ĐIỆN TRƯỜNG VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI – 2015... ĐIỆN TRƯỜNG VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰ
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
ĐỖ THỊ HỒNG VÂN
XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
MÔN VẬT LÝ
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
HÀ NỘI – 2015
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
ĐỖ THỊ HỒNG VÂN
XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
MÔN VẬT LÝ
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÍ)
Mã số: 60 14 01 11
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Huy Sinh
HÀ NỘI - 20
Trang 3i
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮTError! Bookmark not defined
MỤC LỤC i
DANH MỤC BẢNG BIỂU Error! Bookmark not defined DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH Error! Bookmark not defined
MỞ ĐẦU 1 Chương 1 4 MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ
Ở TRƯỜNG THPT 4 1.1 Cơ sở lý luận 4 1.1.1 Vài nét lịch sử về vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi trên thế giới và ở nước ta 4
1.1.2 Biện pháp phát hiện và bôi dưỡng học sinh giỏi Error! Bookmark not defined
1.1.3.Tìm hiểu năng lực phẩm chất cần có của học sinh giỏi Error! Bookmark not defined
1.1.4 Cơ sở lí luận về dạy học bài tập Vật lí ở trường THPT Error! Bookmark not defined
1.1.5 Những vấn đề cơ bản về phương pháp dạy bài tập vật lí ở trường phổ
thông Error! Bookmark not defined 1.2 Cơ sở thực tiễn Error! Bookmark not defined
1.2.2 Thực trạng hoạt động dạy giải bài tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật
lí ở các trường THPT huyện Ba Vì thành phố Hà Nội Error! Bookmark not defined
Tiểu kết chương 1 Error! Bookmark not defined Chương 2 Error! Bookmark not defined
XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG ''ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG'' VẬT LÍ 11 THPT NHẰM BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ Error! Bookmark not defined
Trang 4ii
2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương "Điện tích Điện trường" Error! Bookmark not defined
2.1.1 Cấu trúc nội dung chương "Điện tích Điện trường" Error! Bookmark not defined
2.1.2 Vị trí và vai trò của chương "Điện tích Điện trường" Error! Bookmark not defined
2.1.3 Những kiến thức trọng tâm của chương "Điện tích Điện trường" Error! Bookmark not defined
2.2 Xây dựng hệ thống bài tập định lượng và hướng dẫn giải cho chương
"Điện tích Điện trường" nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi.Error! Bookmark not defined
2.2.1 Chủ đề 1: Bài tập áp dụng định luật Culong Error! Bookmark not defined
2.2.2 Chủ đề 2: Tính cường độ điện trường gây bởi điện tích điểm Error! Bookmark not defined
2.2.3 Chủ đề 3: Công của lực điện trường Điện thế Hiệu điện thế Error! Bookmark not defined
2.3.4 Chủ đề 4: Tụ điện Error! Bookmark not defined 2.3.5 Chủ đề 5: Chuyển động của hạt điện tích trong điện trường Error! Bookmark not defined
Tiểu kết chương 2 Error! Bookmark not defined Chương 3 Error! Bookmark not defined THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Error! Bookmark not defined 3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp của TN sư phạm Error! Bookmark not defined
3.1.1 Mục đích của TN sư phạm Error! Bookmark not defined 3.1.2 Nhiệm vụ của TN sư phạm Error! Bookmark not defined 3.1.3 Đối tượng TN sư phạm Error! Bookmark not defined 3.2 Tiến hành TN Error! Bookmark not defined 3.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm Error! Bookmark not defined 3.3.1 Tiêu chí đánh giá Error! Bookmark not defined
Trang 5iii
3.3.2 Nhận xét chung về mặt định tính Error! Bookmark not defined 3.3.3 Phân tích các kết về mặt định lượng Error! Bookmark not defined Kết luận chương 3 Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined
TÀI LIỆU THAM KHẢO 8
PHỤ LỤC 1 Error! Bookmark not defined
Trang 61
MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài
Việt Nam sau gần ba mươi năm đổi mới đã đạt được nhiều thành tựu to lớn về kinh tế văn hóa, chất lượng cuộc sống của người dân đã được nâng cao rất nhiều Hiện nay chúng ta đang trong giai đoạn hội nhập, xu hướng toàn cầu hóa là tất yếu, nhu cầu về nguồn nhân lực chất lượng cao là rất lớn Để đáp ứng nhu cầu đó thì vai trò của giáo dục là rất quan trọng
Vật lí là môn khoa học tự nhiên gắn liền với cuộc sống Học vật lí là giúp cho học sinh hiểu biết, khám phá các hiện tượng tự nhiên Việc giải bài tập vật lí không những giúp học sinh củng cố khắc sâu kiến thức mà còn giúp học sinh phát triển tư duy và rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề Các cuộc thi học sinh giỏi nói chung và môn vật lí nói riêng vẫn thường xuyên được tổ chức nhằm tìm kiếm, bồi dưỡng và đào tạo những học sinh giỏi yêu thích môn vật lí giúp cho các em có thêm kiến thức và lòng đam mê nghiên cứu trong lĩnh vực vật lí Để góp phần nâng cao chất lượng dạy và học học ở nước
ta đã có mô hình các trường chuyên, lớp chọn Tuy nhiên hệ thống các trường chuyên chất lượng cao lại chủ yếu tập chung ở một số nơi có điều kiện kinh tế văn hóa phát triển như ở các thành phố lớn, các thị xã Trong khi có rất nhiều học sinh có tư chất, yêu thích bộ môn vật lí ở các khu vực khó khăn không có điều kiện theo học ở các trường chuyên lớn Các em học sinh đó cũng có nhu cầu được bồi dưỡng thường xuyên và được tham gia vào các cuộc thi học sinh giỏi Hiện nay trên thị trường có rất nhiều sách tham khảo nhưng để học sinh
có thể lựa chọn được những tài liệu phù hợp còn gặp nhiều khó khăn Hơn nữa để bồi dưỡng học sinh giỏi giáo viên thường phải tự tìm hiểu tài liệu, sưu tầm bài tập rồi giao cho các em.Trong các trường THPT việc bồi dưỡng học sinh giỏi rất quan trọng, nhưng còn mang tính tự phát, chưa có phương pháp
cụ thể
Trang 72
Với những lý do trên đây chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu “ Xây dựng
và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương Điện tích Điện trường vật lí lớp 11 Trung học phổ thông nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí.”
Đề tài này phù hợp và hữu ích cho bản thân cùng các đồng nghiệp trong quá trình giảng dạy, phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí
2 Lịch sử nghiên cứu
Đã có một số công trình nghiên cứu và đề cập việc xây dựng hệ thống bài tập chương“Điện tích Điện trường” vật lí 11, nhưng chủ yếu chỉ trình bày các dạng bài toán để giúp học sinh ghi nhớ, củng cố kiến thức, mà chưa quan tâm nhiều đến việc hướng dẫn hoạt động giải và sự sắp xếp phù hợp với sự phát triển tư duy của học sinh
3 Mục đích nghiên cứu
Vận dụng lý luận dạy học hiện đại xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương "Điện tích Điện trường", vật lí l1 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý ở trường THPT
4 Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được hệ thống bài tập chương "Điện tích Điện trường trường" vật lí 11 kết hợp với phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập phù hợp, có chất lượng, giáo viên biết cách sử dụng hệ thống bài tập này thì
có thể đạt hiệu quả cao trong trong quá trình dạy học, góp phần phát triển được năng lực tư duy ở học sinh Từ đó giáo viên có thể phát hiện, tuyển chọn
và bồi dưỡng đội ngũ học sinh giỏi cho bộ môn Vật lí ở trường THPT
5 Đối tượng, khách thể nghiên cứu, đối tượng khảo sát
5.1 Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bài tập và quá trình giải bài tập chương
"Điện tích Điện trường" vật lí 11 THPT
5.2 Khách thể nghiên cứu: Quá trình giảng dạy vật lí ở trường THPT
5.3 Đối tượng khảo sát: Học sinh lớp chọn – lớp 11THPT
6 Phạm vi nghiên cứu
Trang 83
Giới hạn trong chương "Điện tích Điện trường" vật lí 11 nhằm mục đích bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở trường THPT
7 Nhiệm vụ nghiên cứu
7.1 Tìm hiểu lý luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải bài tập vật lí 7.2 Nghiên cứu nội dung kiến thức chương "Điện tích Điện trường" vật lý 11 7.3 Lựa chọn xây dựng hệ thống bài tập chương "Điện tích Điện trường" vật
lý 11
8.Thực nghiệm sư phạm: Sử dụng hệ thống bài tập xây dựng vào thực
