài nghiên cứu khoa học của bộ môn và tổ chức hướng dẫn cho HS được tham gia nghiên cứu các đề tài đó

- Để đánh giá chính xác khả năng của HS giỏi cần sử dụng nhiều loại hình đánh giá, nhiều PP: trắc nghiệm, quan sát, phỏng vấn, thuyết trình, thảo luận…

- Trong quá trình dạy học, cần kết hợp một cách hợp lí hình thức trắc nghiệm tự luận với hình thức trắc nghiệm khách quan

- Nội dung đề thi cần kiểm tra được một cách toàn diện trình độ của HS Tăng cường các BT yêu cầu HS suy luận, lập luận logic mới có thể giải quyết được

- GV cần bồi dưỡng năng lực tự kiểm tra, đánh giá cho HSG: Sau mỗi lần kiểm tra

GV tổ chức sửa đề kiểm tra rồi cho HS tự chấm điểm hoặc cho HS chấm chéo bài

cho nhau, sau đó GV rà soát lại Nếu cách làm này lặp lại nhiều lần sẽ giúp cho HS

học hỏi được kinh nghiệm lẫn nhau, rèn luyện tính trung thực, nâng cao trình độ

- Đề kiểm tra đổi mới theo hướng: GV ra một đề gốc và yêu cầu HS hãy soạn những

đề kiểm tra khác nhau dựa vào các những số liệu ở đề gốc

- Tổ chức cho HS tham gia xây dựng các dự án học tập, tổ chức báo cáo trước tập thể lớp, cho các nhóm nhận xét, đánh giá lẫn nhau

- Tổ chức các câu lạc bộ học tập của từng bộ môn để HS tham gia, điều hành hoạt

động

- Tổ chức cho HS đi tham quan các nhà máy, cơ sở sản xuất,… và yêu cầu HS tổ

chức báo cáo các kết quả thu thập được

1.1.6 Những năng lực cần thiết của giáo viên dạy bồi dưỡng học sinh giỏi

Muốn đào tạo nên những HS thông minh, sáng tạo thì trước hết phải có

những người thầy thông minh, sáng tạo và biết tôn trọng sự sáng tạo của người

khác Vì vậy người GV cần:

- Luôn không ngừng học hỏi, cập nhật thông tin, nghiên cứu tài liệu từ đó khái quát,

tổng hợp và xây dựng, biên soạn tài liệu mới để HS dễ hiểu

- Lập kế hoạch bồi dưỡng HSG phù hợp với năng lực của HS

- Có kĩ năng giao tiếp, kĩ năng truyền đạt rõ ràng, dễ hiểu, chính xác

- Có kĩ năng lựa chọn và sử dụng PPDH phù hợp với nội dung dạy học và đối tượng

HS

- Biết giám sát, theo dõi, tiếp nhận thông tin phản hồi từ HS và đồng nghiệp

- Có kĩ năng tiến hành thí nghiệm và sử dụng các thiết bị hỗ trợ dạy học như tranh

vẽ, máy tính, máy chiếu, phần mềm vật lí…

- Có kĩ năng lựa chọn BT và ra đề kiểm tra

- Có kĩ năng nghiên cứu khoa học

1.2 Nội dung, phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí

1.2.1 Mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học

Vấn đề đầu tiên và có ý nghĩa quyết định đối với việc xây dựng và sử dụng

PP dạy học là xác định được mối quan hệ bộ ba: Mục tiêu (M) - Nội dung (N) -

Phương pháp dạy học (P) Trong quan hệ này, bắt đầu từ mục tiêu M để xét các yếu

tố N và P, sau đó điều chỉnh các yếu tố trong bộ ba nêu trên

Công việc đầu tiên trong quá trình dạy học là phải xác định được mục tiêu dạy học Dựa trên cơ sở các mục tiêu được xác định, người dạy đưa ra được cấu trúc nội

dạng, phong phú Trên cơ sở các mục tiêu được xác định, sẽ hình thành nội dung dạy học và phương pháp dạy học phù hợp Nội dung dạy học là yếu tố trực tiếp quy định phương pháp dạy học Nội dung dạy học là bản thể của hoạt động dạy và học Nói cách khác, hoạt động dạy và học chỉ diễn ra trên nền tảng của nội dung dạy học Mọi phương pháp dạy và học đều phụ thuộc vào nó

Do mục tiêu và nội dung môn học thường xuyên thay đổi, cơ động và có tính độc lập nhất định Nhất là yếu tố mục tiêu dạy học Vì vậy, việc lựa chọn phương pháp dạy học không chỉ căn cứ trực tiếp vào nội dung môn học mà còn trực tiếp từ mục tiêu dạy học Trong trường hợp này ta có sự tương tác chặt chẽ giữa ba yếu tố:

Hình 1.1 Sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung, phương pháp

Sơ đồ tương tác này linh hoạt và ngày càng có khả năng đáp ứng được nhu cầu dạy học hiện đại theo quan điểm tích cực

1.2.2 Mục tiêu, nội dung, phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí

1.2.2.1 Mục tiêu bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí

Ngoài những mục tiêu bồi dưỡng HSG nói chung đã nêu ở mục 1.1.3, việc bồi dưỡng HS giỏi vật lí phải đạt được những tiêu chí trong mục tiêu bồi dưỡng HSG Ngoài ra những HS được bồi dưỡng HSG môn vật lí trong các trường THPT không chuyên phải đạt được những năng lực sau:

