Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập chương động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN THỊ MAI XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI – 2011 -1- ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN VẬT LÍ) Mã số: 60 14 10 Học viên: Trần Thị Mai Cán hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Huy Sinh HÀ NỘI – 2011 -2- LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập hồn thành luận văn này, tơi nhận ủng hộ, giúp đỡ quý báu thầy cô giáo, cán phụ trách bạn bè, người thân tơi Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới: Các thầy giáo Ban giám hiệu, Phịng đào tạo sau đại học, Trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội tồn thể thầy giáo tham gia giảng dạy, giúp đỡ trưởng thành trình học tập trường, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi hồn thành luận văn GS TS Nguyễn Huy Sinh, người thầy đáng kính hết lịng giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập trình thực đề tài Ban giám hiệu, thầy cô giáo giảng dạy mơn Vật lí trường THPT Hồng Quang – TP Hải Dương, nơi công tác cộng tác, động viên giúp đỡ bảo cho nhiều thời gian thực nghiệm sư phạm trường Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đỉnh bạn bè bên động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt giúp tơi suốt q trình học tập hoàn thành luận văn Hà Nội, tháng 11 năm 2011 Tác giả Trần Thị Mai DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT -3- HSG : Học sinh giỏi THPT: Trung học phổ thông HS : Học sinh GV : Giáo viên ĐC : Đối chứng TN : Thực nghiệm GD : Giáo dục MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài ……………………………………………………………… Mục tiêu nghiên cứu…………………………………………………………… Khách thể đối tượng nghiên cứu…………………………………………… -4- Giả thuyết khoa học…………………………………………………………… Nhiệm vụ nghiên cứu…………………………………………………………….2 Giới hạn đề tài……………………………………………………………….3 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………………3 Những đóng góp luận văn………………………………………………… Cấu trúc luận văn…………………………………………………………………4 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ LỚP 10 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI THPT 1.1 Cơ sở lý luận…………………………………………………………………… 1.1.1 Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi ………………………………………………… 1.1.2 Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trường trung học phổ thơng…………………….9 1.1.3 Một số vấn đề lý luận tập Vật lí dạy học trường THPT…….13 1.1.4 Một số vấn đề phương pháp dạy học tập vật lí trường THPT…….22 1.2 Cơ sở thực tiễn……………………………………………………………….38 1.2.1 Tìm hiểu nội dung kiến thức vật lí kì thi học sinh giỏi cấp tỉnh 38 1.2.2 Một vài nhận xét thực tế bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trường THPT Hồng Quang – TP Hải Dương……………………………………………………39 1.2.3 Vấn đề sử dụng tập việc bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí lớp 10 THPT …………………………………………………………………………… 43 Chương XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 10 THPT NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 2.1 Vị trí vai trị Chương Động lực học chất điểm - Vật lí 10 THPT 46 2.1.1 Vị trí vai trị Chương Động lực học chất điểm - Vật lí 10 THPT .46 2.1.2 Cấu trúc nội dung Chương Động lực học chất điểm chương trình Vật lí 10 THPT 72.2 Phân loại tập chương Động lực học chất điểm - chương trình Vật lí 10 THPT 22.3 Xây dựng hệ thống phương pháp giải tập phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT nhằm bồi dưỡng học sinh -5- giỏi 52 Tiểu kết chương 85 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng phương pháp TNSP…………………86 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm……………………………………….86 3.1.2 Nhiệm vụ thực nhiệm sư phạm (TNSP)……………………………….86 3.1.3 Đối tượng sở TNSP………………………………………………….87 3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm…………………………………………….88 3.2.1 Thời điểm thực nghiệm……………………………………………………88 3.2.2 Những khó khăn gặp phải trình thực nghiệm sư phạm…………88 3.2.