Hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập Vật lí giúp HS hiểu rõ và sâu sắc kiến thức Vật lí. Hệ thống đó còn giúp nâng cao tư duy của HSG. Hệ thống tạo lập một hệ kiến thức có sự liên hệ chặt chẽ với nhau. Để hiểu rõ mối liên hệ này ta xét ưu và nhược điểm của hệ thống bài tập và hệ thống hướng dẫn giải bài tập Vật lí.
Ưu điểm: Không tốn kém nhiều về kinh tế khi thực hiện. Nâng cao tư duy khoa học cho HS về kiến thức Vật lí. Rèn luyện kỹ năng giải bài tập khó và nhanh. Hệ thống giúp các em có được một kho kiến thức, kho tài liệu quý cho việc học tập.
Nhược điểm: Cần thực hiện trong thời gian dài. Chỉ thực hiện được đối với học sinh giỏi và học sinh năng khiếu. HS và GV phải có tầm kiến thức chắc chắn mới có thể tham gia sử dụng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải có hiệu quả.
1.3.3. Sử dụng hệ thống bài tập Vật lí nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi Đối tượng được bồi dưỡng chính là những học sinh có năng lực về môn học, các em không những thực sự giỏi mà còn phải thật sự yêu thích môn học này bởi vì niềm đam mê là động lực để các em cảm thấy hứng thú học hỏi, tìm tòi và sáng tạo. Chính vì vậy, việc sử dụng các bài tập vật lí nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi cần phải có sự quan tâm, đầu tư lựa chọn nguồn sao cho phù hợp và đạt hiệu quả cao.
Để học giỏi môn vật lí, học sinh cần có những phẩm chất và năng lực như đã được phân tích trong mục 1.1.3. Ngoài ra còn đòi hỏi HS có kỹ năng thực hành và vận dụng linh hoạt, sáng tạo kiến thức lí thuyết đã có để giải quyết các vấn đề trong vật lí cũng như trong thực tiễn… Vì vậy, phát triển năng lực nhận thức và rèn luyện các kỹ năng là những yêu cầu cơ bản, quan trọng nhất của quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi.
Trong dạy học vật lí, bài tập là một phương tiện và phương pháp rất có lợi thế để hình thành các kỹ năng và phát trtiển năng lực tư duy cho HS. Chúng tôi đưa ra một số khả năng để phát triển năng lực nhận thức cho HS:
a. Phát hiện nhận thức từ việc nghiên cứu hiện tượng vật lí b. Phát hiện nhận thức từ việc đọc đề bài toán.
c. Sử dụng bài tập trí thông minh.
d. Bài tập để rèn luyện khả năng suy luận, diễn đạt chính xác và lôgíc. e. Sử dụng bài tập để rèn luyện kỹ năng thực hành.
Bài tập vật lí có vai trò lớn trong việc rèn luyện, bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy sáng tạo và các kỹ năng cho HS giỏi trong dạy học vật lí.
1.4. Cơ sở thực tiễn. Thực trạng hoạt động bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí tại trường THPT Ứng Hòa A.
1.4.1. Vài nét chung về trường THPT Ứng Hòa A
Trường THPT Ứng Hòa A – Hà Nội, tiền thân là trường cấp 2 – 3 Ứng Hòa, là ngôi trường cấp 3 sớm thứ hai của tỉnh Hà Đông cũ và là trường đầu tiên của huyện Ứng Hòa. Trường từng mang tên: Trường cấp 2 – 3 Ứng Hòa (1960 – 1962), Trường cấp 3 Ứng Hòa (1962 – 1967), Trường cấp 3A Ứng Hòa (1967 – 1992), Trường THPT Ứng Hòa A (1992 – nay). Trường được thành lập ngày 15 thánh 11 năm 1960, nơi học tập của học sinh 5 huyện thời đó : Ứng Hòa, Mỹ Đức, Thanh Oai, Chương Mỹ và Phú Xuyên.
