(Luận văn thạc sĩ) xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương dao động cơ học nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên vật lý

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN MÃO XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ HỌC” – NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHUYÊN VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN MÃO XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ HỌC” – NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHUYÊN VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT LÝ) Mã số: 60.14.01.11 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Quang Báu HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành hướng dẫn tận tình GS.TS Nguyễn Quang Báu Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Xin trân trọng cảm ơn thầy nhiệt tình hướng dẫn em trình nghiên cứu thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Phòng đào tạo trường Đại học Giáo dục – Đại Học Quốc Gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập làm luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn giảng viên trường Đại học Giáo dục thầy cô khoa Vật lý Đại học KHTN Hà Nội thầy cô khoa Vật lý Đại học Sư Phạm Hà Nội tận tình giảng dạy, giúp đỡ đóng góp nhiều ý kiến quý báu mặt chuyên môn phương pháp cho em q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu đồng nghiệp trường THPT C Hải Hậu – Nam Định giúp đỡ trao đổi chuyên môn q trình tơi học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tổ môn Vật lý trường THPT Chuyên Nguyễn Trãi – Hải Dương em học sinh yêu quý tạo điều kiện giúp đỡ cộng tác với q trình thực nghiệm sư phạm hồn thành luận văn Hà Nội, ngày 21 tháng 11 năm 2014 Học viên Nguyễn Văn Mão i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐHQG Đại học Quốc Gia HS Học sinh HSG Học sinh giỏi KHTN Khoa học Tự Nhiên Nxb Nhà xuất THCS Trung học sở KHTN Khoa học Tự Nhiên TNSP Thực nghiệm sư phạm THPT Trung học phổ thông ii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục chữ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục sơ đồ hình vẽ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ PHỔ THÔNG NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi phát huy khiếu Vật lý 1.1.1 Tầm quan trọng giáo dục để phát triển đât nước vai trò người giáo viên việc bồi dưỡng nhân tài 1.1.2 Tầm quan trọng công tác phát hiện, đào tạo bồi dưỡng học sinh giỏi nói chung 1.1.3 Học sinh giỏi Vật lý chuyên Vật lý 1.1.3.1 Học sinh giỏi học sinh giỏi vật lý 1.1.3.2 Học sinh chuyên vật lý 1.1.4 Rèn luyện trí thơng minh giáo dục học sinh giỏi 10 1.1.5 Những lực, phẩm chất cần có học sinh giỏi Vật lý 10 1.1.6 Một số biện pháp phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi phát huy khiếu Vật lý 12 1.1.6 Tổ chức phát tuyển chọn đội học sinh giỏi 13 1.1.6 Tuyển chọn phân công giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi 13 1.1.6.3 Biện pháp phát huy hành vi hứng thú học tập môn Vật lý cho học sinh 14 1.1.6.4 Rèn luyện đức tính cần thiết cho công tác khoa học cho học sinh giỏi học sinh khiếu 16 1.2 Bài tập Vật lý dạy học trường trung học phổ thông 19 1.2.1 Khái niện tập vật lý 19 1.2.2 Vai trò, mục đích sử dụng tập Vật lý dạy học 19 1.2.3 Phân loại tập Vật lý 20 1.2.3.1 Phân loại theo nội dung 21 1.2.3.2 Phân loại theo phương thức cho điều kiện phương thức giải 21 iii 1.2.3.3 Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư 22 1.2.4 Phương pháp giải tập Vật lý 23 1.2.4.1 Lựa chọn tập Vật lý 23 1.2.4.2 Phương pháp giải tập Vật lý 23 1.2.5 Hướng dẫn học sinh giải tập Vật lý 25 1.2.5.1 Hướng dẫn theo mẫu 25 1.2.5.2 Hướng dẫn tìm tịi 25 1.2.5.3 Định hướng khái qt chương trình hóa 26 1.3 Tình hình thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 26 1.3.1 Đội ngũ giáo viên Vật lý thành tích học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 26 1.3.2 Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 28 1.3.2.1 Thuận lợi công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 29 1.3.2.2 Một số yếu tố bất lợi công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương 30 KẾT LUẬN CHƯƠNG 31 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – VẬT LÝ 12 33 2.1 Nội dung kiến thức chương Dao đông điều hòa 33 2.1.1 Cấu trúc nội dung chương Dao động điều hòa 33 2.1.2 Phân tích sơ lược nội dung chương Dao Động Điều Hòa 34 2.1.2.1 Con lắc lò xo 34 2.1.2.2 Con lắc đơn 35 2.2 Mục tiêu chương Dao động điều hòa: 35 2.2.1 Kiến thức: 35 2.2.2 Kỹ năng: 36 2.3 Phương pháp xây dựng hướng dẫn giải hệ thống tập chương Dao động điều hòa 37 iv 2.3.1 Phương pháp xây dựng hệ thống tập chương Dao động điều hòa 37 2.3.2 Phương pháp hướng dẫn giải tập chương Dao động điều hòa 37 2.4 Xây dựng hệ thống tập Vật lý hướng dẫn hoạt động giải chương Dao động điều hòa 39 2.4.1 Bài tập có hướng dẫn giải: 39 2.4.2 Bài tập tự giải có lời giải: 65 2.4.3 Bài tập tự giải: 73 KẾT LUẬN CHƯƠNG II 77 CHƯƠNG III:THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 79 3.1 Mục đích, đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 79 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 79 3.1.2 Đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 79 3.1.2.1 Đối tượng 79 3.1.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 79 3.1.2.3 Tiêu chí đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 81 3.1.2.4 Thời gian tiến hành thực nghiệm 81 3.2 Tiến hành hực nghiệm sư phạm 81 3.3 Kết xử lý kết 82 3.3.1 Phân tích định tính diễn biến học trình TNSP 82 3.3.2 Phân tích kiểm tra 83 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm 86 KẾT LUẬN CHƯƠNG III 88 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 90 1.KẾT LUẬN 90 2.KHUYẾN NGHỊ 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Bảng xếp loại học tập mức: Giỏi, Khá, Trung bình, Yếu, Kém 81 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số 83 Bảng 3.3 Bảng tham số thống kê 84 Bảng 3.4 Bảng thống kê số học sinh đạt từ điểm trở xuống 84 vi DANH MỤC HÌNH Sơ đồ 1.1 Cấu trúc nội dung chương Dao Động Điều Hịa 34 Hình ảnh lớp TNSP 98 vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đào tạo nhân tài giúp nâng cao dân trí mục tiêu quan trọng ngành giáo dục nói riêng cho khoa học nước nói chung, trường chuyên đóng vai trị quan trọng mũi nhọn tiên phong trình đào tạo nhân tài cho đất nước Trải qua nhiều năm xây dựng phát triển, hệ thống trường chuyên THPT đóng vai trị quan trọng việc đào tạo nhân tài, bồi dưỡng học sinh giỏi để đào tạo nhà khoa học, nhà quản lý, doanh nhân giỏi Đào tạo học sinh Chuyên, học sinh giỏi bậc Trung học Phổ thơng (THPT) q trình mang tính khoa học địi hỏi phải có chiến lược lâu dài có phương pháp phù hợp ,phải có hệ thống kiến thức tập ,hướng dẫn giải tập cụ thể phù hợp với kiến thức cần cung cấp Trong trình giảng dạy trường phổ thông nhiệm vụ phát triển tư cho học sinh nhiệm vụ quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng mơn, Vật lý môn khoa học TN đề cập đến nhiều vấn đề khoa học, góp phần rèn luyện tư cho học sinh góc độ đặc biệt qua phần giải tập Vật lý Bài tập Vật lý khơng có tác dụng rèn luyện kỹ vận dụng, đào sâu mở rộng kiến thức học cách sinh động, phong phú mà cịn thơng qua để ơn tập, rèn luyện số kỹ cần thiết Vật lý, rèn luyện tính tích cực, tự lực, trí thơng minh sáng tạo cho học sinh, giúp học sinh hứng thú học tập Cũng thông qua tập Vật lý giáo viên kiểm tra, đánh giá việc nắm vững kiến thức kỹ Vật lý học sinh Ngoài giáo viên phải ln tìm tịi ,học hỏi để ln ln có thay đổi hoàn thiện hệ thống kiến thức tập nâng cao góp phần cho việc đào tao nhân tài phát triển tư cho học sinh Trong lớp chuyên Vật lý THPT nước ta nay, học sinh luyện nhiều tập khó dẫn đến quen, cịn nặng tính tốn đơi chưa phát ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN MÃO XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ? ?DAO ĐỘNG CƠ HỌC” – NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CHUYÊN VẬT LÝ... dẫn giải tập chương Dao động điều hòa 37 2.4 Xây dựng hệ thống tập Vật lý hướng dẫn hoạt động giải chương Dao động điều hòa 39 2.4.1 Bài tập có hướng dẫn giải: 39 2.4.2 Bài tập. .. cứu Vận dụng lý luận đại, xây dựng hệ thống tập hướng dẫn hoạt động giải tập chương Dao động học – Vật lý 12 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi THPT phát huy lực cần thiết cho học sinh khối chuyên Câu