(Luận văn thạc sĩ) xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập các định luật bảo toàn nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh giỏi vật lí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THẾ LÂM XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 8140111 HÀ NỘI – 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THẾ LÂM XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Đinh Văn Dũng HÀ NỘI – 2019 LỜI CẢM ƠN Lời cảm ơn đầu tiên, em xin đƣợc gửi tới thầy hƣớng dẫn PGS.TS Đinh Văn Dũng, ngƣời giao đề tài luận văn trực tiếp hƣớng dẫn em Trong suốt trình thực hiện, em ln ln nhận đƣợc hƣớng dẫn tận tình lĩnh hội kiến thức sâu rộng từ thầy Nhân dịp này, em xin bày tỏ lời cảm ơn tới thầy cô giáo, cán công nhân viên tham gia công tác giảng dạy Khoa sƣ phạm - Trƣờng Đại H c Giáo Dục - Đại h c Quốc gia Hà Nội tận tình giảng dạy gi p đ em trình h c tập nghiên cứu Và xin cảm ơn quan tâm, động viên, gi p đ tạo điều kiện tốt từ gia đình, bạn bè thầy cho em suốt q trình h c tập, nghiên cứu hoàn thành đề tài Hà Nội, tháng 09 năm 2019 Tác giả Nguyễn Thế Lâm i DANH MỤC VIẾT TẮT Từ viết tắt STT Nghĩa BTVL Bài tập Vật lí ĐLBT Định luật bảo toàn GV Giáo viên HS H c sinh HSG H c sinh giỏi NLVDKT Năng lực vận dụng kiến thức SGK Sách giáo khoa TNSP Thực nghiệm sƣ phạm THPT Trung h c phổ thông 10 THCS Trung h c sở 11 TN Thực nghiệm 12 ĐC Đối chứng ii DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Sơ đồ cấu tr c nội dung chƣơng “Các định luật bảo tồn” …… 27 Hình 2.2: Thí nghiệm kiểm chứng ĐLBT động lƣợng ……………………… 30 Hình 2.3: Tên lửa nhiều tầng …………………………………………….…… 31 Hình 2.4: Tên lửa chuyển động phản lực ……………………………… 31 Hình 2.5: Lực thực cơng ……………………………………………….….32 Hình 2.6: Hộp số động tơ ………………………………………….….33 Hình 2.7: Cần cẩu văng nặng để phá tƣờng ………………………….35 Hình 2.8: Ngƣời cử tạ ………………………………………….………………36 Hình 2.9: Vật tr ng trƣờng ……………………………………… 36 Hình 2.10: Vận động viên nhảy sào ………………………………………… 37 Hình 2.11: Con lắc lị xo …………………………………………………….…38 Hình 2.12: Đồ thị tính cơng lực đàn hồi ………………………………… 39 Hình 2.13: Các hành tinh chuyển động xung quanh mặt trời ………………….43 Hình 2.14: "Tốc độ" diện tích hành tinh số ………………….…43 Hình 2.15: Các vệ tinh nhân tạo chuyển động xung quanh Trái Đất ……….….44 Bảng 1.1: Bảng tiêu chí đánh giá lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn h c sinh 24 Bảng 1.2: Bảng thống kê số lƣợng h c sinh đạt theo tiêu chí đánh giá ……24 Bảng 1.3: Bảng thống kê điểm số ……………………………………………24 Bảng 2.1 Lịch nội dung cụ thể dạy nhóm thực nghiệm 68 Bảng 3.1: Bảng thống kê điểm số …………………………………………… 74 Bảng 3.2: Bảng thống kê h c sinh đạt từ điểm xi trở xuống ………………… 75 Bảng 3.3: Bảng tham số thống kê ……………………………………….