Ngày đầu thành lập Trường THPT Ứng Hòa A chỉ có 2 lớp 8 (lớp 10 bây giờ) học tạm tại đình làng Hoàng Xá – xã Liên Bạt – huyện Ứng Hòa – tỉnh Hà Tây, khi mà cơ sở chính của trường đang được xây dựng trên một bãi đất hoang của làng Thanh Ấm xưa. Sau đó năm học 1961 – 1962 trường chuyển về cơ sở chính cho đến nay. Buổi sơ khai, cơ sở vật chất của trường còn nghèo nàn: chỉ có 6 phòng học bán kiên cố, còn lại hầu hết phòng học là tranh tre nứa lá. Các thầy cô giáo phần lớn là người Hà Nội, thị xã Hà Đông và một số nơi khác chuyển về dạy. Những năm đầu trường tiếp nhận học sinh quê ở Ứng Hòa, Mỹ Đức, phía nam Thanh Oai, Chương Mỹ, và phía Tây của Phú Xuyên. Từ đó đến nay nhà trường đã không ngừng phát triển, vượt lên thời kì khó khăn của chiến tranh, những thiếu thốn của thời kì bao cấp để trở thành một trong những trường lớn của tỉnh Hà Tây cũ, có lúc 56 lớp với gần 3000 học sinh. Ngày nay về Hà Nội, Trường Ứng Hòa A vẫn là một trong những trường lớn trong cụm Ứng Hòa – Mỹ Đức của Thành phố Hà Nội. Cơ sở vật chất của nhà trường ngày càng hoàn thiện, có các phòng học chuẩn, có phòng bộ môn cho các môn học: tiếng anh, tin, lí, hóa, sinh, và có nhà đa năng, sân vận động cho hoạt động thể dục thể thao…Các trang thiết bị cho dạy và học của nhà trường ngày càng hiện đại.
Trong 55 năm qua, nhà trường đã đào tạo hơn 4 vạn học sinh. Các thế hệ học sinh đã tốt nghiệp vào đời, trưởng thành và thành đạt trong mọi lĩnh vực của cuộc sống. Trong công cuộc bảo vệ Tổ quốc đã có hàng ngàn học sinh tham gia chiến đấu trên khắp các chiến trường, hàng trăm anh chị em đã anh dũng hi sinh vì nền độc lập tự do của Tổ quốc, nhiều đồng chí trở thành sĩ quan cao cấp trong quân đội và anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân. Trên lĩnh vực chính trị, kinh tế, xã hội cũng có nhiều học sinh
trở thành cán bộ quản lí giỏi, một số là cán bộ cao cấp của Đảng và Nhà nước ở Trung ương, và hàng trăm học sinh của trường đã trưởng thành – đang giữ các cương vị quan trọng trong các cấp lãnh đạo từ huyện đến thành phố. Trên lĩnh vực khoa học kĩ thuật nhiều người là giáo sư, tiến sĩ, kĩ sư, nhà giáo, bác sĩ, chuyên gia…Trên lĩnh vực nghệ thuật, nhiều giáo viên, học sinh trở thành nhà văn, nhà báo, nhà thơ .
Lớp giáo viên và học sinh những năm gần đây, trong hoàn cảnh nhà nước và gia đình cũng còn khó khăn nhưng đã nỗ lực thi đua dạy tốt, học tốt, lập được nhiều thành tích. Nhà trường liên tục được công nhận là trường tiên tiến, nhiều năm là trường tiên tiến xuất sắc được tặng thưởng Huân chương lao động hạng Nhì năm 2005 và nhiều bằng khen của thủ tướng chính phủ và của Bộ giáo dục. Năm 2012 trường có em Phạm Văn Công thủ khoa trường Học Viện Hậu Cần với điểm thi 26,5 điểm, hiện em đang học bên nước Nga. Năm 2013 trường lại có vinh dự và tự hào với hai anh em sinh đôi Nguyễn Văn Tiến và Nguyễn Văn Tiền Thủ khoa điểm cao của cả nước. Em Nguyễn Văn Tiến thủ khoa Đại học Y Hà Nội với điểm thi 29 điểm, đồng thời đỗ Đại học Bách khoa Hà Nội với điểm thi 28 điểm, cùng với đó người em sinh đôi Nguyễn Văn Tiền thi Đại học Bách khoa Hà Nội với điểm thi 27,5 điểm. Hai em Tiến và Tiền cũng đạt giải Nhì môn toán trong kì thi chọn học sinh giỏi của thành phố Hà Nội.
Trong những năm gần đây, trường luôn có học sinh thi đại học điểm cao 27 điểm và trên 27 điểm, Bình quân lớp 12 A1 (50 học sinh) có điểm thi đại học luôn từ 23 – 24 điểm.
Tổ: Lí – Tin – Công Nghệ
Tập thể giáo viên trường THPT Ứng Hòa A – HàNội
Trường THPT Ứng Hòa A luôn phấn đấu xứng đáng là lá cờ đầu trong các trường THPT trong huyện và trong cụm trường Ứng Hòa – Mỹ Đức của Thành phố Hà Nội.
