Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học chương Dao động và sóng điện từ Vật lý lớp 12 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

Là một học viên cao học lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý tôi nhận thấy rằng việc dạy học các môn khoa học ở nhà trường không chỉ là giúp cho HS có được một số kiến thức cụ th

HỌC SINH GIỎI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÝ)

Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN XUÂN THÀNH

HÀ NỘI – 2012

4

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Kết quả thực nghiệm sư phạm 84

Bảng 3.2 Kết quả bài kiểm tra 45 phút 85

Bảng 3.3 Bảng tính tần suất và tần suất lũy tích (bài số 1) 86

Bảng 3.4 Bảng tính tần suất và tần suất lũy tích (bài số 2) 88

5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - SƠ ĐỒ - ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Mô tả tương tác bên trong hệ của hệ dạy học 7

Hình 1.2 Đặc điểm của phương pháp dạy học 11

Hình 1.3 Cấu trúc của hệ bài tập 15

Hình 1.4 Quan hệ biện chứng trong quá trình nhận thức 23

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương: Dao động và sóng điện từ 29

Đồ thị 3.1 Đồ thị phân bố tần suất (bài số 1) 87

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân bố tần suất lũy tích (bài số 1) 87

Đồ thị 3.3 Đồ thị phân bố tần suất (bài số 2) 89

Đồ thị 3.4 Đồ thị phân bố tần suất tích lũy (bài số 2) 89

6

MỤC LỤC

Trang

Lời cám ơn i

Danh mục các chữ viết tắt ii

Danh mục các bảng iii

Danh mục các hình, đồ thị iv

Mục lục v

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

6 1.1 Quan niệm về dạy học hiện đại 6

1.1.1 Bản chất của quá trình dạy học 6

1.1.2 Nhiệm vụ dạy học 8

1.1.3 Phương pháp dạy học 9

1.2 Quan niệm về năng lực sáng tạo của học sinh 11

1.2.1 Khái niệm về năng lực 11

1.2.2 Khái niệm về sáng tạo 12

1.2.3 Khái niệm về năng lực sáng tạo 13

1.3 Bài tập Vật lý và phân loại bài tập Vật lý 14

1.3.1 Khái niệm về bài tập Vật lý 14

1.3.2 Sơ đồ cấu trúc của hệ bài tập 15

1.3.3 Phân loại bài tập vật lý 15

1.4 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học 17

1.4.1 Bài tập giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu mở rộng kiến thức 18

1.4.2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới 18

1.4.3 Bài tập vật lý rèn kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn thói quen vận dụng kiến thức khái quát 18

1.4.4 Bài tập vật lý là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh 19

1.4.5 Bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy của học sinh 19

1.4.6 Bài tập vật lý để kiểm tra độ nắm vững kiến thức của học sinh 19

1.4.7 Bài tập Vật lý là một phương tiện để giáo dục học sinh 19

1.5 Các biện pháp phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua hoạt động giải bài tập Vật lý 20

1.5.1 Mức độ phức tạp của hoạt động tư duy của học sinh khi tìm kiếm lời giải 21

1.5.2 Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và cách giải bài tập vật lý 21

7

1.6 Vị trí của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trong dạy học Vật lý ở trường

trung học phổ thông 23

1.7 Phân tích tình hình thực tế bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở trường trung học phổ thông 26

1.7.1 Một số nhận xét về nội dung chương trình sách giáo khoa Vật lý trung học phổ thông hiện hành phục vụ cho việc bồi dưỡng HS giỏi 26

1.7.2 Những khó khăn và nhu cầu của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh giỏi trước thực trạng trên 27

Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 12 NÂNG CAO

29 2.1 Cấu trúc nội dung và vị trí chương “Dao động và sóng điện từ” ở lớp 12 trung học phổ thông 29

2.1.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung 29

2.1.2 Vị trí, vai trò của chương “Dao động và sóng điện từ” trong chương trình Vật lý lớp 12 31

2.2 Mục tiêu kiến thức, kỹ năng cần đạt được qua việc dạy chương “Dao động và sóng điện từ” 32

2.2.1 Nội dung kiến thức học sinh cần đạt được sau khi học chương “Dao động và sóng điện từ” 32

2.2.2 Nội dung kỹ năng học sinh cần đạt được sau khi học chương “Dao động và sóng điện từ” 34

2.3 Xây dựng hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” thuộc chương trình Vật lý 12 nâng cao 35

2.4 Xây dựng hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” 36

2.4.1 Các bài tập thuộc nội dung: Dao động điện từ 36

2.4.2 Các bài tập thuộc nội dung: Điện từ trường 39

2.4.3 Các bài tập thuộc nội dung: Truyền thông bằng sóng vô tuyến 42

2.5 Sử dụng hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” thuộc chương trình Vật lý 12 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi 42

2.5.1 Xây dựng tiến trình sử dụng hệ thống bài tập trong quá trình dạy học 42

2.5.2 Phân tích tiên nghiệm tiến trình sử dụng hệ thống bài tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi chương “Dao động và sóng điện từ” 43

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 83

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 83

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm (TNSP) 83

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 83

8

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 83

3.3 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm 83

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 84

3.5 Phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 84

3.6 Đánh giá định tính về việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh và hiệu quả của tiến trình dạy học theo giáo án đã soạn 90

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 93

1 Kết luận 93

2 Khuyến nghị 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

PHỤ LỤC 97

PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA GIÁO VIÊN 97

PHỤ LỤC 2: PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH 98

PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM 100

rằng “giáo dục là quốc sách hàng đầu”

Mục tiêu phát triển giáo dục đến năm 2010 của bậc trung học phổ thông được Chính phủ ta xác định là: “Thực hiện chương trình phân ban hợp lý nhằm đảm bảo cho HS có học vấn phổ thông, cơ bản theo một chuẩn thống nhất, đồng thời tạo điều kiện cho sự phát triển nhân lực của mỗi HS, giúp HS có hiểu biết về kỹ thuật…” Để đáp ứng được mục tiêu này thì trong quá trình dạy học đòi hỏi phải không ngừng đổi mới, hiện đại hoá phương pháp, nội dung dạy học về các lĩnh vực khoa học tự nhiên, khoa học xã hội nhân văn nhằm phát triển năng lực tự học cho các em, để các em có khả năng chiếm lĩnh được các kiến thức mới và nhanh chóng tiếp thu được cái mới khi vào đời

Quá trình dạy học ở trường trung học hiện nay tồn tại rất nhiều mâu thuẫn Cụ thể là :“Trong HS, mâu thuẫn giữa một bên là tư duy cụ thể phát triển và một bên là tư duy trừu tượng kém phát triển” Đa số các em còn thiên

về cách học thuộc lòng, quen làm với các mẫu đã cho sẵn…do đó mà khả năng phân tích, tổng hợp của các em còn yếu Và "mâu thuẫn giữa khối lượng tri thức đang được đổi mới tăng lên phức tạp và thời gian học tập không thể tăng lên được" , thực tế việc giảng dạy các môn khoa học tự nhiên nói chung

và bộ môn Vật lý nói riêng ở trường phổ thông vẫn còn quá phụ thuộc vào các phương pháp dạy học cổ truyền, nhồi nhét kiến thức cho HS vì thế mà các em không thể phát huy được năng lực của mình và còn nhiều mâu thuẫn nữa Chỉ có giải quyết tốt các mâu thuẫn này thì mới nâng cao được chất lượng giáo dục từ đó mới phát triển tốt được nền giáo dục ở Việt Nam