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm……………………………………….88 3.2.4 Các bước tiến hành thực nghiệm………………………………………… 89 3.3 Kết xử lí kết …………………………………………………….90 3.3.1 Xây dựng tiêu chí để đánh giá…………………………………………….90 3.3.2 Phân tích kết mặt định tính…………………………………….90 3.3.3 Phân tích kết mặt định lượng ………………………………….91 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm ………………………………… 98 Kết luận chương 3…………………………………………………………… 100 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ…………………………………………….101 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… 103 PHỤ LỤC -6- MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Việc phát bồi dưỡng nhân tài mối quan tâm lớn quốc gia Ngày nay, với phát triển nhanh chóng khoa học- kĩ thuật kinh tế - xã hội, việc phát bồi dưỡng nhân tài, phục vụ cho phát triển quốc gia, quốc sách hàng đầu không nước phát triển mà nước phát triển Ở nước ta, từ năm kỉ XX, nhiệm vụ bồi dưỡng nhân tài cho đất nước từ chương trình học văn hố trường THPT quan tâm đầu tư thích đáng Đối với học sinh giỏi, việc học nội dung theo chương trình qui định, em cịn phải học chuyên đề đặc biệt, nội dung kiến thức chuyên sâu tiếp cận với thí nghiệm đại Vật lí mơn khoa học kết hợp thực nghiệm lí thuyết, với đặc điểm riêng, nên để việc giảng dạy lớp chun Vật lí q trình bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí phát huy hiệu cao người giáo viên cần có lựa chọn, sử dụng hợp lí phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh Lí luận dạy học xem tập phương pháp dạy học cụ thể, áp dụng phổ biến, thường xuyên cấp học, loại hình dạy học khác áp dụng tất khâu trình dạy học Đối với mơn vật lí, tập đóng vai trò nội dung, phương tiện để chuyển tải kiến thức, rèn luyện tư kỹ thực hành môn cách hiệu nhất, phương tiện để giảng dạy học tập mơn vật lí trường THPT Tuy nhiên, có thực tế cần phải xem xét số lượng học sinh giỏi chất lượng tinh thần học tập học sinh lớp 10 lên lớp 11, lớp 12 thường bị giảm sút, dẫn tới kết thi học sinh giỏi cấp tỉnh, cấp khu vực, cấp Quốc gia chưa đạt hiệu mong đợi Nguyên nhân chủ yếu nay, hệ thống tập vật lí phổ thơng đại trà phong phú đa dạng, nhiên hệ thống tập dành cho học sinh giỏi hạn chế, chúng chủ yếu dịch biên soạn từ số tài liệu nước ngồi Điều gây khó khăn cho việc dạy học trình bồi dưỡng học sinh giỏi Vì vậy, việc xây dựng hệ thống tập cho chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi cần thiết giáo viên học sinh THPT -7- Trong đó, chúng tơi đặc biệt quan tâm tới việc xây dựng hệ thống tập phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT nội dung đóng vai trị kiến thức sở, tảng để mở rộng, phát triển, hồn thiện kiến thức vật lí phổ thơng cho em học sinh giỏi Vật lí lớp cao Bên cạnh đó, em học sinh lớp 10 nội dung phần học kiến thức sâu nhiều so với chương trình Vật lí THCS, đó, để học sinh có hứng thú sâu vào học tập nâng cao cần đảm bảo học sinh nắm vững kiến thức tảng ban đầu Trên sở đó, chọn đề tài: Xây dựng hệ thống phương pháp giải tập chương động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập vật lí phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi nắm vững kiến thức lí thuyết phương pháp giải tập giúp em chuẩn bị tốt kì thi học sinh giỏi mơn Vật lí Khách thể đối tượng nghiên cứu - Khách thể: Quá trình dạy học mơn vật lí lớp 10 THPT - Đối tượng: Hệ thống tập phần động lực học lớp 10 THPT để giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi Giả thuyết khoa học Xây dựng hệ thống tập phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT bản, trình độ, trọng tâm, kết hợp với phương pháp bồi dưỡng hướng giáo viên nâng cao hiệu việc bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận tập dạy học vật lí: khái niệm, phân loại, vai trò, ý nghĩa, nguyên tắc, phương thức biện pháp sử dụng tập dạy học vật lí nhằm đạt hiệu tích cực - Nghiên cứu nội dung kiến thức tập phần động lực học chất điểm tài liệu giáo khoa Vật lí lớp 10 ban KHTN, tài liệu giáo khoa chuyên Vật lí lớp 10, số tài liệu vật lí khác - Phân tích vị trí, vai trị phần động lực học thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT dựa vào tài liệu giáo khoa Vật lí lớp 10 ban KHTN, tài liệu giáo khoa -8- chuyên Vật lí lớp 10, đề thi học sinh giỏi cấp Tỉnh, cấp Quốc gia, Olympic 30- 4, Olympic Vật lí quốc tế - Xây dựng hệ thống câu hỏi, tập tự luận nội dung kiến thức phần học dùng cho học sinh giỏi Vật lí - Kiểm tra khảo sát hiệu tính khả thi việc áp dụng hệ thống tập xây dựng Xử lý kết thực nghiệm toán học thống kê Giới hạn đề tài Nghiên cứu sở lý luận, thực tiễn hệ thống tập phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT, sở xây dựng hệ thống tập phương pháp giải nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi phần động lực học chất điểm Phương pháp nghiên cứu Trong trình thực đề tài, kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu: a Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu lí luận mục đích, yêu cầu, biện pháp phát bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí - Nghiên cứu lí luận việc xây dựng hệ thống tập tự luận TNKQ môn Vật lí dựa quan điểm lí luận trình nhận thức - Tìm hiểu tài liệu có liên quan đến đề tài: Sách giáo khoa Vật lí 10, tài liệu giáo khoa chuyên Vật lí, tạp chí Vật lí, đề thi học sinh giỏi Vật lí cấp b Phương pháp điều tra, khảo sát thực tiễn - Tìm hiểu thực tiễn giảng dạy bồi dưỡng học sinh khá, giỏi lớp chuyên vật lí - Trao đổi ý kiến với giáo viên có nhiều kinh nghiệm công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí nội dung, số lượng hình thức loại đề thi tự luận TNKQ đồng thời xem xét giảng biện pháp sử dụng tập trình dạy học c Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Nhằm đánh giá hệ thống lí thuyết, tập biên soạn áp dụng vào thực tế giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi dự thi học sinh giỏi cấp Tỉnh cấp Quốc gia - Xử lý kết thực nghiệm tốn học thống kê Những đóng góp luận văn -9- Bước đầu xây dựng hệ thống tập phần động lực học thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT phong phú, đa dạng giúp giáo viên có thêm tư liệu giảng dạy lớp chuyên bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi Cấu trúc luận văn - Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn dự kiến trình bày ba chương: Chương 1: Tổng quan sở lí luận thực tiễn đề tài Chương 2: Xây dựng hệ thống phương pháp giải tập phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Chương 3: Thực nghiệm sư phạm - 10 - Tương tự đồ thị đường lũy tích biểu diễn số liệu bảng 3.1, đường lũy tích ứng với tỉ lệ học sinh đạt điểm Xi trở xuống (tần suất lũy tích) bảng 3.2 nằm phía trên, bên trái so với đường ứng với nhóm TN, chứng tỏ chất lượng nhóm TN cao so với nhóm ĐC Mặt khác, ta thấy khoảng cách hai đường cong đồ thị hình 3.2 cách xa so với đồ thị hình 3.1 chứng tỏ qua thời gian bồi dưỡng, chất lượng học tập nhóm học sinh giỏi tăng lên đáng kể Bảng 3.3 Bảng tổng hợp phân loại học sinh theo kết điểm kiểm tra Lần Nhóm kiểm tra Tổng số % học sinh đạt % học sinh % học sinh đạt học sinh điểm yếu đạt điểm Trung điểm Tốt bình Lần Lần ĐC 26 15.4 19.2 65.4 TN 26 11.5 19.2 69.2 ĐC 26 11.5 19.2 65.4 TN 26 7.7 15.4 76.9 Hình 3.4– Biểu đồ phân loại kết kiểm tra học Điểm yếu Điểm TB Điểm Khá giỏi sinh theo điểm sau lần kiểm tra thứ Hình 3.4– Biểu đồ phân loại kết kiểm tra học sinh theo điểm sau lần kiểm tra thứ hai - 102 - Điểm yếu Điểm TB Điểm Khá giỏi Từ số liệu thu bảng 3.3 cho thấy: Tỉ lệ học sinh đạt điểm yếu kiểm tra lần nhóm TN thấp nhóm ĐC 3,9% (= 15,4 % – 11,5%), lần kiểm tra thứ hai tỉ lệ 3,8% (= 11,5 % – 7,7%) Tỉ lệ học sinh đạt điểm trung bình nhóm TN so với nhóm ĐC tương đương (lần 1) thấp 3,8% (lần 2) Tỉ lệ học sinh đạt điểm tốt (khá giỏi) kiểm tra lần nhóm TN cao nhóm ĐC 3,8% (= 69,2 % – 65,4%), lần số 11,5% (= 76,9 % – 65,4%) Các kết chứng tỏ học sinh nhóm TN tiếp thu kiến thức tốt hơn, điều góp phần đáng kể vào thành công bước đầu công tác thực nghiệm đề tài Bảng 3.4 - BẢNG TỔNG HỢP CÁC THAM SỐ ĐẶC TRƯNG Lần kiểm tra Lần Lần Lớp ∑ HS X S2 S V(%) ĐC 26 6.85 4.96 2.23 32.54 TN 26 7.62 4.61 2.15 28.19 ĐC 26 6.92 5.00 2.24 32.30 TN 26 7.88 4.10 2.02 25.68 Bảng 3.4 cho thấy: - Điểm trung bình kiểm tra nhóm TN cao nhóm ĐC lần lần Giá trị phương sai S2 giá trị độ lệch chuẩn S cúa nhóm thực TN nhóm ĐC khơng lớn, chứng tỏ số liệu thu bị phân tán - Hệ số biến thiên V nhóm TN nhỏ nhóm ĐC, chứng tỏ mức độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng nhóm TN nhỏ hơn, nghĩa chất lượng nhóm TN đồng so với nhóm ĐC Dựa kết thực nghiệm sư phạm cho thấy chất lượng học tập HS nhóm thực nghiệm cao HS nhóm đối chứng - 103 - 3.4 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm Sau tiến hành thực nghiệm sư phạm xử lý số liệu, tác giả rút số nhận xét sau: HS nhóm TN nắm vững kiến thức hơn, biểu khả tái vận dụng kiến thức tốt hơn, biết cách giải vấn đề chủ động tìm cách tối ưu; kết kiểm tra cho thấy nhóm TN điểm trung bình cao nhóm ĐC Tỉ lệ HS đạt điểm giỏi nhóm thực nghiệm cao cịn tỉ lệ HS yếu trung bình nhóm TN thấp nhóm ĐC Khơng khí học tập nhóm TN sơi độ bền kiến thức cao Đồ thị đường lũy tích tỉ lệ học sinh đạt điếm Xi nhóm TN ln nằm bên phải phía đồ thị đường lũy tích tương ứng nhóm ĐC, chứng tỏ kết học tập nhóm thực nghiệm tốt nhóm ĐC Mặt khác, Hệ số biến thiên V nhóm TN nhỏ nhóm ĐC, chứng tỏ mức độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng nhóm TN nhỏ hơn, nghĩa chất lượng nhóm TN đồng hơn, ổn định so với nhóm ĐC Như kết luận chắn rằng: việc sử dụng hợp lý tập vật lí q trình dạy học mang lại hiệu cao; HS thu nhận kiến thức chắn, bền vững hơn; phát triển khả vận dụng sáng tạo, độc lập phát triển lực nhận thức tư HS Bên cạnh kết nêu trên, GV dạy TN có ý kiến thống rằng: nội dung đề tài giúp họ có hệ thống tập phong phú, rõ ràng, đảm bảo chất lượng bước đầu đáp ứng phần nhu cầu việc sử dụng tập dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý (ít phạm vi trường) Tuy nhiên, áp dụng chưa liên tục