nghiệm sư phạm để đánh giá ưu, nhược điểm, tính hiệu quả của hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương "Điện tích Điện trường" phục vụ mục tiêu bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí
9 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận:
- Nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng phương pháp điều tra khảo sát tại cơ sở công tác trong quá trình dạy học môn vật lí ở trường THPT Ba Vì - Hà Nội
- Xử lí các kết quả dạy và học trong quá trình thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của đề tài nghiên cứu
- Đưa ra những nhận xét và kết luận
10 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, mục lục, tài liệu tham khảo, phần nội dung của đề tài được thể hiện theo ba chương
Chương 1: Một số vấn đề lí luận và thực tiễn về việc xây dựng hệ thống bài tập vật lí nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở trường THPT
Chương 2: Hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập vật lí chương "Điện tích Điện trường" Vật lí lớp 11 THPT
Chương 3.Thực nghiệm sư phạm
Trang 94
Chương 1
MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ Ở
TRƯỜNG THPT
1.1 Cơ sở lý luận
1.1.1 Vài nét lịch sử về vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi trên thế giới và ở nước ta
Trên thế giới
Việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi (HSG) đã có từ rất lâu Ở Trung Quốc, từ thời nhà Đường những trẻ em có tài năng 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 kỳ 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 Ở nước Mỹ mãi đến thế kỷ 19 mới chú ý đến vấn đề giáo dục học sinh giỏi Tuy nhiên trong suốt thế kỷ XX, HSG đã trở thành một vấn đề của nước Mỹ với hàng loạt các trung tâm nghiên cứu, bồi dưỡng học sinh giỏi ra đời Thực tế đã chứng minh: một trong những khâu quan trọng để các nước trên thế giới đào tạo được nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn cao là thông qua việc phát hiện và bồi dưỡng HSG Đối với các nước phát triển, khoa học công nghệ đảm bảo cho họ giữ vững vị trí cường quốc Đối với các nước đang phát triển, để có thể đuổi kịp được các nước phát triển cần phải đi tắt đón đầu trong khoa học kĩ thuật Vì vậy, hiện nay các quốc gia như Trung Quốc, Hàn Quốc, Mỹ, Anh đều có những chiến lược phát triển, chương trình đào tạo, chế độ đãi ngộ riêng cho HSG
Một số hình thức giáo dục HSG, hiện nay trên thế giới:
Lớp riêng biệt (Separate classes): HSG được rèn luyện trong một lớp
hoặc một trường học riêng, thường gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu Nhưng lớp hoặc trường chuyên (độc lập) này có nhiệm vụ hàng đầu là đáp ứng các
Trang 105
đòi hỏi cho những HSG về lí thuyết ( academically) Hình thức này đòi hỏi ở nhà trường rất nhiều điều kiện ( không dựa vào các gia đình phụ huynh) từ việc bảo vệ HS, giúp đỡ và đào tạo phát triển chuyên môn cho giáo viên đến việc phát triển chương trình bài học
Phương pháp Mông-te-xơ-ri ( Montessori method): Trong một lớp HS
chia thành ba nhóm tuổi, nhà trường mang lại cho HS những cơ hội vượt lên
so với các bạn cùng nhóm tuổi Phương pháp này đòi hỏi phải xây dựng được các mức độ khá tự do, nó hết sức có lợi cho những HSG trong hình thức học tập với tốc độ cao
Tăng gia tốc ( Acceleration): Những HS xuất sắc xếp vào một lớp có
trình độ cao với nhiều tài năng tương ứng với khả năng của mỗi HS Một số trường Đại học, Cao đẳng đề nghị hoàn thành chương trình nhanh hơn để HS
có thể học bậc học trên sớm hơn Nhưng hướng tiếp cận giới thiệu HS với những tài liệu lí thuyết tương ứng với khả năng của chúng cũng dễ làm HS xa rời xã hội
Học tách rời ( Pull - out) một phần thời gian theo lớp HSG, phần còn
lại học lớp thường
Làm giàu tri thức ( Enrichment) toàn bộ thời gian HS học theo lớp bình
thường, nhưng nhận tài liệu mở rộng để thử sức, tự học ở nhà
Dạy ở nhà ( Home schooling) một nửa thời gian học tại nhà, học lớp
nhóm, học có cố vấn (mentor) hoặc một thầy một trò (tuor) và không cần dạy
Trường mùa hè ( Summer school) bao gồm khóa học được tổ chức vào
mùa hè
Sở thích riêng ( Hobby) một số môn thể thao như cờ vua được tổ chức