10

Và để giải quyết các mâu thuẫn này thì cũng đòi hỏi phải đổi mới phương pháp, nội dung dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của người học Bản chất của hướng này là khơi gợi, phát huy năng lực tìm tòi, sáng tạo … của người học thông qua việc tạo điều kiện cho họ giải quyết vấn đề

Là một học viên cao học lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý tôi nhận thấy rằng việc dạy học các môn khoa học ở nhà trường không chỉ là giúp cho HS có được một số kiến thức cụ thể nào đó mà quan trọng hơn trong quá trình dạy các kiến thức cụ thể đó phải rèn luyện cho HS tiềm lực để khi ra trường họ có thể tự học tập, có khả năng giải quyết các vấn đề nhằm đáp ứng những đòi hỏi đa dạng của cuộc sống Môn Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, giải các bài tập là một trong những hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập, kích thích tính tích cực, chủ động… của HS

Do vậy để nâng cao được chất lượng dạy học, phát huy được năng lực của HS trong dạy học nói chung và trong dạy học Vật lý nói riêng thì ta phải vận dụng nhiều phương pháp và biện pháp dạy học khác nhau Trong đó việc giải bài tập là một trong những biện pháp đó Bởi vì các bài tập Vật lý có tầm quan trọng trong việc “ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng,

kỹ xảo cho HS, giúp HS vận dụng kiến thức vào thực tiễn, rèn luyện cho các

em vận dụng kiến thức một cách khái quát, thói quen làm việc tự lực…” Trong quá trình dạy học của giáo viên, việc phát hiện và bồi dưỡng HS giỏi Vật lý còn nhiều hạn chế và khó khăn Giáo viên chưa có kinh nghiệm trong việc phát hiện HS năng khiếu trong việc học bộ môn, chưa có định hướng đúng đắn cho các em để các em có thêm niềm đam mê trong việc học môn Vật

lý Bản thân giáo viên còn chưa định hướng được phẩm chất và năng lực cần có cho một HS giỏi là gì? Cần làm những gì để góp phần hình thành những phẩm chất và năng lực cho HS, Một điều rất quan trọng và có thể nói là mang tính quyết định cho chất lượng của việc bồi dưỡng HS giỏi đó là nhiều giáo viên

11

còn chưa làm chủ được nội dung kiến thức cần truyền đạt, giáo viên còn mơ hồ

về các dạng bài, độ khó của kiến thức để tiến hành bồi dưỡng cho các em một cách có hệ thống và lôgic Đối với giáo viên Trung học phổ thông, họ thực sự thiếu một tài liệu chuyên về hướng dẫn cách phát hiện HS giỏi môn Vật lý và

hệ thống bài tập dành cho việc bồi dưỡng HS giỏi

Đã có nhiều tác giả với nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề bồi dưỡng HS giỏi Vật lý ở cấp phổ thông Tuy nhiên, chưa có nhiều công trình nghiên cứu về xây dựng và sử dụng bài tập Vật lý để bồi dưỡng HS giỏi cụ thể cho từng khối học nhằm phát triển được các năng lực tư duy trong HS, từng bước giúp giáo viên khắc phục được những khó khăn trong công tác bồi dưỡng HS giỏi

Vật lý là một môn khoa học gắn liền với thực tế, khi người giáo viên trong quá trình giảng dạy bộ môn mà ta đào tạo được những định hướng tốt cho HS, giúp các em có niềm đam mê, sự say sưa học tập và nghiên cứu, các

em sẽ trở thành những HS giỏi và trong tương lai các em sẽ trở thành nhân tài mang lại nhiều thành công trên con đường khoa học cho đất nước

Từ tất cả lý do trên nên tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học chương "Dao động và sóng điện từ" vật lý lớp 12 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi”

2 Mục đích nghiên cứu

- Xây dựng hệ thống bài tập chương "Dao động và sóng điện từ" thuộc

chương trình Vật lý lớp 12 nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi

- Thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức thuộc chương “Dao động và sóng điện từ” với việc sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề và tư duy sáng tạo cho HS

3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

- Nội dung và phương pháp dạy học chương “Dao động và sóng điện từ” vật lý 12 THPT

12

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” đồng thời thiết kế được tiến trình dạy học các kiến thức thuộc chương với

việc sử dụng hệ thống bài tập đó theo một chiến lược hợp lý thì sẽ phát huy được tư duy sáng tạo và năng lực giải quyết vấn đề của HS

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng HS giỏi Vật

- Thực nghiệm sư phạm hệ thống bài tập đã xây dựng nhằm đánh giá kết quả và rút ra kết luận

- Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả điều tra ban đầu và rút ra kết luận về khả năng ứng dụng các nội dung đề xuất

7 Các phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Phân tích và tổng hợp một số vấn đề lý luận dạy học theo quan điểm

13

hiện đại

- Phân tích và tổng hợp lý thuyết về bài tập Vật lý dùng trong việc bồi dưỡng HS nhằm phát huy tính sáng tạo của HS

- Làm việc với các tài liệu có liên quan đến đề tài

7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Điều tra cơ bản năng lực tư duy của HS

- Phân tích tình hình thực tế trong việc bồi dưỡng HS giỏi Vật lý ở trường THPT

- Đề xuất hệ thống bài tập nhằm hỗ trợ HS giỏi tự học và rèn luyện năng lực tư duy của HS giỏi Vật lý lớp 12 trường THPT

7.3 Phương pháp thống kê toán học

- Thực nghiệm sư phạm và xử lý kết quả

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung chính luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý

ở trường trung học phổ thông

Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học

chương “Dao động và sóng điện từ” Vật lý 12 nâng cao

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

14

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƯỠNG

HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Quan niệm về dạy học hiện đại

1.1.1 Bản chất của quá trình dạy học

Quá trình dạy học của một bộ môn khoa học cụ thể được hiểu là quá trình hoạt động của giáo viên và HS trong sự thống nhất của ba thành phần: Giáo viên, HS và tư liệu hoạt động dạy học

Học đồng nghĩa với sự phát triển: Sự học nói chung là sự thích ứng của người học với những tình huống thích đáng nảy sinh và phát triển ở người học những dạng thức hoạt động xác định, phát triển ở người học những năng lực thể chất, tinh thần và nhân cách của cá nhân Nói riêng, sự học có chất lượng một tri thức mới phải là sự thích ứng của người học với những tình huống học tập thích đáng Chính nhờ quá trình thích ứng này là hoạt động của người học xây dựng trên nền tri thức mới và tính cách là phương tiện tối ưu giải quyết tình huống mới Đồng thời là quá trình góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức, thực tiễn và nhân cách của người học

Nếu là hành động của HS xây dựng kiến thức cho bản thân mình và vận dụng kiến thức cho bản thân mình, thì dạy học là hành động (hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức) Do đó, trong dạy học giáo viên cần phải tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của HS

để qua đó chiếm lĩnh được tri thức đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách toàn diện của mình

Như vậy, muốn đạt chất lượng, hiệu quả cao trong sự vận hành tương tác dạy học gồm người dạy (giáo viên), người học (HS) và tư liệu hoạt động dạy học (môi trường) thì giáo viên cần tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động của