1.4.2. Thực trạng chung của hoạt động dạybồi dưỡng học sinh giỏi tại trường THPT
Ứng Hòa A – Hà Nội.
Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi của trường hiện nay thường gặp những hạn chế về kết quả. Điều đó xuất phát từ những nguyên nhân chủ yếu như sau: nội dung bồi dưỡng, chương trình bồi dưỡng thiếu định hướng và thiếu tính liên thông trong hệ thống chương trình. Tất cả giáo viên dạy bồi dưỡng đều phải tự soạn, tự nghiên cứu và tự sưu tầm tài liệu; học sinh, một số không yên tâm khi được chọn theo nhóm bồi dưỡng HSG vì phải mất nhiều thời gian, ảnh hưởng đến sức khỏe và kết quả học tập chung. Đặc biệt đối với các môn xã hội như văn, sử, địa, HSG không thấy tha thiết khi được chọn bồi dưỡng. Giáo viên dạy bồi dưỡng vẫn phải hoàn tất công tác giảng dạy như các giáo viên khác, đôi khi còn kiêm nhiệm nhiều công tác khác như: chủ nhiệm, tổ trưởng bộ môn, công đoàn… Chính vì lý do đó, việc đầu tư cho công tác bồi dưỡng HSG cũng có phần bị hạn chế.
1.4.2.1. Thuận lợi
Học sinh những lớp chất lượng cao của trường, điển hình như A1, A2 của trường là những học sinh học tốt khối A (Toán, Lí, Hóa) nói chung và môn Vật lí nói riêng. Điểm chuẩn đầu vào tương đối cao, các em đa số trên 50 điểm và điểm Toán thi vào 10 chủ yếu 8 điểm trở lên. Do vậy, trường có cơ hội lựa chọn được các học sinh có nền tảng tốt, có động lực phấn đấu và có lòng say mê với các môn học tự nhiên trong đó có môn vật lí. Đây chính là điều kiện cần cho một đội tuyển học sinh giỏi vật lí.
Giáo viên khi giảng dạy bài tập Vật lí cho HSG đã giúp các em có tư duy và trình độ học vấn được nâng cao. Bài tập Vật lí giúp HSG tăng cường sự sáng tạo trong mỗi bài học Vật lí từ đó củng cố kiến thức và phát huy năng khiếu Vật lí, đồng thời nâng cao kiến thức cho GV.
Các thầy cô đã có sử dụng hệ thống các bài tập hay và khó. Các thầy cô đã sử dụng các biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi mới và có hiệu quả.
Hàng năm các thầy, cô được nhà trường tạo điều kiện tham gia đầy đủ các đợt tập huấn ở sở, ở trường Amsterdam, chuyên Nguyễn Huệ - Hà Đông, hội thảo để nâng cao trình độ chuyên môn.
Học sinh khi tham gia giải bài tập Vật lí hăng say và có niềm yêu thích môn học, niềm khao khát được khám phá các hiện tượng Vật lí mới. Ở đó khả năng tiếp thu kiến
thức tự nhiên được khơi dậy làm cho kiến thức trở thành dụng cụ không thể thiếu trong cuộc sống cũng như trong học tập.
Như vậy công tác dồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở trường THPT Ứng Hòa A có một số thuận lợi so với nhiều trường THPT trên địa bàn huyện Ứng Hòa cũng như trong cụm Ứng Hòa – Mỹ Đức.
1.4.2.2. Khó khăn
Kiến thức thi HSG nằm cả ở 3 khối 10, 11, 12 mà học sinh ở các trường THPT không chuyên như trường THPT Ứng Hòa A lớp 10 và 11 các em không chú tâm học Vật lí nhiều (do không thi đại học).
Học sinh không muốn tham gia học đội tuyển Vật lí, do mất nhiều thời gian ôn luyện lại kiến thức cũ mà sau lại không thi đại học (kiến thức lớp 10, 11).
Thời lượng nhà trường bố trí cho dạy đội tuyển HSG thi thành phố theo lịch chỉ khoảng 7 buổi, còn đâu thầy trò tự trao đổi. Nhiều giáo viên tâm huyết dạy thêm các trò nhiều buổi mà không có kinh phí.
Giáo viên phải dạy kiến thức nhiều và khó, thời lượng lại ít bồi dưỡng thấp nên nhiều giáo viên “không thích” dạy đội tuyển HSG vật lí.