- Có kiến thức vật lí cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống, hiểu rõ các quy luật vận

P

N

M

động của tự nhiên Có khả năng tiếp thu kiến thức nhanh Có ý thức tự bổ sung kiến thức và tự ôn tập

- Có năng lực ghi nhớ, tư duy, sáng tạo và có khả năng suy luận lôgic dựa trên các định luật vật lí và mối quan hệ giữa vật lí và toán học Biết phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa các sự vật hiện tượng Sử dụng thành thạo các PP quy nạp, diễn dịch, tương tự

- Có năng lực diễn đạt, trình bày và thuyết trình

- Có năng lực thực hành thí nghiệm Có khả năng quan sát, mô tả, nhận xét và giải thích các hiện tượng Có khả năng vận dụng lí thuyết để đề ra các giả thuyết và đưa

ra được phương án kiểm tra giả thuyết và kết kuận chính xác

- Có khả năng vận dụng kiến thức đã học một cách linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo để giải các BT vật lí và giải quyết các vấn đề có liên quan đến học tập, học tập vật lí và các hoạt động thực tiễn sau này

1.2.2.2 Nội dung dạy học trong bồi dƣỡng học sinh giỏi

Nội dung dạy học gồm nội dung dạy và nội dung học Trong công tác bồi dưỡng HSG, mục tiêu dạy học chính là mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG, đã được

nêu trong mục 1.1.2 Do vậy nội dung dạy học bồi dưỡng HSG bao gồm:

- Học thêm những kiến thức mở rộng, nâng cao về vật lí và các môn khoa học bổ trợ, đặc biệt là môn toán

- Rèn các kĩ năng của cả năm bước thí nghiệm vật lí Học cách sửa chữa dụng cụ có sai sót, chế tạo hoặc chỉ ra được nguyên tắc chế tạo dụng cụ thí nghiệm

và đưa được các phương án khác nhau tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết đã nêu

- Nghiên cứu sâu việc ứng dụng các kiến thức vật lí vào thực tế đời sống

- Giải và xây dựng được PP giải các dạng BT vật lí, đặc biệt là các BT phức tạp (để giải được HS phải tổng hợp được kiến thức và quan hệ lôgic các kiến thức vật lí với nhau và với toán học)

- Học cách giải quyết các vấn đề có liên quan đến học tập vật lí và có trong các hoạt động tập thể, thực tiễn như ngoại khóa , thăm quan

- Dạy HS các PP tư duy, phân tích, so sánh, tổng hợp, suy luận quy nạp, diễn dịch, tương tự và biết cách tự tìm ra PP thích hợp để giải quyết vấn đề một cách khoa học

- Dạy HS PP tự học HS cần biết tận dụng mọi cơ hội để tự học mọi nơi, mọi lúc HS cần tự học qua tài liệu tham khảo, qua sách, báo, tạp chí, internet HS cũng cần tự học qua các hoạt động tập thể, qua thực tế cuộc sống…

- Rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo và các đặc tính khác của người lao động cho

HS được bồi dưỡng HSG như cho HS nói chung nhưng ở mức độ cao hơn

Nói tóm lại, nội dung bồi dưỡng HSG khá đa dạng và phong phú nhưng chú yếu vẫn là giúp HS mở rộng đào sâu lí thuyết đã học trong chương trình phổ thông

và rèn luyện cho HS giải các dạng bài tập tổng hợp khác nhau và các bài tập đòi hỏi khả năng tư duy nhậy bén và sáng tạo của HS

1.2.2.3 Các hình thức và phương pháp dạy học trong bồi dưỡng học sinh giỏi

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 (Pull-out)

- Làm giàu tri thức (Enrichment)

*Dạy học tách rời

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 BT 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 BT mà sau khi giải, người học có thể tự rèn luyện được về phương pháp, kĩ năng giải BT 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, PP dạy học thích hợp nhất dùng trong công tác bồi dưỡng HSG là sử dụng mô hình dạy học tương tác trong học tập và dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ

Do mục đích nghiên cứu của đề tài chúng tôi sẽ trình bày sâu về vấn đề lựa chọn và rèn luyện PP giải BT vật lí cho học sinh trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi

1.3 Thuận lợi và khó khăn trong bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lí THPT

1.3.1 Thuận lợi

- Bộ GD&ĐT đã thành lập “Chương trình quốc gia bồi dưỡng nhân tài giai đoạn 2008-2020 với những bước đi và mục tiêu cụ thể, đây là động lực mạnh mẽ thúc đẩy việc bồi dưỡng, đào tạo nhân tài cho đất nước”[8]

- SGK vật lí đã được bổ sung, cập nhật khá nhiều kiến thức mới đặc biệt là các lí thuyết chủ đạo tạo điều kiện cho HS nghiên cứu vật lí sâu hơn, rộng hơn và có tác dụng kích thích động cơ học tập, phát huy khả năng tự học của HS