…77 Biểu đồ 3.1: Đƣờng phân bố tần suất ………… ……………………………75 Biểu đồ 3.2: Đƣờng phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi … ……………… 76 iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ………………………………………………………………… i DANH MỤC VIẾT TẮT ……………………………………………………… ii DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG VÀ SƠ ĐỒ ……………………………… iii MỤC LỤC …………………………………………………………………… iv MỞ ĐẦU ……………………………………………… ………………………1 Lí ch n đề tài .1 Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu .1 Khách thể đối tƣợng nghiên cứu Vấn đề nghiên cứu .2 Giả thuyết khoa h c Giới hạn phạm vi nghiên cứu .2 Ý nghĩa khoa h c ý nghĩa thực tiễn đề tài .2 Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài 10 Cấu tr c luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .4 1.1 Vấn đề bồi dƣ ng h c sinh giỏi …………………… …………………… 1.1.1 Quan điểm vai trò ngƣời tài nghiệp xây dựng phát triển đất nƣớc …………………………………………………………… …… 1.1.2 Bồi dƣ ng h c sinh giỏi phát triển thành ngƣời tài cho nghiệp xây dựng phát triển đất nƣớc …………………………………… …………………… 1.1.3 Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi …… …….5 1.1.4 Một số biện pháp bồi dƣ ng h c sinh giỏi nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn ………………………………… ……………… 1.2 Bồi dƣ ng h c sinh giỏi Vật lí ………………………… ……………….…9 iv 1.2.1 Khái niệm h c sinh giỏi Vật lí …………………………………………9 1.2.2 Bồi dƣ ng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi Vật lí thơng qua dạy h c giải tập Vật lí …………… ……………………10 1.2.3 Phƣơng pháp giải BTVL ……………………….……………………12 1.2.4 Các hình thức hƣớng dẫn h c sinh giải BTVL ………….………………15 1.3 Tìm hiểu đối tƣợng h c sinh lớp 10 trƣờng THPT Quế Võ số để bồi dƣ ng thành h c sinh giỏi vật lí ……………………………………………….………17 1.3.1 Khả phân tích tƣợng vật lí …………………………… …… 17 1.3.2 Khả sử dụng cơng cụ tốn h c ……………………………….……17 1.3.3 Khả sáng tạo, phát triển ý tƣởng ………………………… ……….18 1.3.4 Kết điều tra 17 Kết luận chƣơng ……………… ……………………………… …… 25 CHƢƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ….………26 2.1 Nội dung kiến thức phần Các định luật bảo toàn …………………….……26 2.1.1 Cấu tr c nội dung phần Các định luật bảo tồn …………………………26 2.1.2 Phân tích nội dung chƣơng “Các định luật bảo toàn” …………… ……28 2.1.2.1 Định luật bảo toàn động lƣợng ………………………………… ……28 2.1.2.2 Ứng dụng ĐLBT động lƣợng: chuyển động phản lực … … 31 2.1.2.3 Công công suất ……………………………………………… ……32 2.1.2.4 Động Định lý biến thiên động ……………… …………35 2.1.2.5 Khái niệm ……………………………………………………36 2.1.2.6 Cơ Định luật bảo toàn ………………………….……39 v 2.1.2.7 Va chạm đàn hồi va chạm không đàn hồi …………………….……42 2.1.2.8 Các định luật Kê-ple ………………………………………… ………42 2.1.2.9 Vệ tinh nhân tạo Vận tốc vũ trụ 44 2.2 Mục tiêu dạy h c chƣơng Các định luật bảo toàn ……….……………44 2.2.1 Kiến thức ………………………………………………… …………….45 2.2.2 Kỹ ………………………………………………….………………46 2.3 Một số nguyên tắc xây dựng hệ thống tập để bồi dƣ ng h c sinh giỏi … 46 2.4 Hệ thống tập …………………… ……………47 2.4.1 Bài tập định tính …………………………………………… ………….47 2.4.1.1 Bài tập có hƣớng dẫn giải …………………………………… ………47 2.4.1.2 Bài tập tự giải ……………………………………………….…………52 2.4.2 Bài tập định lƣợng …………………………………………….…………53 2.4.2.1 Bài tập có hƣớng dẫn …………………………………………… ……53 2.4.2.2 Bài tập tự giải …………………………………………………….