Những tồn tại trong quá trình dạy bài tập Vật líở Trường THPT Ứng Hòa A
Dạy bài tập hiện nay các thầy cô mới chú trọng tới độ khó của bài tập mà còn chưa quan tâm nhiều đến biện pháp hướng dẫn cho học sinh biện pháp để giải bài tập. Các thầy cô khi dạy bài tập Vật lí mới tập trung vào số lượng nhiều mà chưa chú trọng tới các bài tập tổng quát mà từ đó học sinh có thể tự vận động để giải. Các thầy cô mới tập trung vào việc giải bài tập của mình mà ít quan tâm tới việc học sinh suy nghĩ, tiếp nhận, giải chúng như thế nào. Các lý do trên đã làm cho sự phát triển năng khiếu của học sinh bị hạn chế.
Những tồn tại trong hoạt động giải bài tập ở Trường THPT Ứng Hòa A .
Học sinh giải các bài tập mà không chú ý tới biện pháp giải mà chỉ áp dụng các công thức một cách vô cảm. Học sinh tập trung giải cho thật nhiều bài tập mà không chú ý đến phương pháp nên nhớ máy móc nhiều dẫn đến khả năng huy động kiến thức không nhanh và nhiều. Khi giải bài tập học sinh vẫn chưa phát triển được bài tập mà mới chỉ dừng lại việc đáp ứng yêu cầu của bài toán đặt ra nên đôi khi yêu cầu khác đi một chút là các em gặp sự lúng túng trong việc điều khiển kiến thức.
1.4.2.3. Biện pháp xử lý
Phát huy những ưu điểm và khắc phục nhược điểm.
Giáo viên nên đầu tư cho việc chọn và bồi dưỡng đội tuyển HSG từ khối 10, 11 và sau này dạy đội tuyển đi thi ở khối 12 sẽ dễ dàng hơn, học sinh đạt kết quả cao hơn.
Học sinh khi giải bài tập phải chú ý đến phương pháp giải và phải sắp xếp các bài tập thành hệ thống có logic phù hợp với khả năng tiếp nhận kiến thức của riêng mình. Học sinh phải biết phát triển những kiến thức từ những kiến thức hiện có, điều khiển kiến thức trong quá trình học một cách liên tục và khoa học. Biết xây dựng kiến thức mới trên nền kiến thức cũ.
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1
Trong chương 1 tôi đã hệ thống lại cơ sở lý luận về HSG, HSG Vật lí cùng một
số lý luận về việc hướng dẫn hoạt động giải bài tập bồi dưỡng HSG, xây dựng hệ thống
bài tập nhằm bồi dưỡng HSG. Cụ thể: - Nêu lên được khái niệm HSG, HSG vật lí.
- Sử dụng một số biện pháp bồi dưỡng HSGVật lí, mục tiêu đào tạo đối với HSG. - Nắm được vai trò và tác dụng của bài tập trong giảng dạy Vật lí, mục đích của việc sử dụng bài tập trong dạy học.
- Phân loại bài tập Vật lí và đưa ra một số phương pháp và các bước giải bài tập Vật lí, các cách hướng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lí.
- Hiểu các tiêu chí để chọn và sử dụng hệ thống bài tập.
- Nắm được vai trò và chức năng của hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập. Ưu điểm, nhược điểm của việc sử dụng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lí trong dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí.
Tôi đã điều tra thực tiễn của việc dạy bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 12 hiện nayở trường THPT Ứng Hòa A.
Tất cả các vấn đề đã được nêu trong chương được sử dụng để xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập chương “Động lực học vật rắn” nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí .
CHƯƠNG 2
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪNHOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI
TẬP CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN
2.1. Đặc điểm cấu trúc nội dung chương "Động lực học vật rắn"
2.1.1. Đặc điểm của chương
Nằm ngay ở chương I của vật lí 12, chương này được trình bày sau khi học sinh học xong các phần điện, từ, quang ở lớp 11 và học sinh học đã lâu phần cơ học ở lớp 10, đây là một khó khăn cho vấn đề nghiên cứu chương này.
Các kiến thức trong chương này được ứng dụng rộng rãi trong kĩ thuật và trong thực tiễn cuộc sống.
2.1.2. Sơ đồ cấu trúc của chương
( Sơ đồ cấu trúc chương “Động lực học vật rắn”) ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN Các đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay của vật rắn. Phương trình động lực học Tọa độ góc Tốc độ góc Gia tốc góc Mo men lực Mo men quán tính Mo men động lượng Động năng quay Bảo toàn và biến thiên momen động lượng