- Có nhiều sách và tài liệu tham khảo cho bộ môn

- Các thầy cô giáo và HS rất tâm huyết với việc bồi dưỡng HSG

- Số HS thực sự có năng lực học vật lí không nhiều trong mỗi lớp, mỗi trường

- Chương trình, SGK, tài liệu cho môn vật lí còn thiếu, chưa có sự cập nhật, liên kết

và trao đổi giữa các trường Việc khai thác tài liệu qua internet của GV và HS còn nhiều hạn chế

- SGK và các tài liệu tham khảo vẫn còn có nhiều điểm không khớp nhau về kiến thức, gây khó khăn cho GV và HS nghiên cứu

1.4 Bài tập trong dạy học vật lí

1.4.1 Khái niệm bài tập vật lí

Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề hay một câu hỏi cần được giải đáp nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm vật lí trên

cơ sở sử dụng các định luật và các PP của vật lí học là bài toán vật lí

Bài toán vật lí, hay đơn giản gọi là các BT vật lí, là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm vật

lí, phát triển tư duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn BT vật lí cũng có thể là loại bài toán được sử dụng để hình thành kiến thức mới trong khi giải quyết một vấn đề nào đó

Như vậy BT vật lí chứa đựng cả hai ý nghĩa khác nhau là vận dụng kiến thức

cũ và tìm kiếm kiến thức mới Khái niệm BT vật lí nêu trên đây được nhiều nhà lí luận dạy học và GV bộ môn tán thành

1.4.2 Phân loại bài tập vật lí

Có nhiều cách phân loại BT vật lí Nếu xét tổng thể thì mỗi một BT vật lí có thể chứa đựng một vài yếu tố của một hay nhiều loại khác nhau Dưới đây là một số cách phân loại BT vật lí

1.4.2.1 Phân loại dựa vào cả nội dung và hình thức

Phân loại dựa vào cả nội dung và hình thức có thể phân loại BT vật lí thành 2 loại: BT trắc nghiệm tự luận và BT trắc nghiệm khách quan Trong mỗi loại đều có

2 dạng BT định tính và BT định lượng Sự khác nhau giữa 2 dạng BT này được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.1 So sánh BT trắc nghiệm tự luận và BT trắc nghiệm khách quan

BT trắc nghiệm tự luận BT trắc nghiệm khách quan

HS phải viết câu trả lời, phải lập

luận, chứng minh bằng ngôn ngữ

Chất lượng đánh giá tùy thuộc vào

kĩ năng và chủ quan của người chấm

bài (khó chính xác)

Chất lượng đánh giá tùy thuộc vào kĩ năng của người ra đề và khách quan hơn (chính xác hơn)

Dễ soạn nhưng khó chấm, chấm lâu Khó soạn nhưng dễ chấm, chấm nhanh

1.4.2.2 Phân loại theo nội dung

Các BT vật lí khác nhau về nội dung, về PP giải, về mục tiêu dạy học Do vậy, việc phân loại BT vật lí cũng có nhiều phương án khác nhau Người ta chia BT

theo các đề tài của tài liệu vật lí Ví dụ: BT cơ học, BT nhiệt học, BT điện học, BT

quang học… Cách chia này cũng có tính quy ước vì trong nhiều trường hợp trong

một bài toán vật lí có thể sử dụng kiến thức của nhiều phần khác nhau của giáo trình

vật lí

Theo nội dung người ta cũng có thể phân chia thành các BT có nội dung trừu

tượng và các BT có nội dung cụ thể

Các BT có nội dung trừu tượng chứa đựng các dữ kiện dưới dạng các kí hiệu

Lời giải BT được biểu diễn đưới dạng một công thức chứa đựng ẩn số và dữ kiện đã

cho, giúp cho HS dễ dàng nhận ra các kiến thức vật lí cần sử dụng để giải Do vậy

những BT trừu tượng đơn giản thường được dùng để cho HS tập dượt áp dụng các

công thức đã học

Trong các BT có nội dung cụ thể, các dữ kiện đã cho đều đưới dạng các con

số cụ thể Các BT cụ thể mang đặc trưng trực quan gắn liền với kinh nghiệm sống

của học sinh

Ngoài ra, theo nội dung, người ta cũng có thể người ta cũng có thể phân chia

các BT thành các loại: BT có nội dung kỹ thuật, BT có nội dung lịch sử, BT vui

1.4.2.3 Phân loại theo phương pháp giải

Theo cách này, người ta phân các BT vật lí thành 4 loại: BT định tính, BT

Khi giải BT định lượng HS phải tính toán để xác định mối liên hệ phụ thuộc về

mặt định lượng giữa các đại lượng và nhận được câu trả lời dưới dạng một công

thức hoặc là một số Đây là dạng BT phổ biến, sử dụng rộng rãi trong chương trình

vật lí phổ thông Dạng BT này có ưu điểm lớn là làm sâu sắc các kiến thức của HS,

rèn luyện cho HS PP nhận thức đặc thù của vật lí, đặc biệt là PP suy luận toán học