để dành cho HS thử trí tuệ sau giờ học ở trường
Tuy nhiên, cũng có một số nước không có trường lớp chuyên cho HSG như Nhật Bản và một số bang của Hoa kỳ Từ năm 2001 với đạo luật "Không
có một đứa trẻ nào bị bỏ rơi" (No Child Left Behind), giáo dục HSG ở Georgia về cơ bản bị phá bỏ Nhiều trường không còn là trường riêng, lớp
Trang 116
riêng cho HSG, với tư tưởng các HSG cần có trong các lớp bình thường nhằm giúp các trường lấp lỗ hổng về chất lượng và nhà trường có thể đáp ứng nhu cầu giáo dục HSG thông qua các nhóm và các khóa học với trình độ cao Vì vậy vấn đề bồi dưỡng HSG đã trở thành vấn đề thời sự gây nhiều tranh luận Nhiều nhà giáo dục đề nghị đưa HSG vào các lớp bình thường với nhiều HS
có trình độ và khả năng khác nhau, với một phương pháp giáo dục như nhau [14]
hưng thịnh của một quốc gia Trong các triều đại phong kiến, các cuộc thi đã thường xuyên được diễn ra để tuyển chọn hiền tài cho đất nước Năm 1070 nhà Lý đã cho xây dựng Văn miếu quốc tử giám, đây có thể coi là trường đại học đầu tiên của Việt Nam Từ đó đến nay các cuộc thi vẫn được diễn ra hằng năm để lựa chọn người tài cho đất nước
Thấm nhuần lời căn dặn của Chủ tịch Hồ Chí Minh :
" Vì lợi ích mười năm trồng cây
Vì lợi ích trăm năm trồng người"
Trong giai đoạn xây dựng đất nước thời kì hội nhập Đảng và nhà nước
ta luôn quan tâm đến vấn đề phát hiện và bồi dưỡng nhân tài ở nhiều cấp độ, nhiều loại hình thích hợp Qua đó nhiều tài năng trẻ đã được bồi dưỡng và phát triển Chất lượng đào tạo tài năng trẻ đang ngày càng được nâng cao: Hằng năm trong các cuộc thi HS giỏi quốc tế, thành tích mà đoàn Việt Nam đạt được đều rất tốt Tỉ lệ HS đỗ đại học của các các trường phổ thông năng khiếu đều rất cao ( khoảng trên 90%) Không những thế, trong những năm gần đây, Đảng và nhà nước luôn quan tâm đến vấn đề xây dựng xã hội học tập .Trên khắp các tỉnh, thành công tác khuyến học luôn được chú trọng Không chỉ ở các thành phố lớn, giờ đây vấn đề bồi dưỡng nhân tài cũng được quan tâm ở nhiều địa phương Từ trong mỗi gia đình đến dòng họ, làng xã luôn tạo mọi điều kiện để những tài năng trẻ có cơ hội được phát triển
Trang 127
Chính quyền địa phương cũng có những chính sách đãi ngộ và thu hút nhân tài Hằng năm Thành phố Hà Nội tổ chức vinh danh các thủ khoa đại học đóng trên địa bàn thành phố Thành phố Hà Nội đã thông qua" Quy định tạm thời về ưu đãi, khuyến khích các nhà khoa học đầu ngành, chuyên gia giỏi, người có cống hiến cho sự nghiệp xây dựng và phát triển thủ đô" và
"Quy định tạm thời về thu hút, sử dụng, đào tạo, bồi dưỡng tài năng trẻ và nguồn nhân lực chất lượng cao” Các thành phố lớn khác như Đà Nẵng hay tỉnh Bình Dương đã ban hành quy định chính sách đào tạo, thu hút nguồn nhân lực trình độ cao về công tác tại địa phương
Từ thực trạng trên, để công tác bồi dưỡng tài năng trẻ ở nước ta đạt kết quả cao hơn, Đảng, Nhà nước các cấp ngành cần thực hiện tốt những định hướng cơ bản sau đây [4]:
Một là, tiếp tục phát triển hệ thống các trường chuyên, các trường năng khiếu bậc THPT ở các địa phương và ở một số trường Đại học có uy tín Đổi mới nội dung chương trình, phương pháp dạy học cho phù hợp với thực tiễn
Hai là, tiếp tục xây dựng một số trường Đại học trọng điểm quốc gia ngang tầm khu vực, tiến tới đạt trình độ quốc tế Các trường này phải thực sự
là nơi đào tạo tài năng trẻ và là nơi cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước
Ba là, tạo cơ chế công bằng, có những chính sách thu hút nhân tài, môi trường làm việc thuận lợi, thông thoáng để những người tài có cơ hội thể hiện năng lực cá nhân, tích cực tham gia vào quá trình xây dựng đất nước Mạnh dạn sử dụng tài năng trẻ trên tất cả các lĩnh vực kinh tế - xã hội kể cả lĩnh vực chính trị
Bốn là, tăng cường quản lý nhà nước về công tác đào tạo bồi dưỡng nhân tài Xây dựng hệ thống chính sách tài năng trẻ, tạo khung pháp lý để đưa công tác quản lý nhà nước về vấn đề này ngày càng có hiệu quả Ngiên cứu đổi mới quy trình phát hiện tuyển chọn và bồi dưỡng năng khiếu cho HS từ mẫu giáo cho đến THPT tạo nguồn tài năng trẻ cho đất nước