HS theo một chiến lược hợp lý, sao cho HS tự chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho mình, năng lực trí tuệ và nhân cách toàn diện của HS từng bước phát

Hành động của HS với tư liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của

HS với tình huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho bản thân mình Sự tương tác đó của HS và tư liệu đem lại cho giáo viên những thông tin liên hệ ngược lại cần thiết cho sự chỉ đạo của giáo viên với học sinh

Để quá trình dạy học đạt hiệu quả cao nhất chúng ta phải đảm bảo hoạt động của thầy và trò thống nhất với nhau Vai trò chủ đạo của người thầy thể hiện ở chỗ xác định mục tiêu, nội dung dạy học, thiết kế và tổ chức hoạt động của hoạt động dạy học, dự kiến các tình huống có thể xẩy ra và phương cách giải quyết tương ứng,…Nhưng phải phát huy đúng mức vai trò tự giác, tự chủ, tự điều chỉnh hoạt động nhận thức của trò HS với tư cách là chủ thể

Giáo viên Học sinh

Tư liệu hoạt động dạy học (Môi trường)

Hình 1.1 Mô tả tương tác bên trong hệ của hệ dạy học

16

nhận thức, chủ thể của hoạt động học phải tự tìm ra kiến thức bằng cách hành động của chính mình dưới sự hướng dẫn của thầy Tuy nhiên, tri thức do HS tìm ra dễ mang tính chủ quan, phiến diện, thiếu khoa học Vì vậy, người thầy cần tổ chức để trò thể hiện chính mình trước lớp, trao đổi, thảo luận với bạn

để tăng tính khách quan khoa học trong tri thức do họ tự tìm ra Trên cơ sở kiến thức của thầy, của bạn, trò tự kiểm tra đánh giá, sửa chữa rút kinh nghiệm về cách học, cách giải quyết vấn đề Để thể hiện đầy đủ vai trò chủ thể của mình, trong quá trình học, các em phải có hứng thú rõ rệt với tri thức thu nhận được, có ý thức trách nhiệm của mình và phải tham gia tích cực trong suốt quá trình học Người học phải tự tham gia thực hiện nhiệm vụ học tập bằng tất cả khả năng, tất cả tri thức và kinh nghiệm của mình đã có Như vậy, trong quá trình dạy học hiện đại, HS vừa là đối tượng của hoạt động dạy, vừa là chủ thể nhận thức nhưng khi nào HS thực hiện tốt vai trò chủ thể của mình thì các em mới tiếp thu một cách có ý thức hiệu quả sự tác động sư phạm của thầy để chiếm lĩnh tri thức và biến chúng thành sản phẩm cá nhân Tóm lại, hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của HS luôn luôn song hành tồn tại, nếu thiếu đi một trong hai thì không còn gọi là quá trình dạy học Sự thống nhất biện chứng thể hiện mối quan hệ mật thiết tác động qua lại, phụ thuộc lẫn nhau giữa hoạt động dạy và hoạt động học đòi hỏi phải xây dựng mối liên hệ đúng đắn mối quan hệ thầy trò Việc tôn trọng vai trò chủ thể của HS trong quá trình dạy học là rất có ý nghĩa và sẽ thúc đẩy

HS chủ động tham gia vào quá trình chiếm lĩnh kiến thức mới

1.1.2 Nhiệm vụ dạy học

Chức năng xã hội tổng quát của giáo dục là truyền kinh nghiệm, thành tựu phát triển của loài người đã được tích lũy bởi thế hệ đi trước cho thế hệ trẻ, đảm bảo sự hình thành và phát triển những con người có văn hóa cao Các thành tựu của sự phát triển đã được con người tích lũy và truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác Ở loài người những thành tựu của sự phát triển được củng

17

cố ở một hình thức hoàn toàn đặc biệt, có chỉ xuất hiện trong xã hội loài người ở hình thức văn hóa vật chất và tinh thần Hoạt động của con người là hoạt động sáng tạo, tạo ra sản phẩm Trong quá trình hoạt động của con người, con người xây dựng chỗ ở, làm ra các vật dụng có giá trị, đáp ứng nhu cầu luôn phát triển và tạo ra những phương tiện sản xuất Trong quá trình hoạt động có tính xã hội này, năng lực, kiến thức, kỹ năng của con người dường như kết tinh trong các sản phẩm vật chất và tinh thần của họ Con người của mỗi thế hệ sau bắt đầu cuộc sống của mình trong thế giới văn hóa, thế giới của các đối tượng và các hiện tượng được tạo ra bởi các thế hệ đi trước Khi tham gia các hoạt động đa dạng liên kết đến các yếu tố khác của văn hóa, vật chất, tinh thần dưới sự hướng dẫn của thế hệ đã trưởng thành Thế hệ đang lớn lên nắm được những của cải của nền văn hóa và phát triển trong bản thân mình, những năng lực được thể hiện, được kết tinh trong các yếu tố văn hóa này Những hoạt động của con người vô cùng đa dạng và phức tạp, đặc trưng cho các nghề nghiệp và chuyên môn khác nhau Vì thế trước lý luận dạy học xuất hiện một vấn đề là trong sự đa dạng của các hoạt động cần làm ra những cái chung, phân biệt các yếu tố văn hóa mà thế hệ trẻ cần chiếm lĩnh để trở thành con người có văn hóa Đồng thời, tổ chức những hoạt động học tập, rèn luyện thích hợp của HS để đảm bảo cho HS chiếm lĩnh nội dung học vấn đó

1.1.3 Phương pháp dạy học

Phương pháp dạy học là tổ hợp các cách thức hoạt động, tương tác giữa thầy và trò trong quá trình dạy học nhằm đạt được mục đích dạy học Phương pháp dạy học là một trong những yếu tố quan trong nhất của quá trình dạy học

và luôn là trung tâm chú ý của các nhà giáo dục trên thế giới

Phương pháp là hình thức tự vận động bên trong của nội dung, nên cùng với sự biến đổi của nội dung, phương pháp dạy học cũng đang được đổi mới theo hướng hiện đại hóa Việc đổi mới phương pháp dạy học đòi hỏi phải

18

tìm kiếm phương pháp dạy học mới và cải tạo các phương pháp cổ truyền cho phù hợp với nội dung hiện đại, theo hương nâng cao tính tích cực, độc lập, sáng tạo, nâng cao năng lực nội sinh của người học, đổi mới cách điều khiển quá trình dạy học và đưa công nghệ hiện đại vào trong nhà trường Cụ thể là các phương pháp phải:

- Góp phần hình thành động cơ nhận thức, các phương pháp nhận thức bồi dưỡng cho HS phương pháp tự học, tự khám phá để chiếm lĩnh tri thức

- Nhằm nâng cao tính tích cực, độc lập, sáng tạo và phát huy năng lực vận dụng tri thức vào thực tiễn cho HS

Trong bối cảnh nền kinh tế thị trường, mở cửa, hội nhập và phát triển nền kinh tế tri thức, việc cạnh tranh trên lĩnh vực “trí tuệ” đang diễn ra gay gắt thì cách đào tạo con người có trí tuệ, giàu tính sáng tạo càng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng Các phương pháp dạy học phải phản ánh trong mình nó những thành tựu của phương pháp riêng của mỗi khoa học các phương pháp triết học và cách phương pháp khoa học nói chung Bởi vì việc nắm vững các phương pháp này có tác dụng đến việc hình thành và phát triển tính độc lập sáng tạo của mỗi HS