*Bài tập đồ thị

BT đồ thị là dạng BT trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải

tìm trong đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi HS phải biểu diễn được quá trình

diễn biến của hiện tượng nêu trong BT bằng đồ thị Đồ thị là một hình thức biểu đạt

mối quan hệ giữa hai đại lượng vật lí thay cho cách biểu đạt bằng lời hay bằng công

thức Nhiều khi, nhờ vẽ được chính xác đồ thị biểu diễn các số liệu thực nghiệm mà

ta có thể tìm được định luật vật lí mới

*Bài tập thí nghiệm

BT thí nghiệm là BT đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lí

thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập Những thí nghiệm

này thường là những thí nghiệm HS đã được làm ở trường hoặc là những thí nghiệm

đơn giản HS có thể làm ở nhà với những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm hoặc dễ tự làm

BT thí nghiệm có tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kĩ

thuật tổng hợp và có tác dụng làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí thuyết với thực tiễn

1.4.2.4 Phân loại theo mức độ phức tạp của hoạt động tƣ duy của học sinh khi

tìm lời giải

Qua việc xem xét hoạt động tư duy của HS trong quá trình tìm kiếm lời giải

BT vật lí phân chia BT vật lí thành hai loại: BT cơ bản và BT tổng hợp

*Bài tập cơ bản

BT cơ bản là dạng BT mà để tìm được lời giải chỉ cần xác lập mối quan hệ

trực tiếp, tường minh giữa những dữ kiện đã cho và ẩn số phải tìm chỉ dựa vào một

kiến thức cơ bản vừa học mà HS chỉ cần tái hiện chứ không thể tự tạo ra Những BT

loại này có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học làm cho HS hiểu rõ ý nghĩa

của các định luật và các công thức biểu diễn chúng, sử dụng đúng các đơn vị vật lí

và thói quen cần thiết để giải các BT phức tạp hơn

*Bài tập tổng hợp

BT tổng hợp là dạng BT mà trong đó, việc tìm lời giải phải thực hiện một chuỗi lập luận lôgic, biến đổi toán học qua nhiều mối liên hệ giữa những cái dữ kiện

đã cho, ẩn số phải tìm với những dữ kiện trung gian không cho trong đầu bài Việc xác lập mối liên hệ trung gian đó là một BT cơ bản Những kiến thức cần sử dụng trong việc giải một BT tổng hợp có thể là kiến thức tổng hợp trong nhiều bài của một chương, của một phần hay nhiều phần đã học trong chương trình môn học Loại

BT tổng hợp có tác dụng đặc biệt giúp HS khắc sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ mối liên hệ khác nhau giữa các phần của vật lí, tập cho HS biết phân tích những hiện tượng vật lí phức tạp thành những thành phần đơn giản tuân theo một định luật vật

lí xác định Như vậy, muốn giải được một BT tổng hợp, HS phải giải thành thạo các

BT cơ bản, ngoài ra còn phải biết cách phân tích BT tổng hợp để quy nó về các BT

cơ bản đã biết

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, tác giả tập trung chủ yếu vào loại BT tổng hợp

1.4.3 Vai trò của bài tập vật lí trong quá trình dạy học vật lí

Trong thực tiễn dạy học vật lí, giáo viên và HS thường rất chú trọng tới giải

BT vật lí Trong chương trình vật lí phổ thông hiện hành, người ta quan tâm đến các

BT vật lí cả về mặt số lượng và chất lượng vì chúng có vai trò quan trọng trong việc

thực hiện nhiệm vụ giáo dục phổ thông

Dưới đây là các tác dụng cơ bản của việc sử dụng BT trong dạy học vật lí

1.4.3.1 Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức

Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, HS đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng Trong các bài tập, HS phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể, rất đa dạng, nhờ đó mà HS biết được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực

tế, phát hiện ngày càng nhiều hiện tượng thuộc ngoại diên của các khái niệm hoặc chịu sự chi phối của các định luật hay phạm vi ứng dụng của chúng Quá trình nhận thức các khái niệm , định luật vật lí không kết thúc ở việc xây dựng nội hàm của các khái niệm, định luật vật lí mà còn tiếp tục ở giai đoạn vận dụng vào thực tế

Vật lí học không chỉ tồn tại trong óc chúng ta dưới dạng những mô hình trừu tượng do ta nghĩ ra, mà là sự phản ánh vào trong óc chúng ta thực tế phong phú,

sinh động Tuy nhiên, các khái niệm, định luật vật lí thì rất đơn giản, còn biểu hiện

của chúng trong tự nhiên thì lại rất phức tạp, bởi vì các sự vật, hiện tượng có thể bị

chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo

lên nhau BT sẽ giúp luyện tập cho HS phân tích để nhận biết được những trường

hợp phức tạp đó [24]

Bài tập vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải

BT, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp những kiến

thức thuộc nhiều bài, nhiều chương hoặc nhiều phần của chương trình môn học

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

Ở các lớp của bậc THPT, HS đã đạt được trình độ toán học nhất định Với

trình độ này, khi giải bài tập, các em có thể có những suy nghĩ về một hiện tượng

mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do BT phát

hiện ra nếu GV sử dụng những BT nhằm mục đích xây dựng kiến thức mới

1.4.3.3 Bài tập vật lí là một trong những phương tiện rất quí báu để rèn luyện

kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn

Những BT có nội dung thực tiễn thường có yêu cầu HS vận dụng lí thuyết để

giải thích các hiện tượng thực tiễn hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong

thực tiễn ở những điều kiện cho trước Việc giải những BT kiểu này có tác dụng

rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn và rèn luyện thói quen vận

dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn

1.4.3.4 Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học

sinh

Trong khi làm BT, do HS phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự

xây dựng những lập luận, kiểm tra những giả thuyết và phê phán những kết luận sai

lầm mà HS rút ra được nên tư duy HS được phát triển, năng lực làm việc tự lực của

các em được nâng cao, tính kiên trì được hình thành và duy trì [27]