……65 2.5 Sử dụng hệ thống tập ………………………………………………… 67 Kết luận chƣơng ……… ……………………………………… …… 69 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .70 3.1 Mục đích, đối tƣợng, nội dung thực nghiệm sƣ phạm 70 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 70 3.1.2 Đối tƣợng nội dung thực nghiệm sƣ phạm 70 3.1.2.1 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm …………………………… ……….70 3.1.2.2 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ………………………… ………70 3.1.2.3 Tiêu chí đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm ……………… ……71 3.1.2.4 Thời gian tiến hành thực nghiệm …………………………… ………72 3.2 Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 72 vi 3.3 Kết thực nghiệm sƣ phạm .73 3.3.1 Phân tích định tính 73 3.3.2 Phân tích kết định lƣợng .74 3.3.2.1 Đề kiểm tra chất lƣợng ……………………………………… ……….74 3.3.2.2 Kết thực nghiệm sƣ phạm …………………………………………74 3.3.2.3 Phân tích kết thực nghiệm sƣ phạm ………………………………76 3.4 Hiệu việc sử dụng hệ thống tập Các định luật bảo toàn việc phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi Vật lí 78 Kết luận chƣơng ……………… …………………………… …… 79 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ………………………………………… 81 Kết luận …… …………………………………………………………….81 Khuyến nghị …………………………………………………………… … 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 vii MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Từ xƣa đến nay, quốc gia khác coi tr ng việc đào tạo nhân tài trẻ, coi yếu tố ảnh hƣởng lớn đến thịnh vƣợng Quốc gia Vì việc phát bồi dƣ ng h c sinh giỏi (HSG) để em trở thành ngƣời có đủ đức, đủ tài nhiệm vụ ngƣời giáo viên, góp phần vào công tác đào tạo nhân tài cho đất nƣớc Ở trƣờng THPT lựa ch n, xây dựng đƣợc hệ thống tập Vật lí thiết kế đƣợc phƣơng án hƣớng dẫn h c sinh giải tập Vật lí phù hợp góp phần vào việc nâng cao chất lƣợng bồi dƣ ng HSG Quan tr ng hơn, em biết vận dụng kiến thức đƣợc h c vào thực tiễn để phục vụ sống ngƣời Từ lí tơi ch n đề tài: “Xây dựng sử dụng hệ thống tập Các định luật bảo toàn nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh giỏi Vật lí” Mục đích nghiên cứu Xây dựng sử dụng hệ thống tập Các định luật bảo toàn (ĐLBT) nhằm bồi dƣ ng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi Vật lí Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn bồi dƣ ng HSG Vật lí, tập phƣơng pháp giải tập Vật lí, việc sử dụng tập Vật lí ơn thi HSG - Nghiên cứu nội dung kiến thức, mục tiêu cần đạt nghiên cứu phần Các định luật bảo toàn - Nghiên cứu lí luận lực vận dụng kiến thức chuyên môn vào thực tiễn - Khi sử dụng hệ thống tập thực theo bƣớc: + Làm từ tập định tính sang tập định lƣợng + Những tiết đầu loại tập phân tích kỹ, em quen với cách tƣ đẩy nhanh tốc độ tiết sau Bảng 2.1 Lịch nội dung cụ thể dạy nhóm thực nghiệm STT Tiết 1-2 Nội dung - Hƣớng dẫn giải tập định tính từ đến - Giao tập từ 15 đến 17 yêu cầu em nhà làm - Chữa tập định lƣợng từ 15 đến 17 3-4 - Hƣớng dẫn giải tập định tính từ đến 14 - Giao tập từ 18 đến 22 yêu cầu em nhà làm - Chữa tập định tính từ 18 đến 22 5-6 - Hƣớng dẫn giải tập định lƣợng: - Yêu cầu h c sinh nhà làm tập số - Chữa tập định lƣợng số 7-8 - Hƣớng dẫn giải tập định lƣợng: 3, - Yêu cầu h c sinh nhà làm tập số 10, 11 - Chữa tập định lƣợng số 10, 11 - 10 - Hƣớng dẫn giải tập định lƣợng: 6, - Yêu cầu h c sinh nhà làm từ tập 12 đến 18 - Chữa tập định lƣợng từ 12 đến 18 11 - 12 - Chữa số tập theo yêu cầu giải đáp thắc mắc h c sinh 13 - 14 Kiểm tra 68 Kết luận chƣơng Dựa sở lý luận thực tiễn phƣơng pháp hƣớng dẫn giải tập Vật lí trung h c phổ thông bồi dƣ ng h c sinh giỏi nghiên cứu chƣơng 1, chƣơng ch ng xây dựng hƣớng dẫn sử dụng hệ thống tập chƣơng “Các định luật bảo toàn” nhằm bồi dƣ ng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi Vật lí Trong chƣơng bao gồm tập đinh tính, tập định lƣợng, tập có hƣớng dẫn giải tập tự giải Sau việc hƣớng dẫn h c sinh giỏi Vật lí sử dụng hệ thống tập để nâng cao lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho thân Hƣớng dẫn h c sinh phƣơng pháp phân tích tốn Vật lí khó, phức tạp thành tập nhỏ, đơn giản theo cấp độ tăng dần tƣ Mỗi tập nhỏ ứng với chủ đề kiến thức thuật toán cụ thể, tập nhỏ đƣợc giải theo thứ tự tăng dần mức độ kiến thức thuật toán Sau hoàn thành, yêu cầu h c sinh khái quát thành phƣơng pháp tổng hợp để vận dụng đƣợc cho tƣơng tự Yêu cầu h c sinh đƣa kiến thức tập vận dụng vào thực tế việc giải thích, tính toán chế tạo thiết bị phục vụ đời sống ngƣời Khi có hệ thống tập, tơi hƣớng dẫn h c sinh sử dụng hệ thống cách khoa h c để nâng cao đƣợc khả vận dụng kiến thức thân vào sống 69 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích, đối tƣợng, nội dung thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sƣ phạm nhằm kiểm tra tính đ ng đắn, hiệu giả thuyết khoa h c mà đề tài nêu, nghĩa là: việc xây dựng đƣợc hệ thống tập khó, tổng hợp từ nhiều mảng kiến thức, đặc biệt kiến thức áp dụng vào thực tiễn kết hợp với việc hƣớng dẫn sử dụng hệ thống tập để bồi dƣ ng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi Vật lí trƣờng THPT Quế Võ số 3.1.2 Đối tƣợng nội dung thực nghiệm sƣ phạm 3.1.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm Đối tƣợng: nhóm h c sinh thực nghiệm đối chứng trƣờng THPT Quế Võ số - Huyện Quế Võ - Tỉnh Bắc Ninh 3.1.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tôi tổ chức hoạt động dạy h c song song hai khoảng thời gian, mục tiêu kiến thức nhƣng cách thức tổ chức giảng dạy, tài liệu hai nhóm khác Ở nhóm thực nghiệm: giảng dạy theo phƣơng án hệ thống tập đƣợc xây dựng đề tài Ở nhóm đối chứng: giảng dạy theo phƣơng pháp hệ thống tập có sẵn từ trƣớc (truyền thống) Sau hồn thiện q trình dạy, tơi tiến hành cho hai nhóm làm kiểm tra 90 phút với đề kiểm tra với mục tiêu nhƣ xác định ban đầu Kết thúc thực nghiệm sƣ phạm, tiến hành chấm để lấy kết xử lý kết thu đƣợc theo phƣơng pháp thống kê tốn h c 70 3.1.2.3 Tiêu chí đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Để đánh giá xác kết TNSP cần phải có tiêu chí để đánh giá Đánh