Phương pháp dạy học có đặc điểm riêng khác biệt với phương pháp tác động của con người lên các đối tượng vô tri trong hoạt động sản xuất vật chất nói chung Đối với việc học, giáo viên là chủ thể của hoạt động dạy học và

HS là đối tượng của hoạt động dạy học đồng thời là chủ thể của hoạt động dạy học Để đạt được mục đích dạy học vạch ra bởi giáo viên, giáo viên phải

tổ chức tài liệu dạy tức là phải tác động lên tư liệu của hoạt động dạy học nhưng phải đồng thời và rất quan trọng là phải tác động tới HS sao cho HS tự xác định được mục đích hoạt động của mình Từ đó dẫn tới những hoạt động tương ứng của HS và đạt được kết quả phù hợp với mục đích giáo viên đặt ra

Có thể biểu đạt đặc điểm của phương pháp dạy học vừa nói trên bằng hình dưới đây:

19

Đối với hoạt động dạy học, việc suy nghĩ, thỏa luận về phương pháp gắn liền với suy nghĩ thảo luận về việc tổ chức tình huống học tập và định hướng hoạt động nhận thức của HS bởi giáo viên

Tóm lại, phương pháp dạy học là những hành động có mục đích của giáo viên nhằm tổ chức hoạt động nhận thức và thực hành của HS, đảm bảo cho HS lĩnh hội nội dung học vấn

Nói cách khác, phương pháp dạy học hoạch định sự tương tác cần thiết của giáo viên và HS Trong tiến trình này, giáo viên tổ chức hoạt động của HS

và đối tượng mà kết quả hoạt động này là HS chiếm lĩnh được nội dung dạy học, đạt được mục tiêu xác định

1.2 Quan niệm về năng lực sáng tạo của học sinh

1.2.1 Khái niệm về năng lực

Năng lực là khả năng, điều kiện sẵn có để thực hiện tốt một hoạt động nào đó Trong tâm lý học, người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của các nhân, nhờ thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt một loạt hoạt động nào đó Người có năng lực về một mặt nào đó thì không phải nỗ lực nhiều trong công tác mà vẫn khắc phục được những khó khăn một cách nhanh

Mục đích

của GV

Phương tiện của GV

Hình 1.2 Đặc điểm của phương pháp dạy học

Mục đích của HS

Hành động của GV Hành động của HS

Phương tiện của HS

Kết quả đạt được của HS

20

chóng và dễ dàng hơn người khác Năng lực chứa đựng yếu tố mới mẻ linh hoạt trong hoạt động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong những tình huống khác nhau, trong một lĩnh vực hoạt động rộng hơn Bởi vậy, năng lực hoạt động của HS sẽ là mục đích của dạy học giáo dục, những yêu cầu về phát triển, bồi dưỡng năng lực cho HS cần đặt đúng chỗ của chúng trong mục đích dạy học Năng lực của mỗi người dựa trên cơ sở vật chất, nhưng được hình thành và phát triển chủ yếu dưới tác dụng của sự rèn luyện, dạy học, giáo dục

1.2.2 Khái niệm về sáng tạo

Sáng tạo là loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất, có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị giải quyết những khó khăn nhất định

Trong từ điển tiếng Việt thì sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có

Sáng tạo thường được hiểu là đề ra những yếu tố độc đáo, hữu ích phù hợp với hoàn cảnh Có người xem sáng tạo là năng lực độc đáo riêng ở giới văn nghệ sĩ và các nhà khoa học Thực ra trong mọi lĩnh vực hoạt động đều có thể và cần có sự sáng tạo, nếu không thì mọi hoạt động không thể thành công

Về thực chất sáng tạo không chỉ là một đặc trưng cho sự khác giữa người với sinh vật mà còn là một đặc trưng chỉ sự khác nhau về sự đóng góp cho tiến

bộ xã hội, giữa người này và người khác Quá trình sáng tạo của con người thường bắt đầu từ một ý tưởng mới, bắt đầu từ tư duy sáng tạo của con người Sáng tạo là tiềm năng vốn có trong mỗi con người, khi có dịp là bộc lộ,

vì vậy cần phải tạo cho HS những cơ hội đó Mỗi người có thể tập luyện để phát triển óc sáng tạo trong lĩnh vực hoạt động của mình Tính sáng tạo thường liên quan đến tính tự giác, chủ động, độc lập, tự tin Sự sáng tạo là hình thức cao nhất của tính tích cực, độc lập con người Người có tư duy sáng tạo không chịu nghĩ theo lề thói chung, không bị rằng buộc bởi những quy tắc hành động cứng nhắc đã học, ít chịu ảnh hưởng của người khác

21

1.2.3 Khái niệm về năng lực sáng tạo

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất, tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới Đối với HS năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lực biết giải quyết vấn đề học tập để tìm

ra cái mới ở mức độ nào đó, thể hiện được khuynh hướng năng lực sáng tạo

và kinh nghiệm của cá nhân HS Sáng tạo đối với HS là sáng tạo lại cái mà nhân loại đã biết (nhưng HS chưa biết), do đó thật ra là tập sáng tạo, còn giáo viên đã biết và biết cách làm

Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng không phải là bẩm sinh mà được hình thành, phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể Bởi vậy, muốn hình thành năng lực hoạt động sáng tạo cần phải chuẩn bị cho

HS những điều cần thiết để họ có thể thực hiện thành công với một kết quả mới mẻ nhất định trong hoạt động đó Để tổ chức hoạt động cho HS càng nhiều càng tốt

Từ các cơ sở lí luận trên chúng ta có thể có những quan niệm về năng lực sáng tạo của HS là:

- Năng lực nhìn thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết Năng lực nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết

- Năng lực tự chuyển tải tri thức và kĩ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện hoàn cảnh mới

- Năng lực nhìn thấy cấu trúc đối tượng đang nghiên cứu Thực chất là bao quát nhanh chóng, đôi khi ngay tức khắc các bộ phận, các yếu tố của đối tượng trong mối quan hệ giữa chúng

- Năng lực đề xuất các giải pháp khác nhau khi xử lý một tình huống Khả năng huy động các kiến thức cần thiết để đưa ra giải quyết hay dự đoán khác nhau khi phải lí giải một hiện tượng

- Năng lực xác định bằng lý thuyết và thực hành các giả thuyết (hay

22

phủ nhận nó) Năng lực biết đề xuất các phương án thí nghiệm hoặc thiết kế các sơ đồ thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết, hoặc để đo một đại lượng vật lý nào đó với hệ quả cao nhất có thể có được trong những điều kiện đã cho

- Năng lực nhìn thấy một vấn đề dưới những góc độ khác nhau, xem xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn nhau Năng lực tìm ra các giải pháp lạ, năng lực biết kết hợp nhiều phương pháp giải bài tập

để tìm ra một phương pháp giải mới độc đáo

1.3 Bài tập Vật lý và phân loại bài tập Vật lý

1.3.1 Khái niệm về bài tập Vật lý

Theo từ điển Tiếng Việt, bài tập là yêu cầu của chương trình cho HS làm để vận dụng những điều đã học và cần giải quyết vấn đề bằng phương pháp khoa học Một số tài liệu lý luận dạy học thường dùng bài toán Vật lý để chỉ bài tập định tính và định lượng nhằm giải thích những hiện tượng trong tự nhiên mà con người bắt gặp trong lao động và sản xuất

