Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương Cơ sở của nhiệt động lực học" Vật lý 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC       TRẦN QUỐC ÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI       LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11     HÀ NỘI - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC       TRẦN QUỐC ÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI     LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11  Cán hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Huy Sinh HÀ NỘI - 2015   LỜI CẢM ƠN           Trong suốt q trình học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn này, tơi  đã nhận được  sự ủng  hộ, giúp  đỡ q báu của các thầy  cơ  giáo, các  cán bộ  phụ trách và bạn bè, những người thân của tơi. Với lịng kính trọng và biết ơn  sâu sắc, tơi xin được bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới:            Các  thầy  cơ  giáo  trong  Ban  giám  hiệu,  Phịng  đào  tạo  sau  đại  học,  Trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội cùng tồn thể các thầy  cơ giáo đã tham gia giảng dạy, giúp đỡ tơi trưởng thành trong q trình học  tập tại trường, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi  hồn thành luận văn.           GS.TS  Nguyễn  Huy  Sinh,  người  thầy  đáng  kính  đã  hết  lịng  giúp  đỡ,  hướng dẫn, động viên và tạo  mọi điều  kiện thuận lợi cho tơi  trong  suốt  q  trình học tập và q trình thực hiện đề tài.             Ban  giám  hiệu,  các  thầy  cô  giáo  giảng  dạy  bộ  môn  Vật  lí  tại  trường  THPT Ngơ Quyền Thành phố Hải Phịng, nơi tơi cơng tác đã cộng tác, động  viên  giúp  đỡ  và  chỉ    bảo  cho  tôi  rất  nhiều  trong  thời  gian  thực  nghiệm  sư  phạm tại trường.      Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè tơi  đã ln ở bên động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp tơi trong  suốt  q trình học tập và hồn thành luận văn.                                                          Hà Nội, tháng 11 năm 2014                                                                          Tác giả                                                                     Trần Quốc Ân         i  DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT   ĐC       :  Đối chứng  GD       :  Giáo dục  GV       :  Giáo viên HS       :   Học sinh  HSG    :   Học sinh giỏi  NĐLH :   Nhiệt động lực học  THPT :  Trung học phổ thông  TN       :   Thực nghiệm    ii  MỤC LỤC   Lời cảm ơn   i  Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt    ii  Mục lục  . iii  Danh mục các bảng   v  Danh mục các hình  . Error! Bookmark not defined.  MỞ ĐẦU  . 1 CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở TRƯỜNG THPT 1.1. Cơ sở lý luận   5  1.1.1.  Vài nét lịch sử về vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi trên thế giới và ở  nước ta   5  1.1.2.Phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi thơng qua tìm hiểu  năng lực và  phẩm chất của học sinh giỏi   8  1.1.3. Cơ sở lý luận về dạy và học bài tập Vật lí  ở trường THPT  . 11  1.1.4. Những vấn đề cơ bản về phương pháp dạy bài tập vật lí ở trường THPT   16  1.2. Cơ sở thực tiễn   28  1.2.1. Phương pháp điều tra, khảo sát thực trạng hoạt động dạy giải bài tập  nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở các trường THPT Thành phố Hải  Phịng.   28  1.2.2. Thực trạng hoạt động dạy giải bài tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật  lí ở các trường THPT thành phố Hải Phịng.  . 29  Tiểu kết chương 1   31  CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 32 2.1. Vị trí, vai trị và cấu trúc của chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”   32  2.1.1 Vị trí  chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”   32  2.1.2 Vai trò các kiến thức của chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”  . 33  2.1.3 Cấu trúc nội dung chương “Cơ sở của  nhiệt động lực học”  . 34    iii  2.2 Những kiến  thức trọng tâm của chương “Cơ sở của  nhiệt động lực học”    34  2.2.1.Các khái niệm cơ bản   34  2.2.2. Các nguyên lí NĐLH   43  2.2.3. Những hạn chế của ngun lý I địi hỏi sự ra đời của ngun lý II   49  2.3 Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập chương “Cơ sở của nhiệt  động lực học” vật lí lớp  10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh  giỏi  . 56  2.3.1. Chủ đề 1: Áp dụng nguyên lý I tính các đại lượng  E , Q, A  trong các  quá trình nhiệt động.   57  2.3.2. Chủ đề 2: Kết hợp nguyên lý I với áp dụng nguyên lí II của nhiệt động  lực học để tính các đại lượng liên quan đến các máy nhiệt.   72  2.3.3. Chủ đề 3: Bài tập nâng cao cho tồn chương(Tính các đại lượng NĐLH  - vẽ và phân tích đồ thị).  . 83  Tiểu kết chương 2   102  CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 103 3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp của TN sư phạm  . 103  3.1.1. Mục đích của TN sư phạm   103  3.1.2. Nhiệm vụ của TN sư phạm  . 103  3.1.3. Đối tượng TN sư phạm   104  3.2. Tiến hành TN   104  3.3. Kết quả và xử lý kết quả   105  3.3.1. Xây dựng tiêu chí đánh giá  . 105  3.3.2. Nhận xét chung  về mặt định tính   106  3.3.3. Phân tích các kết quả về mặt định lượng   106  3.4. Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm   110  KẾT LUẬN CHƯƠNG Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113         iv  DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Phân phối chương trình giảng dạy chương “Cơ sở của nhiệt động  lực học” vật lý 10 THPT chương trình nâng cao  32  Bảng 2.2. Áp dụng ngun lý I cho các q trình nhiệt động của khí lý tưởng   48  Bảng 3.1. Thơng tin về các nhóm học sinh tham gia q trình TN sư phạm 104  Bảng 3.2: Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra 108  Bảng 3.3: Tổng hợp các tham số đặc trưng  kiểm tra   110    v  MỞ ĐẦU  Lý chọn đề tài            Đất nước ta đang bước vào thời kì mới, thời kì cơng nghiệp hóa hiện  đại  hóa  đất  nước.  Mọi  nghành  nghề  đều  có  những  bước  thay  đổi  đáng  kể.Trong khơng khí hội nhập sâu rộng vào vào WTO, ngành giáo dục đang  tích cực từng bước đổi mới nội dung chương trình, đổi mới phương pháp dạy  học,  đổi  mới  cơng  tác  quản  lý  giáo  dục nâng  cao  chất  lượng  quản  lý  dạy  bồi dưỡng học sinh giỏi nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, nhằm  hồn thành mục tiêu: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài”.    Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, tồn  diện  giáo  dục  và  đào  tạo  đã  nhấn  mạnh  “Đối  với  giáo  dục  phổ  thông,  tập  trung phát triển trí  tuệ,  thể  chất, hình  thành  phẩm  chất, năng  lực cơng dân,  phát  hiện  và  bồi  dưỡng  năng  khiếu,  định  hướng  nghề  nghiệp  cho  học  sinh…” 8  Để đạt được mục tiêu đề ra hội nghị cũng chỉ rõ” tiếp tục đổi mới  mạnh  mẽ  phương pháp dạy  và  học  theo hướng  hiện đại;  phát  huy  tính  tích  cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc  phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách  học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và  đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”.    Trong thời đại khoa học và cơng nghệ ngày nay, nhân lực có trình độ  cao khơng chỉ là tiền đề mà cịn là yếu tố có tính quyết định cho sự phát triển  của một đất nước. Nếu có nguồn nhân lực tốt thì họ có thể cải tiến,phát minh  ra  những  máy  móc,  có  phương  pháp  quản  lý  giúp  cho  năng  suất  lao  động  tăng lên gấp nhiều lần. Tuy nhiên để tạo nguồn nhân lực có trình độ cao thì  vấn  đề  phát hiện,  bồi dưỡng  và  sử  dụng người tài  có vai trị quan trọng và  phải được thực hiện ngay ở trường phổ thơng. Chính vì thế mà hầu như tất cả  các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng học sinh giỏi trong chiến  lược phát triển giáo dục phổ thơng.    1    Hiện nay ở các trường phổ thơng coi cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi  là mũi nhọn và trọng tâm. Nó có tác dụng thiết thực và mạnh mẽ làm nâng  cao  trình  độ  chun  mơn  nghiệp  vụ  của  đội  ngũ  giáo  viên,nâng  cao  chất  lượng giáo dục và khẳng định thương hiệu của nhà trường. Với học sinh nó  giúp các em có niềm đam mê, sự say sưa học tập và nghiên cứu, vươn lên để  đạt nhũng đỉnh cao trong học tập.    Lý luận dạy học xem bài tập là một phương pháp dạy học cụ thể, nó  được áp dụng phổ biến thường xun ở các cấp học, ở các loại hình học tập  khác nhau và được áp dụng trong tất cả các khâu của q trình dạy học. Đối  với mơn Vật lý bài tâp đóng vai trị là nội dung, là phương tiện để chuyển tải  kiến thức, rèn luyện tư duy và kĩ năng thực hành bộ mơn một cách hiệu quả  nhất, là  một trong  những phương  tiện  cơ bản  nhất để giảng dạy  và  học tập  mơn vật lý ở nhà trường THPT    Đã có rất nhiều các cơng trình khoa học nghiên cứu về bài tập vật lý,  đề cập tới nhiều mặt  như: lí luận dạy học bài tập vật lý, phận loại và phương  pháp  giải  bài  tập  vật  lý,  nghiên  cứu  các  tiến  trình  dạy  học  bài  tập  vật  lý….Đối với việc phân loại và phương pháp giải bài tập đã có nhiều tác giả  nghiên cứu và phát hành thành sách tham khảo nhưng chủ yếu phục vụ trực  tiếp cho sách giáo khoa và ơn luyện thi đại học, cao đẳng. Cịn các tài liệu  trình bày một cách hệ thống và phương pháp giải phục vụ cho cơng tác bồi  dưỡng học sinh giỏi cịn rất ít. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương  “Cơ sở nhiệt động lực học” mới chỉ có các tác giả nghiên cứu cho đối  tượng là học sinh miền núi và đại trà.Với những lý do trên,  chúng tơi quyết  định lựa chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học  chương  “Cơ sở nhiệt động lực học” vật  lý lớp 12  nâng  cao  nhằm  bồi  dưỡng học sinh giỏi”.  Mục đích nghiên cứu   -Xây dựng hệ thống bài tập chương “Cơ sở nhiệt động lực học” thuộc chương trình Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi.     2     -Thiết  kế  tiến  trình  dạy  học  các  chương  “Cơ sở nhiệt động lực học” với việc sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng nhằm nâng cao năng lực  giải bài tập và tư duy sáng tạo cho HS.  Nhiệm vụ nghiên cứu   -Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng HS giỏi Vật  lý ở trường THPT.      -Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Cơ sở nhiệt động lực học” vật lý lớp 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng  HS giỏi.     -Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả và tính khả thi của đề tài  thơng qua việc sử dụng hệ thống bài tập đã soạn thảo.    Đối tượng phạm vi nghiên cứu   Nội dung, phương pháp dạy  học  và  hệ  thống bài tập  chương  “Cơ sở nhiệt động lực học” vật lý 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi.  Giả thuyết khoa học   -Cần  đổi  mới  phương  pháp  dạy  và  học  nhằm  nâng  cao  chất  lượng  trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi.    -Để  giải  quyết  vấn  đề  cần  phải  xây  dựng  được  một  hệ  thống  bài tập  phù  hợp  với  kiến  thức  và  trình  độ  học  sinh  nói  chung.  Mặt  khác  cần  xây  dựng một hệ thống bài tập riêng phù hợp với chương “Cơ sở nhiệt động lực học” và  sử dụng hệ thống bài tập đó vào việc bồi dưỡng học sinh giỏi  nhằm phát huy năng lực sáng tạo, nâng cao kiến thức và hiệu quả các kì thi  HSG.  Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài:   - Ý nghĩa khoa học đề tài :   Góp phần làm rõ thêm hệ thống cơ sở lý luận về việc bồi dưỡng và đào  tạo học sinh giỏi ở nước ta và nhiều nước trên thế giới.    - Ý nghĩa thực tiễn đề tài :   3  3.3.2 Nhận xét chung mặt định tính Chúng tơi tiến hành theo dõi diễn biến của q trình TNSP, đánh giá tính  khả thi của hệ thống bài tập và phương pháp giải. Nhìn chung, các mục tiêu  đặt ra trong q trình học dạy học đều đã thực hiện được, cụ thể:  - Ở lớp TN so với lớp ĐC : khơng khí học tập của HS sơi nổi, hăng hái  tham gia thảo luận, tranh luận các vấn đề kiến thức trong các tình huống và  trong các bài tập. Học sinh mạnh dạn trình bày quan điểm cá nhân.         - Khả năng diễn đạt của HS có nhiều tiến bộ, nhiều học sinh trả lời đúng  và diễn đạt chính xác các câu hỏi kiến thức do giáo viên đặt ra.  - Kỹ năng quan sát, phân tích, của học sinh đối với các hiện tượng vật lí  được nâng cao, từ đó có thể mở rộng bài tốn và vận dụng kiến thức vào các  vấn đề thực tiễn trong cuộc sống.  3.3.3 Phân tích kết mặt định lượng Để đánh giá định lượng hiệu quả bồi dưỡng kiến thức cho học sinh chúng  tôi căn cứ vào kết quả cụ thể của các bài kiểm tra được thực hiện đồng bộ trên  lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. Nội dung của các bài kiểm tra bao gồm các  bài tập nâng cao thuộc phần “Cơ sở nhiệt động lực học” thuộc chương  trình Vật lý lớp 10 nâng cao( Đề bài kiểm tra được đưa vào phần phụ lục của  luận văn)   Mục đích kiểm tra: bài kiểm tra viết được tiến hành đồng thời trên hai đối  tượng  học  sinh  nhằm  đánh  giá  chất  lượng  nắm  vững  kiến  thức  của  các  em.  Qua đó đánh giá được những mục tiêu đã đạt được của đề tài thơng qua TN sư  phạm với hình thức dạy học đối chứng và thực nghiệm. Đề bài kiểm tra được  in trong phần phụ lục. Bài kiểm tra được tiến hành trong thời gian 120 phút.  Căn  cứ  vào  kết  quả  bài  kiểm  tra  của  học  sinh,  việc  đánh  giá  được  tiến  hành bằng cách sử dụng phương pháp thống kê tốn học, phân tích và xử lí  kết quả thu được. Từ đó cho phép đánh giá chất lượng và hiệu quả dạy học,  đồng thời kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài.    106  So sánh  chất  lượng kiến thức của học sinh  thơng qua việc so  sánh điểm  kiểm tra, chúng tơi sử dụng các đại lượng với các kí hiệu như sau:   Trung bình cộng Tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu:  X n X i i (3.1)  n Phương sai (S2), độ lệch chuẩn (S) Tham số đo mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng.   n (X - X)        và          S  =   S2 S   =   i i n -1 (3.2)  Giá trị S càng nhỏ chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.  Hệ số biến thiên (V) Trong trường hợp hai bảng số liệu có giá trị trung bình cộng khác nhau, người  ta so sánh mức độ phân tán của các số liệu đó bằng hệ số biến thiên. Nghĩa là lớp  nào có hệ số biến thiên V nhỏ hơn sẽ có chất lượng đồng đều hơn.  V= S X (3.3)  ×100% * Nếu V  30%: Độ dao động không đáng tin cậy.  Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích: - Tần số: cho biết số học sinh đạt điểm Xi  - Tần suất: cho biết tỉ lệ % học sinh đạt điểm Xi  - Tần suất lũy tích: cho biết tỉ lệ % học sinh đạt điểm Xi trở xuống  Đồ thị đường lũy tích: biểu diễn tỉ lệ % học sinh đạt điểm Xi trở xuống Nếu đồ thị đường lũy tích của lớp nào ở vị trí cao hơn chứng tỏ chất lượng  của lớp đó tốt hơn.          107  KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM    Bảng 3.2: Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất tích lũy kiểm tra    Điểm  Số học sinh  đạt điểm  Xi  Đ C  % học sinh   đạt điểm  Xi  TN  Đ C  % học sinh   đạt điểm  Xi trở xuống  TN  ĐC  TN  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  0  0  0,00  0,00  0,00  0  0  0,00  0,00  0,00  0  0  0,00  0,00  0,00  1  0  5,00  0,00  5,00  1  1  5,00  5,00  10,00  5  1  25,00  5,00  35,00  4  2  20,00  10,00  55,00  3  3  15,00  15,00  70,00  3  5  15,00  25,00  85,00  2  5  10,00  25,00  95,00  1  3  5,00  15,00  100,00  ∑ 20  20  100,00  100,00      - Giá trị điểm trung bình của lớp thực nghiệm:  X A = 7,58  - Giá trị điểm trung bình của lớp đối chứng:  X B = 6,45  Hình 3.1 Biểu đồ phân bố điểm kiểm tra Số kiểm tra đạt điểm Xi TN ĐC 1   108  10 0,00  0,00  0,00  0,00  5,00  10,00  20,00  35,00  60,00  85,00  100,00  Sử dụng số liệu về tỉ lệ học sinh đạt điểm Xi trở xuống (tần suất lũy tích)  trong bảng 3.2, có thể biểu diễn đồ thị Hình 3.2   120.00 % HS đạt điểm Xi trở xuốn g 100.00 80.00 TN 60.00 ĐC 40.00 20.00 0.00 10 Điểm Xi     Hình3.2.Đồ thị tần số tích lũy kiểm tra lớp ĐC TN 30 25 20 TN 15 ĐC 10 5 10     Hình 3.3 Đồ thị đường tích lũy Từ những số liệu ở bảng 3.2 cho thấy, tỉ lệ học sinh đạt điểm yếu kém và  trung bình ở lớp TN ít hơn lớp ĐC, tỉ lệ học sinh đạt điểm tốt ở lớp TN cao  hơn lớp ĐC. Bên cạnh đó, giá trị điểm trung bình của lớp TN cao hơn so với    109  lớp ĐC. Kết quả điểm bài kiểm tra của lớp TN tốt hơn so với lớp ĐC. Như  vậy các kết quả  bài kiểm tra đã ghi nhận sự thành cơng bước đầu của đề tài.  Đồ thị Hình 3.1 cho thấy, đường lũy tích ứng với lớp ĐC ln ở cao hơn lớp  TN, chứng tỏ ở mỗi mức điểm Xi bất kì lớp ĐC có số học sinh đạt dưới điểm  Xi nhiều hơn so với ở lớp TN, chất lượng chung của lớp TN là cao hơn.  Tổng hợp kết quả, sử dụng các phương trình (3.1), (3.2), (3.3) tính các tham  số đo lường thu được kế quả như sau:   Bảng 3.3: Tổng hợp tham số đặc trưng kiểm tra Nhóm  Tổng số HS  X  S2   S  V(%)  ĐC  20  6,45  3,3132  1,8202  28,22  TN  20  7,85  2,7657  1,663  21,18  Bảng 3.3 cho thấy:  -  Điểm  trung bình  các  bài kiểm  tra  của lớp  TN cao  hơn  lớp ĐC. Giá  trị  của phương sai S2 và giá trị độ lệch chuẩn S cúa lớp thực TN  và lớp ĐC đều  khơng lớn, chứng tỏ số liệu thu được ít bị phân tán.  - Hệ số biến thiên V của lớp TN bao giờ cũng nhỏ hơn lớp ĐC, chứng tỏ  mức  độ  phân  tán  quanh  giá  trị  trung  bình  cộng  của  lớp  TN  cũng  nhỏ  hơn,  nghĩa là chất lượng của lớp TN đồng đều hơn so với lớp ĐC.  Dựa trên các kết quả thực nghiệm sư phạm  cho thấy chất lượng học tập  của HS lớp TN cao hơn HS lớp ĐC.  3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm Sau khi tiến hành thực nghiệm sư phạm và xử lý các số liệu, chúng tôi  rút ra một số nhận xét sau:  1. HS ở lớp TN nắm vững kiến thức hơn, biểu hiện ở khả năng tái hiện  và vận dụng kiến thức tốt hơn, biết cách giải quyết vấn đề và chủ động tìm ra  cách giải bài tập tối ưu. Kết quả kiểm tra cho thấy ở lớp TN điểm trung bình  cao hơn ở lớp ĐC.  2. Tỉ lệ HS đạt điểm khá giỏi ở lớp TN cao hơn, cịn tỉ lệ HS yếu kém và  trung bình của lớp TN thì thấp hơn lớp ĐC. Khơng khí học tập của HS ở lớp TN  sơi nổi hơn và khả năng ghi nhớ, tái hiện kiến thức cao hơn HS ở lớp ĐC.  3. Đồ thị đường tần số lũy tích về tỉ lệ học sinh đạt dưới điểm Xi của  lớp TN ln nằm về bên phải và phía dưới đồ thị đường tần số lũy tích tương    110  ứng của lớp ĐC, chứng tỏ kết quả học tập của lớp TN tốt hơn lớp ĐC. Mặt  khác, hệ số biến thiên V của lớp TN bao giờ cũng nhỏ hơn lớp ĐC, chứng tỏ  mức  độ  phân  tán  quanh  giá  trị  trung  bình  cộng  của  lớp  TN  cũng  nhỏ  hơn,  nghĩa là chất lượng của lớp TN đồng đều hơn, ổn định hơn so với lớp ĐC.  Như vậy có thể kết luận, việc sử dụng hệ thống bài tập vật lí mà chúng  tơi soạn thảo trong q trình dạy học đã mang lại hiệu quả cao; HS thu nhận  kiến  thức  tốt,  phát  triển  khả  năng  vận  dụng  sáng  tạo,  độc  lập  và  phát  triển  được năng lực nhận thức và tư duy của HS.  Bên cạnh các kết quả nêu ở trên, chúng tôi nhận thấy  rằng: hệ thống  bài tập xây dựng trong q trình th luậnực hiện đề tài luận văn đã giúp nhà  trường có một hệ thống bài tập phong phú, rõ ràng, đảm bảo chất lượng, đáp  ứng một phần nhu cầu về việc sử dụng bài tập trong dạy học ở các lớp chọn.  Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ nghiên cứu phần bài tập về “Cơ sở  can nhiệt động lực học”. Để việc sử dụng bài tập trong dạy và học Vật lí được  cải thiện hơn nữa, cần phải xây dựng hồn thiện tiếp hệ thống cho các phần  khác trong chương trình Vật lí phổ thơng.  Tiểu kết chương Thơng qua lớp thực nghiệm sư phạm, quan sát diễn biến các giờ dạy thực  nghiệm, đồng thời tiến hành điều tra, xử lý định tính và định lượng kết quả  bài kiểm tra thu được, chúng tơi đưa ra một số kết luận sau:         -  Hệ  thống  bài  tập  chương  “Cơ sở nhiệt động lực học” vật  lý  10  chương trình nâng cao đã soạn thảo cùng với hoạt động giải bài tập nhằm bồi  dưỡng  học  sinh  giỏi  Vật  lý  của  học  sinh  góp  phần  kích  thích  sự  hứng  thú  trong học tập của học sinh, giúp học sinh nâng cao nhận thức và hiểu biết  sâu  sắc những kiến thức khó cả về Vật lý và Tốn học.   - Mặt khác kết quả thực nghiệm đã bước đầu khẳng định hệ thống bài tập mà  chúng tơi xây dựng đã góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi  trong trường THPT Ngơ Quyền Thành phố Hải Phịng     111  KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận     Luận văn này đã trình bầy một cách tổng quát về cơ sở lý luận của việc bồi  dưỡng học sinh giỏi, đặc biệt là những vấn đề về phương pháp dạy và học bài  tập vât lý.       Những  kết  quả  điều  tra,  khảo  sát  thực  tiễn  tại  trường  THPT  Ngô  Quyền  Hải phịng đã góp phần bổ sung và làm sáng tỏ thêm những vấn đề lý thuyết  mà chúng tơi thu nhận được trong q trình thực hiện đề tài luận văn. Cụ thể  là  áp  dụng để xây  dựng hệ  thống bài tập chương  “cơ sở của nhiệt  động lực  học” vật lý lớp 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi.      Hệ thống bài tập xây dựng được chia thành các chủ đề với các bài tập định  lượng được nâng cao phù hợp với việc bồi dưỡng học sinh giỏi.      Hệ thống bài tập do chúng tơi xây dựng đã được đưa vào thực nghiệm sư  phạm. Các phân tích, đánh giá thơng qua kết quả bài kiểm tra TNSP chứng tỏ  rằng : tính khả thi và các mục tiêu đặt ra của đè tài đã đạt được.  Khuyến nghị     Từ kết quả TNSP ở trường THPT Ngơ Quyền Hải phịng, có thể mở rộng  phạm vi ứng dụng của đề tài.      Nội dung nghiên cứu của đề tài có thể tiến hành cho các chương hoặc các  phần khác của chương trình vật lý THPT.      TNSP cần được tiến hành trong thời gian dài hơn để khẳng định thêm thành  cơng của đề tài cả về nội dung kiến thức và phương pháp giảng dạy khi bồi  dưỡng học sinh giỏi.    112  TÀI LIỆU THAM KHẢO Dương Trọng Bái (2003). Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trung học phổ thơng NXB Giáo dục.   Dương Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (2001).  Bài tập vật lý phân tử nhiệt học. NXB Giáo dục.   Dương Trọng Bái, Cao Học Viễn (2003). Bài thi vật lí Quốc tế - tập 1.  NXB Giáo dục.   Dương Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (2004). Bài thi vật lí Quốc tế - tập    NXB Giáo dục.   Lương Dun Bình, Nguyễn Xn Chi, Tơ Giang, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh (2006). Bài tập Vật lí 10. Nhà xuất bản Giáo dục.  6  Bộ Giáo dục Đào tạo (2005). Luật Giáo dục. NXB Tư pháp.   Đảng cộng sản Việt Nam.  Nghị TW khóa VII, Nghị TW khóa VIII  NXB Chính trị Quốc gia.  Bùi Quang Hân, Trần văn Bồi, Phạm Ngọc Tiến, Nguyễn Thành Tương (2004). Giải toán Vật lý 10 - tập  Nhà xuất bản Giáo dục.  Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006). Vật lí 10 nâng cao. Nhà xuất  bản  Giáo dục.   10 Nguyễn Thế Khơi (Tổng chủ biên) (2006).    Vật lí 10 nâng cao, sách giáo viên. Nhà xuất bản Giáo dục.  11 Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006). Bài t ập vật lí 10 nâng cao.  Nhà xuất bản Giáo dục.   12 Nguyễn Thị Mỹ Lộc, Đinh Thị Kim Thoa, Trần Văn Tính (2009). Tâm lý học giáo dục NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.  13 Ngô Diệu Nga (2005). Bài giảng chun đề phân tích chương trình vật lí ph ổ thông   14 Nguyễn Huy Sinh (2010). Vật lý –nhiệt đại cương. Nhà xuất bản giáo dục.    113  15 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001).  Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lí trường phổ thơng.  Nhà  xuất  bản Đại  học quốc gia Hà Nội.  16 Phạm Hữu Tịng (2007). Dạy học vật lí trường phổ thơng theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học 17 Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách (2009).  Dạy học tập vật lí trường THPT. Nhà xuất bản Đại học Sư Phạm, Hà Nội.  18 http://vi.edu.net.vn/, trang web dạy học tích cực dự án Việt – Bỉ nâng cao chất lượng đào tạo, bồi dưỡng giáo viên 19 http://vi.wikipedia.org/, trang web bách khoa toàn thư mở   114  Phụ lục PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH I THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ tên:…………………………… Lớp:………… II NỘI DUNG PHỎNG VẤN Em hãy trả lời bằng cách điền dấu X vào mỗi [ ] mà em cho là thích hợp   Câu 1: Khi làm bài tập Vật lý em thường   -  Học xong lý thuyết mới làm bài tập                                         [ ]   - Vừa làm bài tập, vừa xem lại lý thuyết                                     [ ]   - Chỉ làm những bài tập được giao                                              [ ]   - Làm các bài tập cơ bản được giao và tìm đọc thêm      ở sách tham khảo để làm được các bài tập khó                        [ ]   Câu 2: Khó khăn của em khi giải bài tập Vật lý   - Khơng nhớ lý thuyết                                                                  [ ]   - Nhớ lý thuyết nhưng khơng biết vận dụng                                [ ]   - Khơng phân tích được hiện tượng, u cầu của bài tập             [ ]   - Khơng biết áp dụng kiến thức tốn đã học vào bài tập vật lý    [ ]   - Khơng áp dụng kiến thức nhiều phần của vật lý trong      cùng một bài tốn                                                                      [ ]   Câu 3: Khi giải bài tốn Vật lý, em thường quan tâm đến điểm nào   - Tìm ra đáp án cho bài tốn                                                        [ ]   - Tìm các phương pháp giải cho bài tốn                                    [ ]   - Tính thực tiễn của hiện tượng Vật lý nêu ra trong bài tốn      [ ]   - Mở rộng bài tốn, tìm những mơ hình, tính tương tự trong    các phần khác của mơn vật lý                                                    [ ]  Câu 4: Em học tốt mơn Vật lý ở dạng bài tập nào   - Bài tập định tính, kết hợp tính tốn đơn giản                            [ ]   - Bài tập định lượng                                                                     [ ]   - Những bài tập định tính, kết hợp tính tốn phức tạp                 [ ]     115  Phụ lục PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VẬT LÝ I THƠNG TIN CÁ NHÂN 1. Họ tên:…………………………… Nam/nữ :…………. …………………   2. Nơi đang cơng tác hiện nay: Trường THPT…………………………………   3. Số năm kinh nghiệm trực tiếp giảng dạy ở trường THPT:…………………    4. Số lần tham gia cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi:………………………….   II NỘI DUNG PHỎNG VẤN Câu 1: Khi tham gia cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi, thầy (cơ) thường chuẩn bị   như thế nào về tài liệu ơn thi? (Đồng ý [X] )   - Tìm sách tham khảo, lấy các bài tập khó                                          [ ]   - Sưu tầm những đề thi của các năm trước đó                                     [ ]   - Bồi dưỡng thêm kiến thức tốn học cho HS                                     [ ]   - Kết hợp các bài tập định tính với các bài tập sưu tầm được biên     soạn thành hệ thống các bài tập theo chủ đề                                     [ ]   Câu 2: Thầy (cơ) thường sử dụng hình thức tổ chức giải bài tập nào trong các giờ   bồi dưỡng học sinh giỏi? (Thường xun [X], đơi khi [+], khơng sử dụng [-])   - Giao bài tập cho học sinh tự giải bài tập, chỉ chữa những bài khó    [ ]   - Giáo viên chữa từng bài giao cho học sinh                                        [ ]   - Giáo viên củng cố lý thuyết giao bài tập theo chủ đề đã chuẩn bị     [ ]  - Giáo viên đưa ra vấn đề cho cả lớp thảo luận, phân tích và tự giải     bài tốn. Giáo viên là người tổng kết lại nội dung thảo luận             [ ]   - Giáo viên giải thích, phân tích được hiện tượng vật lý cho HS      từ đó áp dụng các phương trình, định luật                                         [ ]  - Chú trọng khâu mở rộng bài tốn                                                       [ ]  Câu 3:  Những  khó  khăn  trong  công  tác  bồi  dưỡng  học  sinh  giỏi  mà  thầy  (cô)  thường gặp?   - Tài liệu bồi dưỡng HSG ít, phải tự tìm tịi, sưu tầm                          [ ]   - Chưa có kinh nghiệm trong cơng tác bồi dưỡng HSG                       [ ]   - Phải độc lập dạy các nội dung trong chương trình thi HSG              [ ]  - Phải ln củng cố, tham khảo các kiến thức tốn học                       [ ]  - Học sinh giỏi, có năng khiếu Vật lý ít                                               [ ]   - Thời gian bồi dưỡng học sinh giỏi khơng nhiều                                [ ]   - Chế độ bồi dưỡng cho giáo viên hạn chế                                           [ ]   - Sức ép về kết quả của đội tuyển HSG                                                [ ]   Câu 4: Những ý kiến và đề xuất của thầy (cô) về công tác bồi dưỡng HSG     116  Phụ lục ĐỀ KIỂM TRA (Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao đề)   Bài Người ta đổ 200kg chì lỏng ở nhiệt độ nóng chảy 3270C vào một hỗn hợp  gồm 20 kg nước và 1 kg nước đá ở nhiệt dộ 00C. Tính nhiệt độ và thành phần cuối  cùng của hệ, bỏ qua sự mất mát nhiệt tỏa ra mơi trường. Biết nhiệt nóng  chảy của  chì  1  21kJ / kg , nhiệt dung riêng của chì c1 = 0,125kJ/kg.K, nhiệt dung riêng của  nước c2  = 4,19 kJ/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá  2  330kJ / kg và nhiệt hóa  hơi của nước L =2260kJ/kg  Bài Một bình cách nhiệt có thể tích 2V được ngăn đơi bằng một vách mỏng. Một  nửa  đựng  khí  đơn  ngun  tử  ở  nhiệt  độ  T1và  áp  suất  p1,  nửa  kia  đựng  khí  đơn  ngun tử khác ở nhiệt độ T2 và áp suất p2  Tìm nhiệt độ của khí sau khi tháo vách ngăn  Bài Có  1 g  khí Heli  (coi là khí  lý  tưởng  đơn  nguyên  tử)  thực  hiện  một  chu  trình  1– p 2p0 2–3–4-1  được  biểu  diễn  trên  giản  đồ  P-T  như hình 1. Cho P0 = 105Pa; T0 = 300K.  p0 a) Tìm thể tích của khí ở trạng thái 4.  b)  Hãy  nói  rõ  chu  trình  này  gồm  các  đẳng  q trình nào. Vẽ lại chu trình này trên giản  2T0 T0 T đồ P-V và trên giản đồ V-T (cần ghi rõ giá  Hình trị bằng số và chiều biến đổi của chu trình).   c)  Tính  cơng  mà  khí  thực  hiện  trong  từng  giai đoạn   của chu trình.  Bài (3 điểm)  Trong  một  xi-lanh  thẳng  đứng,  thành  B cách  nhiệt  có  hai  pit-tơng:  Pit-tơng  A  nhẹ  (trọng  lượng  khơng  đáng  kể),  dẫn  nhiệt;  pit-tông  B  nặng,  cách  nhiệt.  h Hai pit-tơng và đáy xi-lanh tạo thành hai ngăn, mỗi ngăn  có chiều cao là h = 0,5m và chứa 2 mol khí lý tưởng đơn  A ngun tử. Ban đầu hệ thống ở trạng thái cân bằng nhiệt  với nhiệt độ bằng 300K. Truyền cho khí ở ngăn dưới một  h nhiệt lượng Q = 1kJ làm cho nó nóng lên thật chậm. Pittơng A có ma sát với thành bình và khơng chuyển động,  pit-tơng B chuyển động khơng ma sát với thành bình. Khi  cân bằng mới được thiết lập, hãy tính:  Hình 2  a) Nhiệt độ của hệ.  b) Lực ma sát tác dụng lên pit-tơng A.  Cho biết: Nội năng của 1 mol khí lý tưởng ở nhiệt độ T được tính theo cơng thức:  i U   RT  Trong đó: i là số bậc tự do (với khí đơn ngun tử thì i = 3; khí lưỡng  ngun tử thì i = 5); R = 8,31J/mol.K là hằng số của chất khí.        117  ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM  Câu (2,5 điểm) Nội dung  Gọi  x là nhiệt độ sau cùng của hệ. Thành phần của hệ phụ thuộc vào giá trị  của x. Giả thiết x