giá lực h c sinh theo tiêu chí xây dựng Từ thực số hóa điểm h c sinh thang điểm 10 để phân tích Mức độ Tiêu chí Mức Mức Mức Phát đƣợc - Phát đƣợc vấn đề Phát đƣợc Phát vấn đề tiễn vấn đề thực tiễn thực thực tiễn đƣợc vấn đề - Chỉ đƣợc mâu thuẫn Chỉ đƣợc mâu thực tiễn vấn đề Đặt đƣợc thuẫn vấn câu hỏi có vấn đề Huy đề động - Phân tích làm rõ đƣợc - Phân tích làm rõ Phân tích làm đƣợc kiến thức nội dung vấn đề đƣợc nội dung rõ đƣợc nội liên quan đến - Nêu đƣợc kiến thức vấn đề vấn đề thực liên quan thiết lập - Nêu đƣợc tiễn đề xuất mối quan hệ kiến kiến đƣợc thuyết dung vấn đề giả thức h c kiến thức liên quan thiết lập thức cần tìm hiểu với vấn mối quan hệ đề thực tiễn kiến thức - Đề xuất đƣợc giả thuyết h c khoa h c kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn Tìm tịi, khám Đề xuất đƣợc số Đề xuất đƣợc Đề xuất đƣợc phá kiến thức phƣơng án tìm tịi, khám số phƣơng án 71 liên quan đến phá kiến thức chứng minh tìm tịi, khám phá Phƣơng thực tiễn giả thuyết án kiến thức chứng tìm tịi, khám Lựa ch n phƣơng án tối minh giả thuyết phá kiến thức ƣu thiết kế kế hoạch chứng thực giả thuyết nghiên cứu, minh điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm để chứng minh giả thuyết Thực giải Thực nghiên cứu, Thực nghiên Bƣớc vấn đề điều tra, khảo sát thực địa, cứu, thực tiễn có tra, thực làm thí nghiệm để chứng khảo sát thực địa, nghiên thể đề xuất vấn minh giả thuyết đề điều đầu cứu, làm thí nghiệm điều tra, khảo Đề xuất ý tƣởng để chứng minh sát thực địa, vấn đề thực tiễn đặt giả thuyết làm thí vấn đề thực tiễn nghiệm để liên quan chứng minh giả thuyết 3.1.2.4 Thời gian tiến hành thực nghiệm Tôi tiến hành TNSP từ ngày 04/02/2019 đến ngày 28/02/2019 (năm h c 2018 - 2019) trƣờng THPT Quế Võ số - Huyện Quế Võ - Tỉnh Bắc Ninh 3.2 Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm Tôi tiến hành dạy hai nhóm: nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng song song, đồng thời theo kế hoạch hình thức nhƣ Sau kiểm tra, tiến hành chấm kiểm tra hai nhóm, phân tích xử lý kết 72 3.3 Kết thực nghiệm sƣ phạm 3.3.1 Phân tích định tính Những điểm rút từ trình TNSP việc xây dựng hƣớng dẫn sử dụng hệ thống tập “Các định luật bảo toàn” nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HSG Vật lí nhƣ sau: - H c sinh đƣợc tiếp cận làm quen với quy trình giải tốn Vật lí Qua tăng khả tƣ h c sinh Cần biết bóc tách tốn lớn thành toán nhỏ tƣơng ứng với bƣớc thực để giải tốn Vật lí - H c sinh hiểu đƣợc tốn Vật lí gắn liền với tƣợng thực tế, giải tập phải tƣ để thấy đƣợc tƣợng toán Với tốn giải xong phát triển lên cách dự đốn kết xảy xây dựng mơ hình sở toán vừa giải để toán tƣơng tự cao - Mỗi tốn khó đƣợc xây dựng từ tƣợng Vật lí khó cơng cụ tốn h c khó hai Đầu tiên, cần phân tích để hiểu đƣợc chất Vật lí tốn, dự đốn trƣớc kết xảy phù hợp với thực tiễn sống Xác định rõ kiến thức Vật lí kèm tƣợng Việc giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình Với tốn đƣa cần xác định trƣớc lực cần đạt sau giải xong tập Có tốn