Theo các nhà lý luận dạy học Liên xô (cũ), bài tập bao gồm cả câu hỏi

và bài toán mà trong khi hoàn thành chúng HS vừa nắm được vừa hoàn thiện một kiến thức hay một kỹ năng nào đó, bằng cách trả lời miệng hay trả lời viết hoặc kèm theo thực nghiệm

Ở nước ta, sách giáo khoa hoặc sách tham khảo, thuật ngữ “bài tập” được dùng theo quan điểm này

Về mặt lý luận dạy học, để phát huy tối đa tác dụng của bài tập Vật lý trong quá trình dạy học người giáo viên phải sử dụng và hiểu nó theo quan điểm hệ thống và lý thuyết hoạt động Một HS lớp 1 không thể xem bài tập lớp 12 là một “bài tập” và ngược lại, đối với HS lớp 12 bài toán lớp 1 không còn là “bài tập” nữa Bài tập chỉ có thể là “bài tập” khi nó trở thành đối tượng hoạt động của chủ thể, khi có một người nào đó có nhu cầu chọn nó làm đối tượng, mong muốn giải nó, tức là khi có một “người giải” Vì vậy, bài tập và

1.3.2 Sơ đồ cấu trúc của hệ bài tập

Thông thường trong sách giáo khoa và tài liệu lý luận dạy học bộ môn, người ta hiểu bài tập là những bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lý, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lý và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức của HS vào thực tiễn

1.3.3 Phân loại bài tập vật lý

“Bài tập vật lý là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lý”

Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý: phân loại theo mục đích, nội

Những điều kiện

Những yêu cầu

Phép giải

Phương tiện giải

Hình 1.3 Cấu trúc của hệ bài tập

+ Đào sâu bản chất của hiện tượng vật lý

+ Vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống

+ Rèn luyện năng lực quan sát, bồi dưỡng tư duy logic

+ Củng cố các khái niệm vừa học

+ Hiểu kỹ hơn các định luật, các công thức và cách sử dụng chúng + Rèn luyện kỹ năng sử dụng các đơn vị vật lý và chuẩn bị cho việc giải các bài tập phức tạp hơn

b Bài tập tổng hợp

“Là loại bài tập tính toán phức tạp, muốn giải phải vận dụng nhiều khái niệm, nhiều công thức có khi thuộc nhiều bài, nhiều phần khác nhau của chương trình” Vai trò của loại bài tập này:

+ Mở rộng đào sâu kiến thức giữa các thành phần khác nhau của chương trình

+ Giúp HS biết tự mình lựa chọn những định luật, công thức trong số

• Đọc đồ thị và khai thác đồ thị đã cho

• Vẽ đồ thị theo dữ kiện đã cho của bài tập

• Dùng đồ thị để xác định những dữ kiện cho bài tập

1.3.3.4 Bài tập thí nghiệm

“Là bài tập mà trong khi giải phải tiến hành thí nghiệm, hoặc để kiểm chứng cho lời giải lý thuyết hoặc để tìm các số liệu, dự kiện dùng cho việc giải bài tập” Vai trò của loại bài tập này:

+ Giáo dục HS về cả 3 mặt: giáo dục, giáo dưỡng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp

+ Loại bài tập này thường gây cho HS hứng thú và rèn luyện tính sáng tạo cho HS

1.4 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học

Bài tập vật lý là một yêu cầu học tập đặt ra cho HS giải quyết trên cơ sở các lập luận lôgic nhờ các phép tính toán, các thí nghiệm dựa trên những kiến thức về khái niệm định luật và các thuyết vật lý

Trong quá trình dạy học vật lý, việc giảng dạy vật lý phải gắn liền với công việc rèn luyện cho HS giải bài tập vật lý Đó cũng là đặc điểm chung của các môn khoa học tự nhiên Trong một số trường hợp việc nghiên cứu và học tập cũng như là các bài tập nhất định Bài tập nhằm dùng để rèn luyện cho HS

áp dụng nhớ kiến thức Bài tập còn dùng để rèn luyện năng lực, tư duy sáng tạo cho HS,…

26

1.4.1 Bài tập giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu mở rộng kiến thức

Trong bài tập HS phải vận dụng những kiến thức khái quát trừu tượng của các khái niệm, các định luật vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà HS nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế, phát hiện ngày càng nhiều những hiện tượng thuộc ngoại diện của khái niệm hoặc chịu sự chi phối của các định luật hay thuộc phạm vi ứng dụng của chúng Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật, bài tập vật lý sẽ giúp HS thấy được những ứng dụng muôn hình muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học Bài tập sẽ giúp HS phân tích để nhận biết các biểu hiện của khái niệm, định luật vật lý

Bài tập vật lý là một phương tiện củng cố kiến thức sinh động khi giải bài tập, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp nhiều kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp những kiến thức thuộc chương, nhiều phần của chương trình

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

Ở trung học phổ thông nhiều khi bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra

1.4.3 Bài tập vật lý rèn kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn thói quen vận dụng kiến thức khái quát

Bài tập vật lý là một trong những phương tiện quý báu để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn Có thể xây dựng nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức lý 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 phép

1.4.5 Bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy của học sinh

Có nhiều bài tập vật lý không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho HS tư duy sáng tạo Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng

cụ rất có ích về mặt này

1.4.6 Bài tập vật lý để kiểm tra độ nắm vững kiến thức của học sinh

Bài tập vật lý cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững của HS tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của HS được chính xác

1.4.7 Bài tập Vật lý là một phương tiện để giáo dục học sinh

Nhờ bài tập vật lý ta có thể giới thiệu cho HS biết sự xuất hiện những

tư tưởng, quan điểm tiên tiến hiện đại, những phát minh, những thành tựu của nền khoa học trong và ngoài nước Tác dụng của bài tập Vật lý còn biểu hiện chỗ là chúng là phương tiện hiệu quả để giáo dục tình yêu lao động, đức tính kiên trì vượt khó, ý chí và tính cách của HS Việc giải bài tập Vật lý có thể mang đến cho người học niềm phấn khởi sáng tạo đối với những thành công, tăng thêm sự yêu thích bộ môn và làm tiêu tan sự chán nản, không tin vào sức

28

mình, gây được hứng thú đối với môn học vật lý

1.5 Các biện pháp phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua hoạt động giải bài tập Vật lý

Khi còn ngồi trên ghế nhà trường nếu HS được tập luyện làm những việc có nhiều tính sáng tạo thì sau này sau công tác sản suất, hoạt động xã hội mới có thói quen suy nghĩ linh hoạt nhạy cảm Do đó trong quá trình giảng dạy cần có những yêu cầu sau:

- Tạo hứng thú trong học tập: Giáo viên phải giảng dạy, ra bài tập phải gây cho HS hứng thú học tập, hứng thú sáng tạo và sáng tạo lại thúc đẩy hứng thú học tập mới HS cần có những hứng thú học tập cao hơn, cần có sự khao khát nhận kiến thức mới và vận dụng cái mới vào thực tế

- Cần có kiến thức cơ bản, vững chắc: Mọi sự sáng tạo bất kỳ đều bắt đầu từ sự tái hiện cái đã biết Người học phải biết vận dụng tri thức đã biết vào tình huống mới, vào giải thích hiện tượng vật lý, quá trình vật lý trong các tình huống khác nhau Vì vậy, kiến thức cơ bản vững chắc phải là yếu tố cần thiết cho rèn luyện năng lực sáng tạo

- HS phải có tính „nghi ngờ khoa học‟ luôn luôn đặt câu hỏi „còn cách nào giải quyết nữa không‟?

- HS phải có năng lực tư duy độc lập Theo P.L Kapitax: „ Giáo dục khả năng sáng tạo trong người dựa trên sự phát triển của tư duy độc lập‟ Đó là khả năng con người trong việc tự xác định phương hướng hoạt động của mọi tình huống mới, tự phát hiện và nêu lên các vấn đề cần giải quyết, tự tìm ra con đường giải quyết nó Theo Piagalperin thì khả năng định hướng hoạt động của HS là điều kiện tiên quyết của sự phát triển tính tích cực sáng tạo của họ Các biện pháp phát triển năng lực sáng tạo HS:

- Tổ chức các hoạt động tìm tòi, sáng tạo trong quá trình xây dựng kiến thức mới bằng một hệ thống bài tập đã soạn thảo

- Luyện tập khả năng dự đoán, phỏng đoán từ giả thuyết qua các tình

29

huống có vấn đề, tạo hoàn cảnh để HS ý thức nhiệm vụ phải làm

- Luyện tập đề xuất các vấn đề khi giải bài tập tự lực, độc lập, sáng tạo

để xây dựng kiến thức mới

1.5.1 Mức độ phức tạp của hoạt động tư duy của học sinh khi tìm lời giải

- Bài tập cơ bản (BTCB): Là loại bài tập để tìm được lời giải chỉ cần

thiết lập được mối quan hệ cái đã cho và cái cần tìm dựa vào một vài đơn vị

kiến thức cơ bản đơn giản

- Bài tập phức hợp: (Bài tập gồm nhiều đơn vị cơ bản)

Là loại bài tập mà quá trình giải phải thực hiện một chuỗi các lập luận

lôgic, giữa cái đã cho và cái tìm thông qua một loạt các bước trung gian Rõ

ràng, một bước trung gian là một bài tập cơ bản Để giải quyết một bài tập

không cơ bản thì học sinh phải thành thạo các bài tập cơ bản và phải nhận ra

quan hệ lôgic mật thiết của bài tập thông qua những quan hệ lôgic sơ đẳng Trong thực tế dạy học giáo viên không làm cho học sinh hiểu trọn vẹn một

vấn đề, một bài tập, một quá trình suy luận (vì những lý do khách quan và chủ

quan khác nhau) thông qua những câu hỏi “tại sao?” Về phía học sinh cũng

không biết đặt câu hỏi này, cuối cùng là đã hạn chế một cách đáng kể quá

trình nhận thức, khả năng giải quyết vấn đề và tư duy vật lý của học sinh

1.5.2 Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và cách giải bài tập vật lý

- Theo lý luận dạy học, kiến thức được hiểu là kết quả quá trình nhận

thức bao gồm “Một tập hợp nhiều mặt về chất lượng và số lượng của các biểu

tượng và khái niệm lĩnh hội được, giữ lại trong trí nhớ và được tái tạo lại khi

có những đòi hỏi tương ứng”

- Những kiến thức được nắm một cách tự giác, sâu sắc phần lớn là có

tích lũy thêm kỹ năng, kỹ xảo sẽ trở thành công cụ tư duy của học sinh

- Theo M.A Đanilôv “Kỹ năng là khả năng của con người biết sử dụng

có mục đích và sáng tạo những kiến thức và kỹ xảo của mình trong quá trình

hoạt động lý thuyết cũng như thực tiễn Kỹ năng bao giờ cũng xuất phát từ

30

kiến thức, dựa trên kiến thức Kỹ năng chính là kiến thức trong hành động

Còn kỹ xảo là hành động mà những hợp thành của nó do tập luyện mà trở

thành tự động hóa Kỹ xảo là mức độ cao của sự nắm vững kỹ năng Nếu như

kỹ năng đòi hỏi ở mức độ nhiều, ít sự tự kiểm tra sự tự giác, tỉ mỉ thì kỹ xảo là

hành động đã được tự động hóa, trong đó sự tự kiểm tra sự tự giác xảy ra

chớp nhoáng và các thao tác được thực hiện rất nhanh, như một tổng thể, dễ

dàng và nhanh chóng

- Sự nắm vững kiến thức có thể được phân biệt ở ba mức độ: Biết, hiểu

và vận dụng được

+ Biết một kiến thức nào đó nghĩa là nhận ra nó, phân biệt nó với các

kiến thức khác, kể lại một nội hàm của nó một cách chính xác Đây là mức độ

tối thiểu mà học sinh cần đạt trong quá trình học tập

+ Hiểu một kiến thức là gắn kiến thức ấy vào một kiến thức đã biết, đưa

được nó vào trong hệ thống vốn kinh nghiệm của bản thân, nói cách khác,

hiểu một kiến thức là nêu đúng ngoại hàm và nội diên của nó, xác lập những

quan hệ giữa nó và hệ thống kiến thức và vận dụng được trực tiếp kiến thức

ấy vào những tình huống quen thuộc dẫn đến có khả năng vận dụng nó một

cách linh hoạt và sáng tạo

+ Vận dụng kiến thức và giải quyết các nhiệm vụ thực tiễn, tức là phải

tìm được kiến thức thích hợp trong vốn kiến thức đã có để giải quyết một

nhiệm vụ mới Thông qua vận dụng kiến thức đã được nắm vững một cách

thực sự, sâu sắc hơn càng làm cho quá trình nắm vững kiến thức một cách tự

giác, sáng tạo làm cho mối quan hệ giữa lý thuyết và các thực tiễn càng sâu

sắc gần gũi Mặt khác, trong khi vận dụng kiến thức, các thao tác tư duy được

trau dồi, một số kỹ năng kỹ xảo được hình thành và củng cố, hứng thú học tập

của học sinh được nâng cao

- Để đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức Vật lý một cách chắc

chắn cần phải hình thành cho họ kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức thông

Formatted: Double strikethrough

31

qua nhiều hình thức tập luyện khác nhau Trong đó, việc giải bài tập một cách

có hệ thống từ dễ đến khó là một hình thức rèn luyện phổ biến được tiến hành nhiều nhất Theo nghĩa rộng, quá trình học tập là quá trình liên tiếp giải các bài tập Vì vậy, kiến thức sẽ được nắm vững hoàn toàn nếu như họ tự lực, tích cực vận dụng linh hoạt, tạo thành kiến thức ấy để giải quyết các bài toán khác nhau

Hình 1.4 Quan hệ biện chứng trong quá trình nhận thức 1.6 Vị trí của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi trong dạy học Vật lý ở trường trung học phổ thông

Nhân loại đang sống trong thế kỷ XXI, thế kỷ của tri thức và hội nhập Trí tuệ, sự tài năng và kỹ năng sống của con người được xem là yếu tố quyết định sự phát triển của xã hội Trong xã hội tương lai, nhiệm vụ của ngành giáo dục là phải đào tạo ra những con người có trí tuệ phát triển, thông minh

và sáng tạo Muốn có được điều này, ngay bây giờ nhà trường phổ thông phải trang bị đầy đủ cho HS hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn Việt Nam và năng lực tư duy sáng tạo Các công trình nghiên cứu thực trạng giáo dục Việt Nam hiện nay cho thấy chất lượng nắm vững kiến thức của HS không cao, đặc biệt việc phát huy tính tích cực của HS, năng lực nhận biết, năng lực giải quyết vấn đề và khả năng tự học không được rèn luyện đúng mức Từ thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt ra là phải đổi mới dạy học,

áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho HS năng lực

tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề

Việc nghiên cứu các vấn đề bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu của tác giả trong và ngoài nước quan tâm như: Apkin G.L Xeeda I.P Nắm vững kiến thức Vận dụng kiến thức

Để đáp ứng với yêu cầu của công cuộc cải cách giáo dục, quán triệt mục tiêu đào tạo con người mới toàn diện, người giáo viên trong nhà trường

có một vị trí và vai trò rất quan trọng Người giáo viên trong nhà trường không những phải truyền thụ một kiến thức của chương trình quy định, mà còn phải hình thành cho HS một phương pháp học tập độc lập, sáng tạo Thực hiện tốt lời dạy của cố thủ tướng Phạm Văn Đồng: “Ở nhà trường, điều chủ yếu không phải là rèn luyện trí nhớ mà rèn trí thông minh” và “phải làm sao tìm được cách học tập hợp lý nhất, thông minh nhất, tốn ít công nhất và thu hoạch được nhiều nhất Cần biến phương pháp thành thói quen và làm sao cho

nó thành nế nếp” Vì vậy trong quá trình giáo dục ở trường phổ thông, nhiệm

vụ phát triển tư duy cho HS là nhiệm vụ rất quan trọng Nhiệm vụ cấp thiết

33

đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học, áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề Điều đó có nghĩa là phải “dạy” như thế nào để giúp HS có phương pháp tư duy sáng tạo, phương pháp học tập hợp lý

Trong nhà trường phổ thông hiện nay, các bộ môn nói chung và bộ môn Vật lý nói riêng đã và đang tiến hành việc giảng dạy và học tập theo chương trình sách giáo khoa mới Một trong những yêu cầu của nội dung sách giáo khoa mới hiện nay là đưa quan điểm Vật lý hiện đại vào việc trình bày một số đơn vị kiến thức mới Vì vậy để giúp HS hiểu và nắm vững nội dung, khái niệm, kiến thức, kỹ năng thuộc một chương trình đòi hỏi người giáo viên phải vận dụng các phương pháp dạy học thích hợp Đồng thời, việc bồi dưỡng HS giỏi nói chung, bồi dưỡng HS giỏi môn Vật lý nói riêng đóng một vai trò quan trọng, nó là công tác mũi nhọn trong mỗi nhà trường phổ thông hiện nay, nó đóng góp một phần không nhỏ trong việc đào tạo nhân lực, nhân tài cho tương lai đất nước

Theo các tài liệu đã xác định được mục tiêu của việc bồi dưỡng học sinh giỏi là :

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

- Thúc đẩy được động cơ học tập của học sinh

- Bồi dưỡng sự lao động làm việc sáng tạo của học sinh

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

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

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

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

- Tạo điều kiện tốt nhất để phát triển khả năng giao tiếp, ứng xử với

34

mọi tình huống xảy ra

1.7 Phân tích tình hình thực tế bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở trường trung học phổ thông

1.7.1 Một số nhận xét về nội dung chương trình sách giáo khoa Vật lý trung học phổ thông hiện hành phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi

Chương trình vật lý nâng cao được tổng hợp toàn bộ kiến thức từ lớp

10 đến hết lớp 12 gồm các phần riêng lẻ như cơ, nhiệt, điện, quang Trong mỗi phần riêng lẻ lại chứa đựng nhiều mối quan hệ vật lý Ví dụ như: Phần cơ bao gồm cả phần chuyển động cơ học, lực, áp suất, công, công suất, các máy

cơ đơn giản, hiệu suất Nếu không được học phần vật lý nâng cao thì HS không thể giải quyết được các vấn đề vật lý bao hàm nhiều hiện tượng trong một vấn đề diễn ra trong thực tế Đồng thời HS cũng không thể giải được nhiều bài tập trong đề thi tuyển chọn HS giỏi của các cấp hiện nay

Tài liệu hiện nay giáo viên chủ yếu dựa vào các sách nâng cao của các nhà xuất bản dành cho giáo viên, phụ huynh và HS giỏi tham khảo Hầu hết các loại sách này được trình bày theo thứ tự :

35

1.7.2 Những khó khăn và nhu cầu của giáo viên khi bồi dưỡng học sinh giỏi trước thực trạng trên

1.7.2.1 Những khó khăn

- Không xác định được giới hạn của các kiến thức cần giảng dạy cho

HS sao cho hợp lý, vì đôi lúc đề thi đề cập kiến thức quá rộng

- Không đủ tài liệu tham khảo:

+ Căn cứ vào tài liệu giáo khoa thì lượng bài tập quá dễ, quá ít

+ Căn cứ vào các tài liệu (các đề thi HS giỏi các năm) đã xuất bản thì có nhiều bài tập đề cập đến kiến thức ngoài chương trình quá xa, không phù hợp + Một số tài liệu không khớp nhau về kiến thức mà khi tham khảo các giáo viên trực tiếp bồi dưỡng HS không lý giải được

- Kinh phí dành cho bồi dưỡng theo quy định còn quá nhiều bất cập

- HS và phụ huynh HS chưa thật yên tâm do chính sách đặc cách của

HS đạt giải chưa ổn định, đồng thời công sức ôn thi Đại học nhỏ hơn nhiều

mà hiệu quả lại thiết thực và thực tế hơn

1.7.2.2 Một số nhu cầu

- Nên có giới hạn kiến thức thông báo trước trong đề thi của mỗi năm

Ví dụ: Thi Olympic quốc tế hàng năm vẫn có tài liệu chuẩn bị thi, trong đó

nêu những bài thi hoặc dạng bài thi có thể thi

- Cần có tài liệu bài tập kèm theo tài liệu giáo khoa, hoặc sách chuyên

- Nên tổ chức nhiều hơn (ở mức thi cụm) các lớp bồi dưỡng trao đổi, học hỏi giữa các giáo viên bồi dưỡng HS giỏi

- Nên có một tạp chí (hoặc tập san) thuộc lĩnh vực này giúp cho các giáo viên trao đổi, học hỏi lẫn nhau (kiểu báo như Toán học tuổi trẻ)

- Đề nghị đầu tư cao hơn nữa về các phòng học bộ môn và phòng thí nghiệm vật lý

- Nên sớm có chính sách cụ thể và rõ ràng để động viên kịp thời các giáo viên trực tiếp bồi dưỡng HS giỏi, nhất là bồi dưỡng đạt thành tích cao

36

- Đối với HS nên có những quyền lợi thích hợp với HS đạt giải cao trong các kì thi HS giỏi để các em thêm động lực, thêm yêu thích bộ môn hơn, dồn hết sức lực và niềm đam mê của mình vào việc nghiên cứu và ôn luyện đội tuyển để thi đạt kết quả cao