bó gọn phần tập động lực học chất điểm, kết thu ban đầu phạm vi hẹp Trong thời gian ngắn thực đề tài, với kết đạt được, cho hoàn thành tốt mục tiêu đề tài Để việc sử - 104 - dụng tập dạy học vật lí có kết tốt nữa, cần phải xây dựng hoàn thiện tiếp hệ thống cho phần lại Kết luận chương Sau đợt thực nghiệm sư phạm, qua tổ chức, theo dõi, phân tích dạy thực nghiệm đối chứng kết hợp với trao đổi với giáo viên học sinh, đặc biệt việc xử lí kiểm tra theo kiểm định, chúng tơi có nhận xét sau đây: - Nhìn chung hệ thống tập định hướng phương pháp giải tập phần động lực học chất điểm xây dựng khả thi Việc tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi theo nội dung góp phần kích thích hứng thú học tập học sinh, nâng cao nhận thức em kiến thức khó phần động lực học chất điểm Sự hỗ trợ học tập đắn, có phương pháp kịp thời giáo viên giúp em học tập nghiên cứu đạt hiệu cao, phát huy tính tự lực suy nghĩ để giải vấn đề, tiếp thu kiến thức cách vững - Các phân tích thực nghiệm khẳng định rằng, hệ thống tập định hướng phương pháp giải chúng tơi xây dựng góp phần nâng cao đáng kể chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT (ở trường THPT Hồng Quang) Học sinh khơng nắm vững kiến thức bản, mà cịn tìm hiểu sâu kiến thức nâng cao vận dụng cách linh hoạt kiến thức Đồng thời khẳng định : Nếu xây dựng hệ thống phương pháp giải tập phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT bản, trình độ, trọng tâm, kết hợp với phương pháp bồi dưỡng hướng giáo viên nâng cao hiệu việc đào tạo bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Vật lí Tuy nhiên nhận thấy để đề tài đạt thành công phạm vi rộng cần phải có yêu cầu cao hơn, cụ thể: - Việc thực nghiệm tiến hành với hai nhóm học sinh có trình độ tương đương nhau, đó, đối tượng thực nghiệm nằm phạm vi hẹp nên cần phải tiến hành thực nghiệm đối tượng học sinh khác mang tính “đại trà” để điều chỉnh, bổ sung hệ thống tập cho phù hợp đạt hiệu cao trình bồi dưỡng học sinh giỏi - 105 - KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Thực mục đích luận văn, đối chiếu với nhiệm vụ đề tài giải vấn đề sau: Dựa sở lí luận việc bồi dưỡng học sinh giỏi, đề tài bước đầu xây dựng hệ thống tập định hướng phương pháp giải tập phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Quá trình thực nghiệm sư phạm chứng tỏ tính khả thi hệ thống tập soạn thảo Việc sử dụng hệ thống tập phần động lực học chất điểm để bồi dưỡng học sinh giỏi đem lại hiệu việc nâng cao kiến thức cho học sinh mà phát triển khả tư duy, phát huy lực giải vấn đề nâng cao vật lí học sinh giỏi Do điều kiện thời gian hạn chế nên thực nghiệm sư phạm số lượng học sinh có hạn Vì vậy, việc đánh giá hiệu sử dụng hệ thống tập xây dựng chưa mang tính khái qt Chúng tơi tiếp tục tiến hành thử nghiệm diện rộng để hoàn chỉnh hệ thống tập cho áp dụng cách thông dụng đợt thực bồi dưỡng kiến thức cho học sinh giỏi mơn vật lí Rất mong bạn đồng nghiệp đóng góp bổ sung nội dung cho hệ thống tập mà chúng tơi đề xuất, để chúng tơi tiếp tục hồn thiện thêm ý tưởng Trên sở đóng góp q báu đó, chúng tơi mong tích lũy thêm kinh nghiệm để tiến tới tiếp tục xây dựng hệ thống tập thuộc nội dung khác chương trình vật lí THPT góp phần làm phong phú kho tài liệu dùng cho bồi dưỡng học sinh giỏi năm trường THPT Hồng Quang nói riêng trường THPT tỉnh nói chung Những kết q trình thực nghiệm sư phạm kết luận rút từ việc thực đề tài tạo điều kiện cho mở rộng nghiên cứu sang phần khác chương trình để góp phần ngày nâng cao chất lượng dạy học vật lí nhà trường THPT, đặc biệt công tác bồi dưỡng học sinh giỏi năm - 106 - Qua điều tra thực tế q trình thực nghiệm trường phổ thơng, chúng tơi mạnh dạn đề xuất ý kiến sau: Hiện việc đổi phương pháp dạy học đẩy mạnh triển khai nước, học học sinh cảm thấy hứng thú hơn, tiếp thu kiến thức hiệu Chính vậy, hình thức câu hỏi kiểm tra kiến thức sinh động mang tính thực tế nhiều Tuy nhiên, đề thi học sinh giỏi năm lại chưa thể điều đó, đề thi thường theo cách truyển thống nên tạo hứng thú học sinh Thiết nghĩ, cần đổi nội dung đề thi học sinh giỏi, hạn chế số lượng câu hỏi vận dụng lí thuyết cách khơ khan, nên có thêm tập định tính tập thí nghiệm để học sinh phát triển khả diễn đạt, ý đến kỹ làm thí nghiệm q trình học tập, đồng thời rèn luyện cho học sinh tư logic kỹ thực hành - 107 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo (2005) Luật Giáo dục NXB Tư pháp Bộ Giáo dục Đào tạo (2006) Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực chương trình sách giáo khoa lớp 10 – Mơn Vật lí Nhà xuất Giáo dục Bùi Hương Giang (2010) Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập sở chung hoá học dùng bồi dưỡng học sinh giỏi học sinh lớp 10 chuyên hoá Luận văn thạc sĩ - Trường ĐH Sư phạm Hà Nội Bùi Quang Hân, Nguyễn Duy Hiền, Nguyễn Tuyến (2006) Giải toán trắc nghiệm Vật lí 10 Nâng cao Nhà xuất Giáo dục David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker (2003) Cơ sở vật lí – Tập Nhà xuất Giáo dục Đảng cộng sản Việt Nam (2006) Văn kiện đại hội đại biểu tồn quốc lần thứ X NXB Chính trị Quốc gia Đảng cộng sản Việt Nam Nghị TW khóa VII, Nghị TW khóa VIII NXB Chính trị Quốc gia Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách (2009) Dạy học tập vật lí trường THPT Nhà xuất Đại học Sư Phạm, Hà Nội Hoàng Thị Tâm (2010) Phát huy lực học sinh giải tập chương “Động lực học chất điểm” - Vật lí lớp 10 Ban Cơ Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Giáo dục - ĐH Quốc gia Hà Nội 10 DS Dương Trọng Bái (2003) Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trung học phổ thơng NXB Giáo dục 11 Dương Trọng Bái, Cao Học Viễn (2003) Bài thi vật lí Quốc tế - tập NXB Giáo dục 12 Dương Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (2004) Bài thi vật lí Quốc tế - tập NXB Giáo dục 13 Lương Duyên Bình, Nguyễn Quang Hậu (1980) - Dịch từ tiếng Nga tác giả I.E.Irodop, I.V.Xaveliep,U.I.Damsa Tuyển tập tập vật lí đại cương Nhà xuất Đại học Trung học CN, Hà Nội - 108 - 14 Lương Dun Bình, Nguyễn Xn Chi, Tơ Giang, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh (2006) Bài tập Vật lí 10 Nhà xuất Giáo dục 15 Nguyễn Hữu Chí (2006) Các lí luận thực tiễn lựa chọn phương pháp dạy học Viện chiến lược chương trình giáo dục 16 Nguyễn Thế Khơi (Tổng chủ biên) (2006) Vật lí 10 nâng cao Nhà xuất Giáo dục 16 Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006) Vật lí 10 nâng cao, sách giáo viên Nhà xuất Giáo dục 17 Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006) Bài tập vật lí 10 nâng cao Nhà xuất Giáo dục 18 Nguyễn Thị Mỹ Lộc, Đinh Thị Kim Thoa, Trần Văn Tính (2009) Tâm lý học giáo dục NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 19 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001) Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lí trường phổ thông Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội 20 Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2003) Phương pháp dạy học vật lí trường Trung học phổ thơng Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội 21 Phạm Hữu Tòng (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 Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội 22 Phạm Văn Thiều (2001) Một số vấn đề nâng cao vật lí trung học phổ thơng NXB Giáo dục 23 Trần Thị Thu Hà (2010) Tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức chương “Mắt dụng cụ quang học” (chương trình vật lí 11 nâng cao) Luận văn Thạc sĩ – Trường Đại học Giáo dục - ĐH Quốc gia Hà Nội Các tạp chí: Phan Anh, Rèn luyện cho học sinh lực khái quát tình theo quan điểm tốn học, Tạp chí giáo dục tr 49 số 240, kì tháng 6/2010 - 109 - Phan Thế Bình, Rèn luyện tư phê phán tư sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông dạy học chương điện ly (Hóa học 11 nâng cao),, Tạp chí giáo dục tr 56 số 240, kì tháng 6/2010 TS Nguyễn Thị Hương Trang, “Một số biện pháp góp phần rèn luyện lực giải toán cho học sinh trung hoc phổ thơng”, Tạp chí giáo dục tr 56 số 240, kì tháng 6/2010 Các trang web http://atl.edu.net.vn/, trang web dạy học tích cực dự án Việt – Bỉ nâng cao chất lượng đào tạo, bồi dưỡng giáo viên http://mspil.net.vn/, trang web phát huy tiềm sáng tạo Microsoft Viêt Nam Trung tâm công nghệ thông tin – Bộ giáo dục đào tạo http://www.nc.uk.net/gt/, trang web thông tin giáo dục hướng dẫn dạy cho học sinh giỏi học sinh tài Anh Quốc - 110 - PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA SỐ (Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian giao đề) Câu (2 điểm) Quả cầu m = 50g treo đầu A dây OA dài l = 90cm Quay cho cầu chuyển động tròn mặt phẳng thẳng đứng quanh tâm O Tìm lực căng dây A vị trí thấp O OA hợp với phương thẳng đứng góc a = 60o, biết vận tốc cầu 3m/s, g = 10m/s2 Câu 2.(3 điểm) Đặt vật khối lượng m1 = 1kg phía vật m2 = 2kg bố trí hình Dây m1 nối khơng dãn khối lượng rịng rọc không đáng kể Hỏi phải tác dụng lực F m2 vào vật m2 để chuyển động với gia tốc a = g/2? Biết hệ số ma sát m1 m2 k = 0,5, cho g = 10m/s2 ur F Hình Câu (2 điểm) Một đá ném từ độ cao 2,1 m so với mặt đất với góc ném a = 450 so với mặt phẳng nằm ngang Hòn đá rơi đến đất cách chỗ ném theo phương ngang khoảng 42 m Tìm vận tốc hịn đá ném ? Cho g = 10m/s2 Câu (3 điểm) Một lị xo có độ cứng k = 10N/m gắn cố định đầu, đầu gắn với vật m = 0,5kg đặt bàn nằm ngang Ban đầu lò xo có phương thẳng đứng, độ dài l0 = 0,1m trạng thái không biến dạng Cho bàn chuyển m động theo phương ngang, lò xo lệch góc a = 600 so với phương thẳng đứng (hình 2) Tìm hệ số ma sát vật m bàn - 111 - Hình ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ Câu (2 điểm) ® Ta có: T + P = m a 0.5đ Chiếu lên trục hướng tâm ta v2 T - P cos 60 o = ma ht = m……………………………………………… 0.5đ R æ v ö 0.5đ ị T = mỗỗ g cos 60 + ữữ Rø è ……………………………………………… 0.5đ ỉ 329 ÷÷ = 0,75N = 0,05ỗỗ10 x + ố ứ Cõu (3 điểm) Lực căng dây m1 m2 điểm có giá trị nhau, gia tốc hai vật Ta có: Đối với vật m1: T-Fms = m1a Þa= T - Fms .0.5đ m1 Đối với vật m2: F –T- Fms= m2a Þa= F - T - Fms 0.5đ m2 Đối với vật hệ: F – Fms = (m1 +m2)a Þa= F - Fms 0.5đ m1 + m2 Suy F = (m1 + m2)a + 2Fms 0.5đ F= (m1 + m2)g + 2kmg 0.5đ Thay số ta F = 25N .0.5đ Câu (2 điểm) Chọn gốc O mặt đất Trục Ox nằm ngang, trục Oy thẳng đứng hướng lên (qua điểm ném) Gốc thòi gian lúc ném hịn đá Các phương trình hịn đá (1) 0.25đ x = v0 cos450t y = h + v0sin 450t  -1/2 gt2 vx = v0cos450 (3) .0.25đ vy = v0sin450 - gt Từ (1) Þ t = (2) 0.25đ (4) 0.25đ x v cos 450 - 112 - Thế vào (2) ta y = + tg 45 0.x - g x2 V02 cos 450 (5) ………….0.5đ Khi đá rơi xuống đất y = 0, theo x = 42 m Do Þ h + tg 450 x - x2 g =0 v0 cos 450 g = tg 450.x + h x Þ v0 = cos 45 …………………………………… 0.5đ 42 4.9 + 42 = 20(m / s ) ……………………… 0.5đ Câu (3 điểm) Khi vật cân bằng: T + Fms + P + Q = 0.5đ Ta có: Fms = Tsina 0.5đ Fms(max) = mQ = m(mg - Tcosa) 0.5đ Mà T = Fđh = k (l-l0) = k( l0 cos -l0) 0.5đ - 1) sin cos Suy m = .0.5đ mg - kl (1 - cos ) kl0 ( Thay số m = 0.2 0.5đ - 113 - PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA SỐ (Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian giao đề) Câu 1(2,5 điểm) Một cầu A khối lượng m= 50g, treo sợi dây mảnh, khơng dãn có chiều dài l=1m Ở vị trí cân O cầu cách mặt đất khoảng 0,8m Kéo cầu lệch khỏi vị trí cân thả cho chuyển động Biết qua vị trí cân vận tốc cầu 3,16m/s2 Cho g =10m/s2, bỏ qua lực cản a.Tính lực căng sợi dây cầu A vị trí cân O b Nếu đến O dây bị đứt, mô tả chuyển động cầu viết phương trình quỹ đạo chuyển động cầu sau dây bị đứt c Xác định vận tốc cầu chạm đất vị trí điểm chạm đất Câu (2 điểm) Cần tác dụng lên vật m mặt phẳng nghiêng m F góc a lực F để vật nằm yên, hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng k, biết vật có xu hướng trượt xuống (Hình 1) Hình Câu (3 điểm) m2 m1 Cho hệ vật bố trí hình Góc nghiêng a a = 30 , m1 = m2 = 1kg, m3 = 4kg Bỏ qua ma sát khối lượng rịng rọc dây nối vật khơng dãn Xác định gia tốc vật lực căng dây nối hai vật m1 m2 Cho g =10m/s2 m3 Hình Câu (2,5 điểm Hai vật có khối lượng m1 = 200g m2 = 300g nối với dây không dãn vắt qua rịng rọc có khối lượng khơng đáng kể (hình 3) Hệ treo vào thang máy nhờ lực kế Cho g = 9,8 m/s2 Hỏi lực kế nếu: a Thang máy chuyển động lên trên? m2 m1 b Thang máy chuyển động lên với gia tốc a = 1,2m/s2? Hình - 114 - ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ Câu 1(2,5 điểm) a.T= mg + m v2 ) =1N .0,5đ l b x=v0t=3,16t; y= gt2=5t2 0,5đ Suy y = x , phương trình đường Parobol 0,5đ c.Theo h = 0,8m Quả cầu chạm đất M có toạ độ yM = h = 0,8m, từ xM = 1,26 m .0,5đ vM = v02 + gh » 5,09m/s 0,5đ Câu (2 iểm) ® ® ® ® Ta có : F + P + N + Fms = Chiếu lên trục Oy: N  - Pcosa  - Fsina = Þ N = Pcosa + F sina……………………………………………… 0.5đ Fms = kN = k(mgcos a + Fsina)………………………………………… 0.5đ Chiếu lên trục Ox : Psina - F coxa -  Fms = F cosa = Psina - Fms = mg sin a- kmg cosa - kF sina…………… …0.5đ ÞF= mg (sin - kcox ) mg (tg - k ) = …………………………….… 0.5đ cos + k sin + ktg Câu (3điểm) Lực căng dây m1 m2 điểm có giá trị Đối với vật m1: T = m1a1 Þ a1 = T .0.5đ m1 Đối với vật m2: T+ m2gsina = m2a2 Þ a2 = T + m2 g sin m2 Đối với vật m3: m3g -2T = m3a3 Þ a1 = m3 g - 2T 0.5đ m3 Mặt khác, ta có: s1 = 0.5đ 1 a1t ; s2 = a t ; s3 = a3t 0.5đ 2 Mà 2s3 = s1 + s2 Suy a1 + a2 = 2a3 - 115 - T + m2 g sin T + m1 m2 =2 m3 g - 2T 0.5đ m3 Giải T = 4,9N, a1 = 4,9m/s2 , a2 = 9,8m/s2 , a3 = 7,35m/s2 0.5đ Câu (2,5 điểm) Lực căng dây m1 m2 điểm có giá trị Chọn chiều (+) chiều chuyển động hệ Đối với vật m1: T – m1g = m1a1 Þ a1 = T - m1 g 0.5đ m1 Đối với vật m2: -T+ m2g = m2a2 Þ a2 = - T + m2 g 0.5đ m2 Mặt khác, dây nối không dãn nên a1 = a2 = a Giải T = 2,35N, a = 1,96 m/s2 đ Số lực kế: F = 2T = 4,7N 0,5đ - 116 - ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI... việc bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí lớp 10 THPT …………………………………………………………………………… 43 Chương XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 10. .. nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập vật lí phần động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi nắm vững