nặng tƣợng Vật lí, có lại nhằm mục đích rèn kĩ tốn h c cho h c sinh - Bài tập Vật lí suy cho tìm kết quy luật thực tế quay trở lại áp dụng vào thực tiễn sống Đây chất môn Vật lí nói chung M i quy luật vận động thực tiễn đƣợc chi phối hay vài định luật Vật lí định Vì vậy, việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn cần thiết hết Hệ thống tập đáp ứng đƣợc yêu cầu 73 3.3.2 Phân tích kết định lượng 3.3.2.1 Đề kiểm tra chất lượng a Mục tiêu Đánh giá lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn h c sinh đƣợc xây dựng rèn luyện h c sinh b Cấu trúc hình thức kiểm tra Cấu trúc kiểm tra bao gồm tập định tính tập định lƣợng Các tập định lƣợng yêu cầu h c sinh thể bƣớc phân tích tƣợng vật lí, xác định cơng cụ tốn h c cần sử dụng, trình bày lời giải, biện luận đánh giá kết thu đƣợc, phát triển ý tƣởng cho tốn Hình thức kiểm tra: tự luận Thời gian làm bài: 90 phút 3.3.2.2 Kết thực nghiệm sư phạm Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số Điểm số Nhóm Số 10 16 0 0 0 5 16 0 0 3 HS Thực nghiệm Đối chứng 74 Bảng 3.2 Bảng thống kê học sinh đạt từ điểm xi trở xuống Số % h c sinh đạt từ điểm xi trở xuống Tổng số Nhóm HS 16 0 0 0 16 0 0 20 40 Thực nghiệm Đối chứng 10 31,3 56,3 87,5 100 60 81,3 100 100 Từ bảng số liệu ch ng vẽ biểu đồ đƣờng phân bố tần suất tần suất lũy tích hội tụ lùi cho nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng Biểu đồ 3.1 Đường phân bố tần suất ĐC TN 0 75 10 Biểu đồ 3.2 Đường phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi 3.3.2.3 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm a Tính tham số đặc trƣng Sau kết thúc khâu cho h c sinh làm kiểm tra, tiến hành chấm xử lý kết thu đƣợc từ kiểm tra theo phƣơng pháp thống kê tốn h c: Tính tham số đặc trƣng x , S2, S, V, vẽ đồ thị phân bố tần suất tần suất tích lũy hội tụ lùi - Trung bình cộng: x = N n fx i 1 i i Trong fi tần số ứng với điểm số xi, N tổng số h c sinh tham gia làm kiểm tra - Phƣơng sai: S2 =  n  fi xi  x N  i 1 76  - Độ lệch chuẩn: S = S2 Tham số S2 S tham số đo mức độ phân tán số liệu quanh giá trị trung bình cộng S nhỏ chứng tỏ số liệu phân tán - Hệ số biến thiên V cho biết mức độ phân tán giá trị xi xung quanh giá trị trung bình cộng x đƣợc xác định theo công thức: V S 100% x - Tần suất wi tần suất tích lũy hội tụ lùi w i i + Tần suất wi = fi 100% N + Tần suất tích lũy hội tụ lùi: w =  w  i i i Bảng 3.3 Bảng tham số thống kê Nhóm Tổng số HS X S2 S V% Đối chứng 16 7,06 2.06 1,4361 20,34% Thực nghiệm 16 8,25 1,1586 1,0764 13,05% b Đánh giá kết Từ bảng tham số thống kê đồ thị đƣờng phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi, ta nhận thấy: - Điểm trung bình cộng nhóm thực nghiệm (8,25) cao nhóm đối chứng (7,06) - Độ lệch chuẩn hệ số biến thiên giá trị điểm số nhóm thực nghiệm (13,05%) nhỏ nhóm đối chứng (20,34%) Điều chứng tỏ độ phân tán 77 điểm số quanh điểm số trung bình nhóm thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng - Đƣờng tần suất lũy tích hội tụ lùi ứng với lớp thực