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này, tôi đã trình bày:

+ Những lý luận cơ bản về phương pháp dạy học hiện đại (bản chất, nhiệm vụ và phương pháp dạy học) Bên cạnh đó, tôi cũng trình bày những lý luận về năng lực sáng tạo và năng lực sáng tạo Ngoài ra, vị trí vai trò cung như cách phân loại bài tập Vật lý được trình bày để thông qua đó, thấy được vai trò của việc xây dựng một hệ thống bài tập ma tôi sẽ xây dựng ở chương sau + Phân tích vị trí, vai trò của việc ôn luyện HS giỏi trong trường THPT cũng như thực trạng của việc ôn tập, bồi dưỡng HS giỏi

Vì vậy, để nâng cao trình độ phát triển năng lực tư duy, sáng tạo của

HS cần rèn luyện để HS có trình độ cao về:

+ Lý luận và vai trò về bài tập Vật lý

+ Cơ sở lý luận về tư duy của HS

+ Nêu được những tồn tại trong chương trình THPT so với việc bồi dưỡng HS giỏi, những khó khăn mà giáo viên THPT phải khắc phục để bồi dưỡng HS giỏi và con đường đi không mấy thuận lợi của các giáo viên khi tiến hành công việc này

37

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC

CHƯƠNG “DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ”

VẬT LÝ 12 NÂNG CAO 2.1 Cấu trúc nội dung và vị trí chương “Dao động và sóng điện từ” ở lớp

2 0 d

1

2 C 2

Q q

từ tắt dần

Dao động điện

từ cưỡng bức

Sóng điện từ

Nguyên tắc thu và phát sóng điện từ

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương: Dao động và sóng điện từ

  đó là: Dòng điện i, điện tích q, hiệu điện thế u, năng lượng điện

trường tập trung ở tụ điện Wđ; Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm

Wt; Năng lượng điện - từ là: W = Wt+Wđ

- Từ đó, hình thành nên các khái niệm dao động điện từ Sự biến thiên điều hòa của điện trường và từ trường hình thành nên một khái niệm: Điện từ trường Khi điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng nó sẽ sinh ra sóng điện từ Khi sóng điện từ lan truyền trong không gian ta dùng để

sử dụng trong thông tin vô tuyến Muốn vậy phải có nguyên tắc thu và phát sóng điện từ

- Từ khái niệm dao động điện từ ta thấy dao động điện từ cũng giống như dao động cơ học Vậy cũng sẽ có các loại dao động đó là:

+ Dao động điện từ tự do: Khi mạch LC lý tưởng (r=0) tần số góc chỉ phụ thuộc vào đặc tính của mạch

+ Dao động điện từ tắt dần: Khi mạch LC có r 0thì năng lượng sẽ bị mất đi do tỏa nhiệt trên r, do bức xạ điện từ ra môi trường xung quanh

+ Dao động điện từ cưỡng bức: Một mạch RLC có thể xem như dao động cưỡng bức với tần số góc  bằng cách đặc một suất điện động có dạng:

0=, được gọi là điều kiện cộng hưởng Các đỉnh cộng hưởng trở thành

39

nhọn hơn khi điện trở R của mạch giảm xuống

+ Các bộ dao động thạch anh: Các bộ dao động tinh thể thạch anh phụ thuộc vào tính chất áp điện của thạch anh: Ứng suất do dao động cơ học gây nên hiệu điện thế xoay chiều có thể được dung trong các mạch điện định thời khác nhau

+ Các bộ dao động có phản hồi: Các bộ dao động phản hồi là các mạch dao động khuếch đại có phản hồi dương mạch điện dao động ở tần số cộng hưởng được quy định bởi các tính chất của mạch có phản hồi

2.1.2 Vị trí, vai trò của chương “Dao động và sóng điện từ” trong chương trình Vật lý lớp 12

Phần Dao động và sóng điện từ sẽ kết thúc việc nghiên cứu những dạng chuyển động đơn giản nhất của cơ học Chuyển động dao động phức tạp hơn nhiều so với chuyển động thẳng và chuyển động cong nhưng người ta vẫn xếp vào loại những chuyển động cơ học Trong chuyển động dao động thì dao động điều hòa được xem là chuyển động đơn giản nhất vì nó không thể phân tích thành những chuyển động đơn giản hơn nữa

Dao động cơ học có thể quan sát bằng mắt thường, trong khi đó dao động điện từ và sự lan truyền của chúng trong không gian theo thời gian lại phải hình dung qua mô hình tưởng tượng Người ta nghiên cứu nó trên cơ sở tương tự với dao động cơ học

Trước khi học chương này, HS đã có những kiến thức liên quan như sau:

- Hiện tượng cảm ứng điện từ

- Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường

- Dao động điều hòa, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng

- Sóng cơ học: Các khái niệm về sóng cơ học

2.2.1.1 Dao động điện từ trong mạch LC lý tưởng

- Mạch dao động LC: Gồm một tụ điện C và một cuộn cảm L nối với

nhau thành mạch dao động kín

- Dao động điện từ là dao động của mạch dao động LC trong đó năng lượng của mạch gồm năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm L và năng lượng điện trường tập trung ở tụ biến thiên điều hòa theo một tần số góc 1

ω =

LC Tại mọi thời điểm, năng lượng tổng cộng là năng lượng điện từ luôn bảo toàn (với mạch LC lý tưởng) Tần số góc ω = 1

LC chỉ phụ thuộc vào đặc tính của mạch dao động điện từ nên dao động điện từ trong mạch dao động là dao động điện từ tự do (tương tự dao động cơ) Khi đó, tần số góc 1

ω =

LC gọi là tần số dao động riêng

2.2.1.2 Dao động điện từ trong mạch LC không lý tưởng

Khi mạch dao động LC có điện trở R thì năng lượng dao động của mạch không được bảo toàn và khi đó, dao động của mạch là dao động tắt dần

- Để tránh sự tắt dần, ta bổ sung năng lượng cho mạch LC (dùng Tranzitor hay IC để bù đắp) ta được dao động điện từ duy trì

- Khi năng lượng được bổ sung cho mạch bằng ngoại lực cưỡng bức thì

dao động của mạch là dao động cưỡng bức

2.2.1.3 Sự biến thiên của các đại lượng trong mạch dao động LC

* Điện tích giữa hai bản tụ q: q = Q0 cos(t +) (C)

* Cường độ dòng điện i: i = I0 cos(t ++

2

) (A) với I0 Q0 

41

* Hiệu điện thế hai bản tụ: u = U0 cos(t +) (V) 0

0

Q U C



* Năng lượng điện tập trung ở tụ điện C: 2 02 2

d 1

2 C 2

Q q

= 3.108 m/s

Điện trường tĩnh và từ trường tĩnh chỉ là trường hợp riêng của điện từ trường Ứng dụng để truyền điện từ trường tạo thành sóng điện từ, sử dụng trong khoa học kỹ thuật

luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng

Sóng điện từ truyền đi trong mọi môi trường (kể cả chân không) với bước sóng  và liên hệ với chu kỳ, tần số theo công thức:  = v.T = v

f Sóng điện từ cũng giống như sóng cơ học, sóng ánh sáng cũng bị phản

xạ, giao thoa, nhiễu xạ,

Ứng dụng của sóng điện từ được sử dụng trong kỹ thuật như truyền