Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương các định luật bảo toàn vật lý 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông chuyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ LOAN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – VẬT LÝ 10 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ LOAN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – VẬT LÝ 10 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ Mã số: 60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS ĐINH VĂN DŨNG HÀ NỘI – 2015 MỤC LỤC LỜI CẢMƠN i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii MỤC LỤC i MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý 1.1.1 Học sinh giỏi học sinh giỏi Vật lý 1.1.2 Bồi dưỡng học sinh giỏi Error! Bookmark not defined 1.1.3 Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏiError! Bookmark not defined 1.2 Bài tập Vật lý dạy học trường trung học phổ thông Error! Bookmark not defined 1.2.1 Khái niệm tập Vật lý Error! Bookmark not defined 1.2.2.Vai trò, tác dụng tập Vật lý Error! Bookmark not defined 1.2.3 Phân loại tập Vật lý Error! Bookmark not defined 1.2.4 Hướng dẫn học sinh giải tập Vật lý Error! Bookmark not defined 1.3 Thực tiễn công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT Error! Bookmark not defined 1.3.1 Một số thông tin kỳ thi học sinh giỏi Vật lý Error! Bookmark not defined 1.3.2 Sử dụng tập vật lí nhằm phát bồi dưỡng học sinh giỏi Error! Bookmark not defined 1.3.3 Tình hình thực tế cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trường THPT Cao Bá Quát – Gia Lâm Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN CHƢƠNG Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP Error! Bookmark not defined i 2.1 Phân tích nội dung chương “Các định luật bảo toàn” để bồi dưỡng học sinh giỏi Error! Bookmark not defined 2.1.1 Vị trí, tầm quan trọng chương “Các định luật bảo toàn” phần “Cơ học” – Vật lý 10 để giải tập “Cơ học”Error! Bookmark not defined 2.1.2 Cấu trúc nội dung chương Các định luật bảo toànError! Bookmark not defined 2.1.3 Nội dung chương “Các định luật bảo toàn”Error! Bookmark not defined 2.2 Mục tiêu chương “Các định luật bảo toàn”Error! Bookmark not defined 2.2.1 Mục tiêu kiến thức Error! Bookmark not defined 2.2.2 Mục tiêu kĩ Error! Bookmark not defined 2.2.3 Mục tiêu thái độ Error! Bookmark not defined 2.3 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập Error! Bookmark not defined 2.3.1 Nguyên tắc chungxây dựng hệ thống tậpError! Bookmark not defined 2.3.2 Phương pháp xây dựng hệ thống tập chương “Các định luật bảo toàn” Error! Bookmark not defined 2.4 Hệ thống tập hướng dẫn hoạt động giải tậpError! Bookmark not defined KẾT LUẬT CHƢƠNG Error! Bookmark not defined Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM Error! Bookmark not defined 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.3.1 Tổ chức lớp thực nghiệm lớp đối chứngError! defined ii Bookmark not 3.3.2 Tiến hành thực nghiệm Error! Bookmark not defined 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.4.1 Tiêu chí đánh giá Error! Bookmark not defined 3.4.2 Kết thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN CHƢƠNG Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined iii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Giáo dục coi cuốc sách hàng đầu nước ta, ngành giáo dục có đổi quan tâm đặc biệt Trong đào tạo nhân tài mục tiêu quan trọng ngành giáo dục, trường chuyên mũi nhọn tiên phong trình đào tạo nhân tài cho đất nước Hệ thống trường chuyên, lớp chọn trung học phổ thông nước đóng vai trị quan trọng việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi nôi để đào tạo nhà khoa học, nhà quản lý doanh nhân giỏi Bồi dưỡng học sinh, học sinh giỏi bậc trung học phổ thông (THPT) trình mang tính khoa học địi hỏi phải có chiến lược lâu dài có phương pháp phù hợp Trong q trình giảng dạy trường phổ thơng nhiệm vụ phát triển tư cho học sinh nhiệm vụ quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng mơn, Vật lý mơn khoa học tự nhiên đề cập đến nhiều vấn đề khoa học, góp phần rèn luyện tư cho học sinh góc độ đặc biệt phần giải tập vật lý Bài tập Vật lý 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 ôn 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 vững kiến thức kỹ Vật lý học sinh Trong lớp chuyên Vật lý trung học phổ thông nước ta Học sinh luyện nhiều tập khó dẫn đến quen, cịn nặng tính tốn, đơi chưa phát huy óc quan sát, khả phát vấn đề Còn thiếu nghiên cứu hướng dẫn chi tiết cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ứng với chương chủ đề cụ thể Vì lý nên định chọn đề tài nghiên cứu “Xây dựng hệ thống tập hƣớng dẫn hoạt động giải tập chƣơng Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi trung học phổ thơng chun” nhằm góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi, nâng cao chất lượng giảng dạy Vật lý lớp ban A Vật lý THPT Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập hướng dẫn hoạt động giải tập chương Các định luật bảo toàn - Vật lý 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi THPT chuyên Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu đặc điểm, lực Học sinh giỏi, học sinh giỏi Vật lý THPT chuyên - Tìm hiểu lý luận phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi, học sinh giỏi Vật lý trường THPT chun - Tìm hiểu lý luận vai trị, tác dụng, phương pháp giải tập Vật lý - Nghiên cứu nội dung kiến thức chương Các định luật bảo toàn– Vật lý 10 THPT - Lựa chọn xây dựng hệ thống tập Các định luật bảo toàn - Định hướng xây dựng phương pháp giải tập hướng dẫn hoạt động giải tập chương Các định luật bảo toàn - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá ưu điểm, nhược điểm hiệu hệ thống tập phương pháp hướng dẫn hoạt động giải tập chương Các định luật bảo toàn Khách thể đối tƣợng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp ban A trường THPT Cao Bá Quát – Gia Lâm - Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống tập phương pháp hướng dẫn hoạt động giải tập chương Các định luật bảo toàn Vấn đề nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập hướng dẫn hoạt động giải tập chương Các định luật bảo toàn - Vật Lý 10-Trung học phổ thông bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trung học phổ thông ? Giả thuyết khoa học Xây dựng hệ thống tập đa dạng, phong phú có chất lượng kết hợp với việc hướng dẫn hoạt động giải tập theo phương pháp có định hướng phát triển tư cho học sinh giúp nâng cao khả suy luận logic, rèn luyện lực tư sáng tạo góp phần bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý Trường học phổ thông Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Áp dụng với chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 - Nghiên cứu cho học sinh học môn Vật lý khối 10 ban A trường THPT Cao Bá Quát – Gia Lâm Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Ý nghĩa lý luận: Tìm hiểu đặc điểm yêu cầu cần có học sinh giỏi, học sinh chuyên Lý Trung học phổ thông Từ biên soạn hệ thống tập chương áp dụng phương pháp hướng dẫn giải tập phù hợp giúp bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý - Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu áp dụng việc giảng dạy chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 Trung học phổ thông trường THPT chuyên khác nước Đồng thời cịn có giá trị tham khảo cho thầy cô trường THPT luyện tập cho học sinh giỏi để tham gia kỳ thi học sinh giỏi cấp Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo sách báo, tạp chí chuyên nghành, sưu tầm tài liệu tập Vật lý, phương pháp hướng dẫn giải tập Vật lý vai trò tập Vật lý dạy học - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Phương pháp thực nghiệm, phương pháp điều tra - Phương pháp thống kê toán học 10.Cấu trúc luận văn Ngoài phần Mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung luận văn trình bày 03 chương Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiến Chương 2: Xây dựng hệ thống tập hướng dẫn hoạt động giải tập Chương 3: Thực nghiệm sư phạm CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lý 1.1.1 Học sinh giỏi học sinh giỏi Vật lý Trên giới việc phát bồi dưỡng HSG có từ lâu Ở Trung Quốc, từ đời nhà Đường trẻ em có tài đặc biệt mời đến sân Rồng để học tập giáo dục hình thức đặc biệt Trong tác phẩm phương Tây, Plato nêu lên hình thức giáo dục đặc biệt cho HSG Ở châu Âu suốt thời Phục hưng, người có tài nghệ thuật, kiến trúc, văn học nhà nước tổ chức cá nhân bảo trợ, giúp đỡ Nước Mỹ đến kỉ 19 ý tới vấn đề GD học sinh giỏi tài Đầu tiên hình thức GD linh hoạt trường St Public Schools Louis 1868 cho phép HSG học chương trình năm vịng năm; sau trường Woburn; Elizabeth; Cambridge… Và suốt kỉ XX, HSG trở thành vấn đề nước Mỹ với hàng loạt tổ chức trung tâm nghiên cứu, bồi dưỡng học sinh giỏi đời Năm 2002 có 38 bang Hoa Kỳ có đạo luật giáo dục HSG (Gifted & Talented Student Education Act) 28 bang đáp ứng đầy đủ cho việc GD học sinh giỏi Nước Anh thành lập Viện hàn lâm quốc gia dành cho học sinh giỏi tài trẻ Hiệp hội quốc gia dành cho học sinh giỏi, bên cạnh Website hướng dẫn GV dạy cho HS giỏi HS tài Từ năm 2001 quyền New Zealand phê chuẩn kế hoạch phát triển chiến lược HSG CHLB Đức có Hiệp hội dành cho HSG tài Đức Giáo dục Phổ thơng Hàn Quốc có chương trình đặc biệt dành cho HSG nhằm giúp quyền phát HS tài từ sớm Năm 1994 có khoảng 57/ 174 sở GD Hàn Quốc tổ chức chương trình đặc biệt dành cho HSG Từ năm 1985, Trung Quốc thừa nhận phải có chương trình GD đặc biệt dành cho hai loại đối tượng HS yếu HSG, cho phép HSG học vượt lớp Một 15 mục tiêu ưu tiên Viện quốc gia nghiên cứu giáo dục đào tạo Ấn Độ phát bồi dưỡng HS tài Nhìn chung nước dùng hai thuật ngữ gift (giỏi, có khiếu) talent (tài năng) Luật bang Georgia (Hoa Kỳ) định nghĩa HSG sau: “HSG học sinh chứng minh trí tuệ trình độ cao có khả sáng tạo, thể động học tập mãnh liệt đạt xuất sắc lĩnh vực lý thuyết khoa học; người cần giáo dục đặc biệt phục vụ đặc biệt để đạt trình độ tương ứng với lực người đó” (Georgia Law) Cơ quan GD Hoa Kỳ miêu tả khái niệm “HS giỏi” sau: Đó học sinh có khả thể xuất sắc lực trội lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, khả lãnh đạo, nghệ thuật, lĩnh vực lí thuyết chuyên biệt Những HS thể tài đặc biệt từ tất bình diện xã hội, văn hóa kinh tế” Nhiều nước quan niệm: HSG đứa trẻ có lực lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật lực lãnh đạo lĩnh vực lí thuyết Những học sinh cần có phục vụ hoạt động khơng theo điều kiện thông thường nhà trường nhằm phát triển đầy đủ lực vừa nêu Cũng có nhiều nước quan niệm: Học sinh giỏi đứa trẻ có lực lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật lực lãnh đạo lĩnh vực lý thuyết Có thể nói, tất nước coi trọng vấn đề đào tạo bồi dưỡng học sinh giỏi chiến lược phát triển chương trình GD phổ thơng Nhiều nước ghi riêng thành mục dành cho HSG, số nước coi dạng giáo dục đặc biệt chương trình đặc biệt Chính từ lâu, việc bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi trở thành nhiệm vụ đại đa số trường THPT đặc biệt trường chuyên, trường khiếu Kết thi đội tuyển HSG phần phản ánh chất lượng dạy học nhà trường Tài vốn quí nước nhà Tài có đến nhờ khiếu song có khiếu khơng trở thành tài khơng có q trình giáo dục, bồi dưỡng cách khoa học Vì để thực mục tiêu đào tạo hệ trẻ Việt nam trở thành người Việt nam có tài có đức kế tục nghiệp cách mạng nhiệm vụ thầy cô giáo phải kịp thời phát có kế hoạch bồi dưỡng học sinh có khiếu Đồng chí Lê Khả Phiêu nguyên Bí thư trung ương Đảng nói : " Về nhân tài mặt phải tìm cách thích hợp để phát bồi dưỡng nhân tài , đồng thời cần lưu ý nhân tài có điều kiện xuất dân trí rộng sở việc tổ chức đào tạo nhân lực tốt nhân tài người có trí tuệ sắc bén người có bàn tay vàng có kỹ đặc biệt " Vì cơng tác bồi dường học sinh giỏi công tác mũi nhọn việc nâng cao dân trí, đào tạo nguồn lực, bồi dưỡng nhân tài cho nhà trường nói riêng, cho địa phương nói chung Bồi dưỡng học sinh giỏi cơng việc khó khăn lâu dài, địi hỏi nhiều cơng sức thầy trị Học sinh giỏi Vật lí người có lực quan sát tốt, nắm vững chất tượng Vật lí mong muốn khám phá tượng Vật lí vận dụng tối ưu kiến thức Vật lí để giải hay nhiều vấn đề mới, tập chưa học thấy TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo Dục Đào Tạo (2006), Vật lí 10 nâng cao sách giáo viên, NXB Giáo dục Bộ Giáo Dục Đào Tạo (2006), Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực chương trình, sách giáo khoa Vật lí 10 trung học phổ thông, NXB Giáo dục Trần Hữu Cát (2004), phương pháp nghiên cứu khoa học vật lý (Tài liệu dùng cho sinh viên học viên sau đại học nghành vật lý) Đại học Vinh Bùi Quang Hân, Trần Văn Bồi, Phạm Văn Tiến, Nguyễn Thành Tương (2002), Giải tốn vật lí 10, NXB Giáo dục Lương Dun Bình nhóm tác giả (2006), Vật lí 10 (cơ bản), Sách giáo viên, Sách tập (cho vật lí 10 bản), NXB Giáo dục Hà Nội Trần Hữu Cát (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học vật lí (Tài liệu dùng cho sinh viên học viên sau đại học nghành vật lí), Đại học Vinh Nguyễn Thế Khơi nhóm tác giả (2006), vật lí 10 (nâng cao), sách giáo viên (cho vật lí 10 nâng cao), NXB Giáo dục Hà Nội Vũ Thanh Khiết (2010), Bài giảng trọng tâm chương trình chuẩn vật lí 10, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Vũ Thanh Khiết (2002), Kiến thức nâng cao vật lý THPT (Sách tham khảo dùng cho học sinh giỏi, NXB Hà Nội 10 Vũ Thanh Khiết (2006), Các tốn chọn lọc vật lí 10,(Bài tập tự luận trắc nghiệm), NXN Giáo dục 11 Nguyễn Quang Lạc(1997), Lí luận dạy học đại trường phổ thông, Đại học Vinh 12 T.S Trần Ngọc (2008), Phân loại phương pháp giải dạng tập vật lí 10, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 13 Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), phương pháp dạy học vật lí trường phổ thơng, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 14 Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng (1998), Tổ chức hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí trường phổ thông, Đại học Quốc gia Hà Nội 15 Nguyễn Đức Thâm nhóm tác giả (2005), tài liệu bồi dưỡng “Nâng cao lực cho giáo viên Trung học phổ thông đổi phương pháp dạy học”môn vật lí, Đại học Sư phạm Hà Nội 16 Lê Văn Thông (1997), Phân loại phương pháp giải tập vật lí 10, Nhà xuất Trẻ 17 Phạm Hữu Tịng (1989), Phương pháp dạy tập vật lí, NXB Giáo dục 18 Phạm Quý Tư (Chủ biên), Lương Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Bùi Trọng Tuân, Lê Trọng Tường (2007), Hướng dẫn làm tập ôn tập vật lí 10 nâng cao, NXB Giáo dục 19 Mai Trọng Ý (2006), Kiến thức vật lí lớp 10 nâng cao, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà nội ... hệ thống tập hướng dẫn hoạt động giải tập chương Các định luật bảo toàn - Vật Lý 10- Trung học phổ thông bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trung học phổ thông ? Giả thuyết khoa học Xây dựng hệ thống. .. chương Các định luật bảo toàn? ?? Vật lý 10 THPT - Lựa chọn xây dựng hệ thống tập Các định luật bảo toàn - Định hướng xây dựng phương pháp giải tập hướng dẫn hoạt động giải tập chương Các định luật. .. thống tập hướng dẫn hoạt động giải tập chương Các định luật bảo toàn - Vật lý 10 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi THPT chuyên Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu đặc điểm, lực Học sinh giỏi, học sinh giỏi