nghiệm nằm bên phải phía dƣới nhóm đối chứng Từ kết trên, ta kết luận: chất lƣợng nắm vững vận dụng kiến thức h c sinh nhóm thực nghiệm tốt h c sinh nhóm đối chứng 3.4 Hiệu việc sử dụng hệ thống tập Các định luật bảo toàn việc phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh giỏi Vật lí Trong trình tiến hành thực nghiệm lớp đối chứng lớp thực nghiệm, nhận thấy rằng: Với cách thức tổ chức để giải toán khó, phức tạp thu đƣợc số kết nhƣ sau: Các em tích cực chủ động tham gia xây dựng chủ động đƣa ý kiến mình; Tƣ vật lí, tƣ lí luận h c sinh đƣợc phát triển ; Khả vận dụng lý thuyết vào việc giải tập đƣợc nâng cao rõ rệt; Kỹ quan sát, phân tích h c sinh tƣợng vật lí đƣợc nâng cao; Với kinh nghiệm bồi dƣ ng HSG Vật lí thân, tơi thấy em đƣợc ch n thi HSG cấp Tỉnh đạt giải đa số em nhóm thực nghiệm Điểm trung bình nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng Số h c sinh đạt điểm giỏi nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng tỷ lệ h c sinh đạt điểm trung bình nhóm thực nghiệm thấp nhóm đối chứng Đồ thị đƣờng lũy tích tỉ lệ h c sinh đạt dƣới điểm xi nhóm thực nghiệm nằm bên phải phía dƣới đồ thị đƣờng lũy tích tƣơng ứng nhóm đối chứng, điều chứng tỏ kết h c tập nhóm thực nghiệm tốt 78 lớp đối chứng Về hệ số biến thiên V nhóm thực nghiệm nhỏ nhóm đối chứng, điều chứng tỏ mức độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng nhóm thực nghiệm nhỏ hơn, nghĩa chất lƣợng nhóm thực nghiệm đồng hơn, ổn định so với nhóm đối chứng Từ kết thu đƣợc bƣớc đầu, ta thấy việc sử dụng hệ thống tập hƣớng dẫn giải tập vật lí q trình bồi dƣ ng HSG cho h c sinh nhóm thực nghiệm mang lại hiệu cao việc bồi dƣ ng h c sinh giỏi trƣờng THPT Quế Võ số Kết luận chƣơng Sau xác định đƣợc mục đích, đối tƣợng, phƣơng pháp TNSP, tơi tiến hành TNSP đề tài trƣờng THPT Quế Võ số 3, huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh, kết TNSP cho thấy việc xây dựng hƣớng dẫn sử dụng hệ thống tập “Các định luật bảo toàn” nhằm bồi dƣ ng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi Vật lí THPT có tính khả thi cao q trình bồi dƣ ng h c sinh giỏi Đƣợc thể qua số mặt nhƣ sau: - Đa số h c sinh lớp thực nghiêm tích cực tham gia xây dựng bài, cảm thấy việc giải tập khó, phức tạp trở nên đơn giản với phƣơng pháp phân tích tốn khó, phức tạp thành biết - Năng lực tƣ đƣợc phát triển, kỹ giải tập vật lý đƣợc nâng cao, kích thích đƣợc lịng say mê vật lý chinh phục tập khó h c sinh giỏi Trong phạm vi khuôn khổ luận văn thạc sĩ, thời gian thực nghiệm có giới hạn, mẫu thực nghiệm nhỏ nên đề tài minh chứng phạm vi hẹp Để đề tài thành công phạm vi rộng cần phải tiến hành thực nghiệm nhiều đối tƣợng h c sinh giỏi hơn, thực nhiều kiểm tra đánh 79 giá hơn, từ điều chỉnh bổ sung hệ thống tập cho phù hợp đạt hiệu cao bồi dƣ ng HSG 80 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Căn vào mục đích, nhiệm vụ đề tài, qua kết nghiên cứu lý luận, thực tiễn thực nghiệm sƣ phạm, bƣớc đầu ch ng tơi khẳng định tính đ ng đắn giả thuyết