Chúng ta đã biết việc rèn luyện cho HS giải các BT vật lí không phải là mục

đích chính của dạy học Mục đích cơ bản đặt ra khi giải BT vật lí là làm sao cho HS

hiểu sâu sắc hơn những qui luật vật lí, biết phân tích và ứng dụng chúng vào những

vấn đề thực tiễn, vào tính toán kĩ thuật và phát triển được năng lực tư duy, năng lực

giải quyết vấn đề

1.4.3.5 Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh

Có nhiều BT vật lí không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho HS tư duy sáng tạo Xét một ví dụ là BT thí

nghiệm BT thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải BT, chứ không cho biết tại sao

hiện tượng lại xảy ra như thế Cho nên, phần vận dụng các định luật vật lí để lí giải

các hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm, sẽ góp phần hình thành trí óc sáng tạo và

phát triển tư duy cho HS

1.4.3.6 Bài tập vật lí cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ

nắm vững kiến thức của học sinh

Việc theo dõi, kiểm tra vở BT của HS thông qua hoạt động giải BT trên lớp và

tự giải BT ở nhà giúp GV có một kênh thông tin đánh giá chính xác được mức độ

nắm vững kiến thức của HS Tùy theo nội dung câu hỏi trong các BT và mức độ

khó của những BT đã giao, GV có thể phân loại được trình độ của HS, qua đó có

điều chỉnh nội dung PP dạy học cho phù hợp

1.5 Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở một số trường THPT

tỉnh Thái Nguyên

1.5.1 Mục đích

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi điều tra, khảo sát thực trạng

công tác bồi dưỡng HS giỏi ở một số trường THPT tỉnh Thái Nguyên với mục đích:

- Tìm hiểu về cơ sở vật chất của nhà trường

- Tìm hiểu kế hoạch bồi dưỡng HS giỏi

- Tìm hiểu việc lựa chọn HS để bồi dưỡng HSG

- Tham khảo ý kiến GV vật lí về công tác bồi dưỡng HSG

- Tìm hiểu nội dung và PP bồi dưỡng HSG môn vật lí của GV trực tiếp bồi dưỡng

- Tìm hiểu nội dung và PP bồi dưỡng HSG môn vật lí qua việc lựa chọn và rèn

Để đạt được mục đích nói trên, chúng tôi đã sử dụng các PP:

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

- Trao đổi với lãnh đạo nhà trường, tổ trưởng tổ chuyên môn, tham quan thư viện nhà trường

1.5.3 Kết quả điều tra

* Về điều kiện cơ sở vật chất, thiết bị dạy học

Hiện nay với sự đầu tư về cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học của Sở GD&ĐT cùng với các Trường THPT, điều kiện dạy học đã khá thuận lợi Phòng học đảm bảo chất lượng, các trường đầu có phòng học chuyên môn, phòng học giáo

án điện tử, phòng thí nghiệm Các trường đều có sử dụng dịch vụ Internet Qua trao đổi với lãnh đạo của các trường, chúng tôi nhận thấy các thiết bị dạy học hiện đại như máy vi tính, máy chiếu Projector, máy chiếu camera, một số phần mềm dạy học,… đều đã được trang bị Thư viện của trường có tương đối đầy đủ các loại sách,

có thể đáp ứng được nhu cầu của GV

*Về lãnh đạo nhà trường

- Việc lập kế hoạch và tổ chức bồi dưỡng HSG: Ngay từ đầu năm học, trong kế

hoạch chung, các nhà trường đã đưa ra chỉ tiêu về số lượng giải HSG cấp tỉnh các môn văn hóa và thể thao (Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài tác giả chỉ nói đến các môn văn hóa) Sau một thời gian giảng dạy, nhà trường cho HS đăng kí và lựa chọn danh sách HS tham gia ôn luyện thi HSG cấp trường và cấp tỉnh Với mỗi khối

lớp, các HS được ôn luyện cùng một môn có thể ở trong nhiều lớp trong một khối vì trường THPT không chuyên không có lớp chuyên Số lượng HS cho mỗi môn thì tùy thuộc chủ yếu vào thực tế khả năng học tập đối với bộ môn đăng kí Đối với

môn vật lí thường có từ 2 đến 12 HS/ một khối

Sau đó, nhà trường phân công GV tham gia ôn luyện cho HS Mỗi khối lớp có một hoặc một nhóm GV được phân công cho mỗi môn Thời gian lên lớp bắt buộc dành cho ôn luyện là từ 30 đến 60 tiết trên một năm học tùy thuộc vào môn học Đối với môn vật lí là từ 30 đến 45 tiết Công việc ôn luyện diễn ra trong khoảng từ tháng Một đến tháng Ba hàng năm nhưng cũng có thể sớm hơn

- Việc đánh giá kết quả công tác bồi dưỡng HSG: Sau khi kết thúc việc ôn luyện,

các trường đều tổ chức kì thi chọn HSG cấp trường và chọn HS dự thi kì thi chọn

HSG cấp tỉnh do Sở GD& ĐT thái Nguyên tổ chức vào cuối tháng Ba hàng năm

* Về giáo viên:

- Việc lựa chọn HS ôn luyện thi HSG: Việc lựa chọn HS tham gia ôn luyện dựa trên

danh sách đăng kí của HS Những HS được chọn của môn học nào phải có dấu hiệu của HSG môn học đó, có học lực và hạnh kiểm từ khá trở lên và điểm trung bình của môn được ôn đạt từ 6,5 trở lên

- Nội dung và PP bồi dưỡng HSG môn Vật lí:

- Đa số các giáo viên vật lí được hỏi ý kiến đều xác định mục đích chính của việc bồi dưỡng HSG là củng cố, khắc sâu kiến thức và rèn luyện PP giải BT nâng cao theo các chủ đề Hình thức tổ chức giải BT chủ yếu là giáo viên nêu đề bài, tổ chức cho cả thảo luận và tự giải ngay tại lớp, sau đó GV chữa luôn Với cách làm này, số lượng BT được giải quyết triệt để trong một buổi là không nhiều, chỉ từ 3 đến 5 bài và HS chưa chắc đã nắm vững PP giải và những kĩ năng cần thiết đối với từng chủ đề Các tiết bồi dưỡng chủ yếu thiên về giải các BT định lượng trong các

đề thi HSG, và trong các tài liệu tham khảo về các chuyên đề bồi dưỡng HSG Về việc biên soạn tài liệu tự học và phát trước cho HS thì 100% GV cho rằng là rất cần thiết nhưng thực tế họ chưa có điều kiện để thực hiện hoặc tài liệu phát trước chỉ là các đề thi HSG những năm trước

- Những khó khăn mà GV gặp phải: 100% GV cho rằng nội dung cần ôn luyện thì

nhiều mà thời gian dành cho công việc này thì được ít; 100% cho biết họ có kiến thức chuyên môn chưa thật sâu Tất cả GV đều nói rằng họ còn hạn chế về kinh nghiệm và PP dạy học cho đối tượng HSG và đa số GV chỉ trao đổi kinh nghiệm với đồng ngiệp cùng trường mà ít có điều kiện trao đổi với các trường bạn

KẾT LUẬN CHƯƠNG I

Trong chương I, chúng tôi đã trình bày cơ sở lí luận và thực tiễn về vấn đề bồi dưỡng HSG Chúng tôi đã đưa ra một số quan niệm về HSG và giáo dục HSG, mục tiêu của việc bồi dưỡng HS giỏi nói chung và mục tiêu bồi dưỡng HSG vật lí nói riêng Chúng tôi đã trình bày cơ sở lí luận dạy học tương tác; về quá trình dạy học, về mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung, PP dạy học áp dụng cho việc bồi dưỡng HSG và việc vận dụng mối quan hệ này vào công tác bồi dưỡng HSG Chúng tôi cũng đã trình bày những nghiên cứu về BT vật lí, thực trạng về công tác bồi dưỡng HSG ở một số trường THPT của tỉnh Thái Nguyên và những công trình

đã được nghiên cứu liên quan đến đề tài

Trên cơ sở những lí luận này, chúng tôi có những đề xuất về việc lựa chọn và rèn luyện PP giải BT phần cơ học vật lí 10 cho HS dùng trong công tác bồi dưỡng HSG

Chương II: LỰA CHỌN VÀ RÈN LUYỆN PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN CƠ HỌC VẬT LÍ LỚP 10 CHO HỌC SINH TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

2.1 Vấn đề lựa chọn bài tập cho học sinh dùng trong công tác bồi dưỡng học

sinh giỏi

2.1.1 Nguyên tắc lựa chọn bài tập cho học sinh

Trong các sách giáo khoa và sách BT và đặc biệt là các sách tham khảo cho các môn khoa học tự nhiên, số lượng BT là rất nhiều trong khi đó điều kiện học tập của HS còn có nhiều khó khăn, hạn chế, nhất là về thời gian tự học tập Vì vậy GV giáo viên cần phải quan tâm đặc biệt đến việc lựa chọn các bài tập Việc lựa chọn

BT cho HS nói chung căn cứ vào nhiều yếu tố:

- BT được lựa chọn phải phù hợp với từng loại đối tượng HS khá giỏi, trung bình hay yếu kém

- Những BT được chọn phải dựa trên tác dụng, mục đích của chúng

Đối với HS nói chung, giáo viên cần phải lựa chọn một hệ thống BT thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau:

- Các BT phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp (phạm vi và số lượng các kiến thức, kĩ năng cần vận dụng từ trong một đề tài đến trong nhiều đề tài), giúp HS nắm được PP giải các loại BT điển hình

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

- Hệ thống BT cần bao gồm nhiều loại bài tập: BT giả tạo và BT có nội dung thực tế, BT luyện tập, BT sáng tạo, BT cho thừa hoặc thiếu dữ kiện, BT mang tính chất ngụy biện và nghịch lí, BT có nhiều cách giải khác nhau và BT có nhiều lời giải tuỳ theo những điều kiện cụ thể của BT mà giáo viên không nêu lên hoặc chỉ nêu lên một điều kiện nào đó,…

2.1.2 Nguyên tắc lựa chọn bài tập dành cho học sinh giỏi

Đối với HS khá giỏi, việc lựa chọn các BT dành cho đối tượng này phải dựa trên mục tiêu, nội dung, PP dạy học PP dạy học phải phù hợp và dựa trên cơ sở đặc

điểm về mặt tâm lí, năng lực và khả năng nhận thức của các em Do vậy, việc lựa chọn hệ thống BT dành cho HSG phải dựa trên những tiêu chí sau:

2.1.2.1 Hệ thống bài tập phải đƣợc lựa chọn theo từng chủ đề và từng phần của môn học

Cần lựa chọn các BT và sắp xếp chúng theo từng nhóm Mỗi nhóm thuộc một chủ đề của môn học Việc giải các BT theo nhóm cùng một chủ đề sẽ giúp HS tự tìm ra được PP chung để giải về loại bài đó và rút kinh nghiệm được về những sai lầm đã mắc phải trong các bước của quá trình giải

Số lượng và chất lượng các bài trong từng chủ đề phải phù hợp và không nên lệch nhau quá nhiều, tránh việc đưa ra quá nhiều BT cho chủ đề này nhưng lại rất ít đối với chủ đề khác

Mỗi BT được chọn phải là những BT điển hình cho từng dạng của từng chủ

đề Nếu nắm vững PP giải một bài toán đặc trưng cho chủ đề, thì HS có thể biết PP chung để giải các dạng bài có trong chủ đề đó

2.1.2.2 Hệ thống bài tập đƣợc lựa chọn theo nguyên tắc lựa chọn trong lựa chọn

Để có thể chọn ra những BT hay, sát với mục tiêu dạy học, GV cần nghiên cứu các tài liệu chuyên sâu về môn học Có rất nhiều tài liệu, sách tham khảo cho công tác bồi dưỡng HSG Số lượng BT trong mỗi cuốn sách lại rất nhiều Trong quá trình ôn luyện cho HSG, GV cần tiến hành nhiều lần lựa chọn bài tập Hệ thống BT lựa chọn theo thứ tự các lần từ trước đến sau phải giảm dần số lượng nhưng tăng dần

về chất lượng Lựa chọn theo nguyên tắc này được thể hiện trong sơ đồ dưới đây:

Trong lần lựa chọn đầu tiên GV chọn được C bài (gồm các bài C1, C2, C3… theo từng chủ đề) phát cho HS tự giải ở nhà

gian đã định một cách cá nhân hoặc theo nhóm tùy theo yêu cầu của GV

Trong các lần lựa chọn tiếp theo, từ T bài, GV chọn ra H bài điển hình nhất, một phần dùng như ví dụ mẫu để trao đổi trực tiếp cùng HS và còn lại GV sẽ giải đáp thắc mắc sau quá trình tự lực giải của HS

Số lượng các bài T và H được chọn phụ thuộc vào năng lực nhận thức của

HS và khối lượng thời gian lên lớp trực tiếp cùng HS của GV

2.2 Rèn luyện phương pháp giải bài tập vật lí cho học dùng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi

2.2.1 Những yêu cầu về lời giải một bài tập vật lí của học sinh giỏi

Những yêu cầu về lời giải một BT vật lí của HSG Phải cao hơn so với của

HS đại trà Do vậy, lời giải một BT vật lí cần đạt được các yêu cầu cơ bản sau:

2.2.2 Các tiêu chí rèn luyện phương pháp giải bài tập vật lí cho học sinh

Theo từ điển Tiếng Việt, rèn luyện là dạy và cho tập nhiều để thành thông thạo, còn PP là cách thức, con đường, phương tiện để đạt mục đích Theo các khái niệm này thì việc rèn luyện PP giải BT cho HS là việc dạy và tập cho HS biết cách giải và giải thành thạo các bài tập

Căn cứ đặc trưng của bộ môn vật lí; căn cứ vào sự phân loại, tác dụng của BT vật lí và căn cứ vào các yêu cầu về lời giải một BT vật lí, việc rèn luyện PP giải BT vật lí cho HS phải đạt được một số tiêu chí sau:

- HS phải nắm vững PP chung giải một BT vật lí

- HS phải nắm vững PP giải từng nhóm bài theo cùng một chủ đề

- HS phải đạt được các kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tiễn hoạt động giải BT cũng như các hoạt động trong học tập và cuộc sống

- Trong quá trình giải BT, cần khuyến khích HS tìm nhiều cách giải cho cùng một bài

2.2.2.1 Học sinh phải nắm vững phương pháp chung để giải bài tập vật lí

Việc rèn luyện cho HS biết cách giải BT một cách khoa học, đảm bảo đi đến kết quả chính xác là một việc rất cần thiết Nó không những giúp HS nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận lôgic, có PP làm việc khoa học và có

kế hoạch [28]

Vì BT vật lí rất đa dạng, cho nên PP giải cũng rất phong phú Tuy nhiên, có thể vạch ra một dàn bài chung gồm những bước chính sau:

a Tìm hiểu đầu bài

Bước này bao gồm việc xác định ý nghĩa vật lí của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện Trong rất nhiều trường hợp, ngôn ngữ trong đầu bài không hoàn toàn trùng với ngôn ngữ dùng trong lời phát biểu các định nghĩa, các định luật, các qui tắc vật lí Do vậy cần phải chuyển sang ngôn ngữ vật lí tương ứng

b Phân tích hiện tượng

Đầu tiên là nhận biết những dữ kiện cho trong đầu bài có liên quan đến những khái niệm nào, hiện tượng nào, qui tắc nào, định luật nào trong vật lí Sau đó xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đầu bài, mỗi giai đoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào Tiếp theo cần phải hình dung được toàn bộ diễn biến của hiện tượng và các định luật chi phối nó trước khi xây dựng lời

giải cụ thể, chi tiết Nếu thực hiện được bước này thì sẽ hiểu rõ được bản chất của hiện tượng, tránh được sự mò mẫm, máy móc áp dụng các công thức

c Xây dựng lập luận

Xây dựng lập luận trong giải BT là một bước quan trọng của quá trình giải

BT vật lí Trong bước này, ta phải vận dụng những định luật vật lí, những qui tắc, những công thức để thiết lập mối quan hệ giữa đại lượng cần tìm, hiện tượng cần giải thích hay dự đoán với những dữ kiện cụ thể đã cho trong đầu bài Muốn làm được điều đó, cần phải thực hiện những suy luận lôgic hoặc những biến đổi toán học thích hợp Có rất nhiều cách lập luận tuỳ theo loại BT hay đặc điểm của từng bài tập Tuy nhiên, tất cả các loại BT mà ta đã nêu ra trong mục phân loại BT ở trên đều chứa đựng một số yếu tố của BT định tính và BT tính toán tổng hợp Dưới đây,

ta chỉ xét đến PP xây dựng lập luận giải BT phù hợp với đối tượng HSG, đó là loại

BT tính toán tổng hợp Đối với những BT tính toán tổng hợp, có hai PP xây dựng lập luận để giải: PP phân tích và PP tổng hợp

*Phương pháp phân tích

PP phân tích bắt đầu bằng việc tìm một định luật, một qui tắc diễn đạt bằng một công thức có chứa đại lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết Công việc tiếp theo là tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ giữa những đại lượng chưa biết này với các đại lượng đã biết trong đầu bài Cuối cùng, ta tìm được một công thức trong đó chỉ chứa đại lượng cần tìm với các đại lượng đã biết Thực chất của PP phân tích là phân tích một bài toán phức tạp thành nhiều bài toán đơn giản hơn Có thể diễn đạt PP phân tích theo sơ đồ sau:

Định luật 3:

p=f(b) Công thức 3

Định luật 4 : z=f(c) Công thức 4

Kết quả: x=f(a,b,c…)

Hình 2.2 Sơ đồ PP phân tích

…

Trong sơ đồ trên: x là đại lượng phải tìm; p, y và z là những đại lượng không cho trực tiếp trong đầu bài; còn a, b, c là những đại lượng đã cho Theo định luật 1 hay công thức 1, ta có mối liên hệ giữa đại lượng x với một số đại lượng nào đó là

y, z Ta bảo x là một hàm số của y và z: x=f(y,z)

Ta phải tìm một định luật 2 hay công thức 2 nêu lên mối quan hệ giữa đại lượng y chưa biết với đại lượng a đã cho trong đầu bài, mối quan hệ đó là: y=f(a,p)

Vì đại lượng p chưa biết nên ta lại phải tìm định luật 3 hay công thức 3 cho biết mối quan hệ giữa p với đại lượng b đã cho Cứ như thế tiếp tục, cuối cùng thay vào công thức 1, ta thu được một công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm x và các đại lượng đã cho a, b, c có dạng x=f(a,b,c)

*Phương pháp tổng hợp

Trình tự giải BT theo PP tổng hợp ngược với PP phân tích Điểm xuất phát không phải từ ẩn số mà từ những dữ kiện của đầu bài Từ những dữ kiện này xây dựng lập luận hoặc biến đổi các công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ kiện đã cho với các đại lượng khác để tiến dần đến công thức cuối cùng có chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho Sơ đồ lập luận theo PP tổng hợp như sau:

*Phối hợp phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp

Trong những BT tính toán tổng hợp, hiện tượng xảy ra do nhiều nguyên nhân, trải qua nhiều giai đoạn, khi xây dựng lập luận, có thể phối hợp hai PP phân

tích và tổng hợp Trong thực tế giải bài tập, hai PP đó (xem như hai cách suy nghĩ)

không tách rời nhau mà thường xen kẽ, hỗ trợ lẫn nhau PP tổng hợp đòi hỏi người

Định luật 1:

p=f(b) Công thức 1

Định luật 2:

y=f(a,p) Công thức 2

Định luật : x=f(y,z)=f(a,b,c…) Công thức 4 Định luật 3:

z=f(c) Công thức 3

Hình 2.3 Sơ đồ PP tổng hợp

…