khoa h c nêu luận văn r t số kết luận nhƣ sau: Trong chƣơng 1, luận văn trình bày sở lý luận thực tiễn vấn đề bồi dƣ ng h c sinh giỏi h c sinh giỏi vật lí trung h c phổ thơng bồi dƣ ng h c sinh giỏi thơng, tìm hiểu tập Vật lí sử dụng tập vật lí dạy h c trƣờng THPT, tìm hiểu tình hình thực tế cơng tác bồi dƣ ng h c sinh giỏi trƣờng THPT Quế Võ số Qua việc xây dựng sở lý luận thực tiễn phƣơng pháp hƣớng dẫn giải tập vật lí trung h c phổ thơng bồi dƣ ng h c sinh giỏi, nhận thấy để nâng cao chất lƣợng bồi dƣ ng h c sinh giỏi việc xây dựng hệ thống tập hƣớng dẫn hoạt động giải tập theo phƣơng pháp phù hợp quan Vận dụng sở lý luận thực tiễn phƣơng pháp hƣớng dẫn giải tập vật lí trung h c phổ thông bồi dƣ ng h c sinh giỏi nghiên cứu chƣơng 1, chƣơng ch ng xây dựng hƣớng dẫn sử dụng hệ thống tập Các định luật bảo toàn Hệ thống gồm 22 định tính 18 định lƣợng mức độ khó, phức tạp, tổng hợp từ nhiều mảng kiến thức đề cập chủ yếu đến yếu tố thực tiễn tƣợng đề Trong trình tiến hành TNSP lớp thực nghiệm lớp đối chứng, nhận thấy việc xây dựng sử dụng hệ thống tập “Các định luật bảo tồn” có tính khả thi cao việc phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi vật lí 81 Tuy nhiên qua trình nghiên cứu đề tài, ch ng nhận thấy, đề tài số điểm cần khắc phục nhƣ sau: - Sau tiến hành TNSP, giáo viên cần tổ chức thêm tự h c để h c sinh trao đổi giải đáp cho tập đƣợc giao nhà hệ thống tập mà số bạn chƣa thực làm tốt thông hiểu Làm nhƣ bạn giỏi có hội thể lực trình bày, phân tích tốt hơn, tự tin hơn, đồng thời bạn chậm hiểu rõ vấn đề cần đạt đƣợc - Trong phạm vi khuôn khổ luận văn thạc sĩ, thời gian thực nghiệm có giới hạn, mẫu thực nghiệm nhỏ, đƣợc tiến hành hệ rộng hơn, thực nhiều nhóm có đặc điểm tƣơng tự đánh giá khách quan xác giả thuyết đề tài Khuyến nghị Việc xây dựng hệ thống tập hƣớng dẫn giải tập chƣơng “Các định luật bảo tồn” đƣợc đề cập luận văn áp dụng hầu hết kiến thức Vật lí chƣơng trình h c trƣờng THPT nhằm nâng cao hiệu việc dạy h c công tác bồi dƣ ng h c sinh giỏi Vật lí Chúng tơi hy v ng rằng: Đề tài góp phần vào việc đổi phƣơng pháp dạy h c trƣờng THPT công tác bồi dƣ ng h c sinh giỏi Vật lí Ch ng mong đƣợc thầy cô trƣờng THPT, nhà sƣ phạm giáo viên Vật lí góp ý kiến cho đề tài chúng tơi hồn thiện nữa, tạo điều kiện cho mở rộng sang phần nội dung khác chƣơng trình Vật lí phổ thơng, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy h c Vật lí nói chung cơng tác bồi dƣ ng h c sinh giỏi vật lí THPT nói riêng giai đoạn 82 ... vận dụng kiến thức chuyên môn vào thực tiễn - Xây dựng sử dụng hệ thống tập Các định luật bảo toàn nhằm bồi dƣ ng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi Vật lí - Thực việc thực. .. c vào thực tiễn để phục vụ sống ngƣời Từ lí tơi ch n đề tài: ? ?Xây dựng sử dụng hệ thống tập Các định luật bảo toàn nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh giỏi Vật lí? ??...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THẾ LÂM XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH