- Cú kiến thức vật lý cơ bản, vững vàng, sõu sắc, hệ thống. Để cú phẩm chất này đũi hỏi học sinh phải cú năng lực tiếp thu kiến thức tức là khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rừ ràng. Cú ý thức bổ sung và hoàn thiện kiến thức. Chịu khú học bài và làm bài tập
- Phải yờu thớch bộ mụn, cú năng lực ghi nhớ tư duy tốt và sỏng tạo, khả năng suy luận logic. Biết phõn tớch, so sỏnh, tổng hợp, khỏi quỏt húa cỏc sự vật hiện tượng. Sử dụng thành thạo cỏc phương phỏp quy nạp, diễn dịch, loại suy.
- Cú năng lực trỡnh bày và diễn đạt chớnh xỏc, logic. Cú thời gian biểu học tập thớch hợp
- Cú năng lực thực hành thớ nghiệm tốt, khả năng quan sỏt mụ tả, nhận xột, giải thớch cỏc hiện tượng, vận dụng lý thuyết để điều khiển thực nghiệm và từ thực nghiệm kiểm tra cỏc vấn đề lý thuyết. Cú một số kỹ năng bộ mụn tốt. Thành thạo cỏc kỹ năng trỡnh bày
Cú khả năng tư duy lụgic và sỏng tạo - Cú khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, cú khả năng tư duy lụgic, sỏng tạo sỏng tạo kiến thức, kĩ năng giải quyết cỏc vấn đề học tập thực tiễn cú liờn quan đến lĩnh vực vật lý.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.5. Chuyờn đề và việc sử dụng chuyờn đề trong bồi dƣỡng học sinh giỏi mụn Vật lớ
1.5.1. Khỏi niệm chuyờn đề
Là một cụng trỡnh nghiờn cứu tới mức hoàn chỉnh và đến nhiều chi tiết một vấn đề cú giới hạn chớnh xỏc và tương đối hẹp [35].
1.5.2. Cấu trỳc của chuyờn đề
Gồm 2 phần hệ thống lớ thuyết và bài tập Lớ thuyết: Cơ bản + nõng cao Bài tập: Bài tập luyện kiến thức
Bài tập luyện kỹ năng cơ bản Bài tập nõng cao
1.5.3. Phƣơng thức sử dụng chuyờn đề trong bồi dƣỡng học sinh giỏi mụn Vật lớ ở cỏc trƣờng THPT miền nỳi
Nếu chuyờn đề này được sử dụng một cỏch hợp lớ theo đỳng mục đớch yờu cầu đặt ra thỡ cú một vai trũ vụ cựng to lớn như: củng cố hệ thống kiến thức cơ bản cú logic, cung cấp kiến thức nõng cao, tiếp cận với hệ thống bài tập với cỏc bài tập khú, nhằm hỗ trợ bồi dưỡng HSG. Đồng thời chuyờn đề cú tỏc dụng to lớn trong việc giỏo dục, giỏo dưỡng và giỏo dục kĩ thuật tổng hợp. để phỏt huy tỏc dụng của chuyờn đề cần phải cú phương thức sử dụng chuyờn đề phự hợp.
Trước khi sử dụng hệ thống bài tập trong chuyờn đề cần hỡnh thành kiến thức theo một chuỗi logic (dựng bản đồ tư duy), để hiểu sõu vấn đề khi đú mới vận dụng linh hoạt vào cỏc bài tập, trỏnh tỡnh trạng dập khuụn mỏy múc.
Theo phõn phối thời gian dành cho ụn HSG phần dao động cơ là ba buổi tụi xõy dựng ba chủ đề , coi như là cỏc bài toỏn mẫu, GV và HS tự khai thỏc và mở rộng ở nhiều gúc độ, nhiều phương diện khỏc nhau.
* Đối với giỏo viờn cú thể sử dụng chuyờn đề theo phương thức sau: Bước 1: Tham khảo phần kiến thức nõng cao để định hỡnh cỏc dạng bài tập và phương phỏp giải, cỏc cỏch giải, tỡm ra cỏch giải nhanh nhất.
Bước 2: Tham khảo cỏc bài toỏn trong ba chủ đề như cỏc bài toỏn mẫu (dạy cỏch tư duy cho HS)
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bước 3: Cỏch nhớ lớ thuyết làm bài tập nhanh nhất và kết quả chớnh xỏc nhất khi làm bài tập (dựng bản đồ tư duy, mối liờn hệ giữa chuyển động trũn đều và dao động điều hũa)
Giỏo viờn cú thể sử dụng chuyờn đề trong cỏc trường hợp sau: Sử dụng chuyờn đề trong tiến trỡnh dạy học trờn lớp
Sử dụng chuyờn đề trong cỏc buổi ụn HSG Sử dụng chuyờn đề trong cỏc buổi ngoại khoỏ Sử dụng chuyờn đề như sỏch tham khảo
* Đối với học sinh cú thể sử dụng chuyờn đề theo phương thức sau: Bước 1: Đọc và hiểu hệ thống lớ thuyết
Bước 2: Tham khảo cỏc bài tập đó chữa của giỏo viờn và làm cỏc bài tập trong chuyờn đề
Bước 3: Tỡm sự hỗ trợ giỳp đỡ của giỏo viờn với những bài phức tạp, khú Bước 4: Cỏch nhớ lớ thuyết và làm bài tập nhanh nhất và kết quả chớnh xỏc nhất
Học sinh sử dụng chuyờn đề trong giờ học ở nhà như sỏch tham khảo.
1.6. Nghiờn cứu thực trạng về dạy học và bồi dƣỡng học sinh giỏi về cỏc kiến thức “Dao động cơ” Vật lớ 12
Tụi tỡm hiểu một số trường THPT thuộc địa bàn thành phố Cao Bằng trong hai năm 2012 – 2013
1.6.1. Mục đớch nghiờn cứu
- Tỡm hiểu thực trạng ụn thi HSG chương “Dao động cơ” ở cỏc trường THPT miền nỳi
- Tỡm hiểu cỏc phương phỏp ụn thi HSG chương “Dao động cơ” ở cỏc trường THPT miền nỳi
- Tỡm hiểu mong muốn, nguyện vọng của GV và HS trong quỏ trỡnh ụn thi HSG ở cỏc trường THPT
1.6.2. Đối tƣợng và phƣơng phỏp nghiờn cứu
- Đối tượng: Điều tra khảo sỏt thực tế đội tuyển HSG tại trường THPT chuyờn ,THPT cấp ba, THPT nội trỳ, THPT Cao Bỡnh thành phố Cao Bằng.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Tỡnh hỡnh ụn thi HSG chương “Dao động cơ”
+ Tỡm hiểu những khú khăn và sai lầm mà học sinh thường mắc phải khi giải bài tập chương "Dao động cơ" từ đú đề xuất phương ỏn khắc phục.
- Phương phỏp điều tra:
+ Điều tra giỏo viờn: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng giỏo viờn được điều tra là cỏc giỏo viờn ụn thi HSG) trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giỏo ỏn + Điều tra học sinh: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng học sinh được điều tra là cỏc học sinh trong đội tuyển ụn thi HSG) quan sỏt hoạt động của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sỏt, phõn tớch kết quả.
1.6.3. Kết quả nghiờn cứu
- Sau một thời gian được trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giỏo ỏn của cỏc giỏo viờn ụn HSG cú kinh nghiệm tụi thấy thực trạng ụn thi HSG chương "Dao động cơ" vật lớ 12 ở cỏc trường THPT miền nỳi như sau:
+ Thời gian bồi dưỡng kiến thức cơ bản chương "Dao động cơ" vật lớ 12 trong cỏc tiết học chớnh khoỏ cũn hạn hẹp, mà kiến thức của chương lại rộng, nờn khụng cú thời gian để mở rộng cỏc bài toỏn hay tiếp cận với cỏc bài toỏn khú.
+ Cỏc bài tập trong chương "Dao động cơ" cú nhiều dạng. nhiều kiến thức mới, đũi hỏi vận dụng nhiều kiến thức toỏn học nờn việc đưa ra một hệ thống bài tập đảm bảo yờu cầu mục tiờu đặt ra là rất khú.
+ Mỗi GV ụn luyện thi HSG thường chọn riờng cho mỡnh một phương phỏp giải nờn rất khú trong cụng tỏc đỏnh giỏ chất lượng học tập của HS trong đội tuyển ở cỏc trường khỏc nhau.
+ Sỏch thao khảo của GV rất ớt, khụng cú tài liệu nào là chuẩn để tập chung ụn trọng tõm cho HS. Khụng cú điều kiện tiếp xỳc với cỏc giỏo sư đầu ngành để học hỏi kinh nghiệm.
+ Đa số GV ụn đội tuyển đó biết quan tõm đến việc rốn luyện cho HS năng lực sỏng tạo, năng lực tự giải quyết vấn đề.
+ Cỏc HS trong đổi tuyển đều được lựa chọn kỹ qua cỏc bước tuyển chọn đội tuyển theo qui định của nhà trường.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Phương phỏp ụn thi HSG chương "Dao động cơ" vật lớ 12 ở cỏc trường THPT miền nỳi.
+ Đa số và GV đó đổi mới mạng mẽ về phương phỏp giảng dạy để HS tự bộc lộ và phỏt triển năng lực sỏng tạo của mỡnh.
- Mong muốn, nguyện vọng của GV và HS trong quỏ trỡnh ụn thi HSG ở cỏc trường THPT
+ GV ụn thi HSG ở cỏc trường THPT cú nguyện vọng được quan tõm nhiều hơn đến thiết bị để học sinh thực hành, để HS tự kiểm nghiệm tớnh chất vật lớ đó học, những ứng dụng của hiện tượng vào trong tự nhiờn.
+ Hầu hết GV hiểu nhu cầu và nguyện vọng của HS như những đặc điểm tõm sinh lớ, tư duy để bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy độc lập, sỏng tạo, khả năng tự lực giải quyết vấn đề và hướng đến những vấn đề cao hơn.
+ Các Tr-ờng THPT coi công tác bồi d-ỡng học sinh giỏi là cơng tác mũi nhọn và trọng tâm. Nó có tác dụng thiết thực và mạnh mẽ nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ của đội ngũ các thầy cô giáo, nâng cao chất l-ợng giáo dục khẳng định th-ơng hiệu của nhà tr-ờng, tạo ra khí thế hăng say v-ơn lên học tập giành những đỉnh cao trong học sinh.
Kết luận chƣơng 1
Trong chương này chỳng tụi đó trỡnh bày những cơ sở lớ luận của việc xõy dựng một chuyờn đề hỗ trợ bồi dưỡng HSG.
Từ cơ sở lớ luận và thực tiễn chỳng tụi hướng tới việc nõng cao chất lượng kiến thức thụng qua việc sử dụng chuyờn đề về "Dao động cơ", phương ỏn dạy học kết hợp với sử dụng cỏc phương tiện dạy học hợp lớ nhằm hỗ trợ bồi dưỡng cho HSG ở cỏc trường THPT miền nỳi.
Chỳng tụi đó trỡnh bày khỏi niệm chuyờn đề, cấu trỳc chuyờn đề và đề xuất cỏc phương phỏp sử dụng chuyờn đề, thực trạng về cụng tỏc bồi dưỡng HSG phần dao động cơ ở một số trường THPT và những cụng trỡnh đó được nghiờn cứu liờn quan đến đề tài.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chƣơng 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CHUYấN ĐỀ VỀ “DAO ĐỘNG CƠ” (VẬT LÍ 12) HỖ TRỢ BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI MễN VẬT
LÍ Ở THPT MIỀN NÚI
2.1. Xõy dựng chuyờn đề về “Dao động cơ” (vật lớ 12) hỗ trợ bồi dƣỡng học sinh giỏi mụn Vật lớ ở THPT miền nỳi. học sinh giỏi mụn Vật lớ ở THPT miền nỳi.
2.1.1. Vị trớ –Cấu trỳc – Vai trũ cỏc kiến thức chƣơng “Dao động cơ” ( vật lớ 12) trong chƣơng trỡnh Vật lớ THPT
Vị trớ cỏc kiến thức “Dao động cơ” vật lớ 12 trong chương trỡnh Vật lớ THPT, mụn vật lớ cú vai trũ quan trọng trong việc thực hiện cỏc mục tiờu của giỏo dục phổ thụng. Việc giảng dạy mụn vật lớ núi chung và chương dao động cơ núi riờng cú nhiệm vụ cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức vật lớ, cơ bản ở trỡnh độ phổ thụng, bước đầu hỡnh thành cho học sinh những kỹ năng, những thúi quen làm việc khoa học, gúp phần tạo ra cho học sinh cỏc năng lực nhận thức, năng lực hành động và cỏc phẩm chất về nhõn cỏch mà mục tiờu giỏo dục đó đề ra, chuẩn bị cho học sinh tiếp tục tham gia lao động sản xuất, cú thể thớch ứng với sự phỏt triển khoa học – kĩ thuật.
Chương dao động cơ - vật lớ 12 trỡnh bày cỏc loại dao động và một số ứng dụng, giải thớch hiện tượng thực tế. Qua những kiến thức trong chương và thụng qua việc giải bài tập của chương, giỳp việc rốn luyện cho HS tư duy logic và tư duy biện chứng, hỡnh thành ở HS niền tin về bản chất khoa học của cỏc hiện tượng tự hiờn cũng như khả năng nhận thức con người, khả năng ứng dụng kiến thức vật lớ trong kĩ thuật, đời sống.
Cấu trỳc: Theo phõn phối chương trỡnh số tiết dành cho phần này lại khụng nhiều: với 8 tiết lý thuyết, 3 tiết bài tập, 2 tiết
Kiến thức trong chương cú nhiều kiến thức mới, song cú mối liờn hệ mật thiết với cỏc kiến thức đó học trước đú. Trước khi học chương này HS đó biết một số khỏi niệm như con lắc lũ xo, con lắc đơn, vận tốc, gia tốc, chu kỳ của chuyển động trũn. Ngoài ra trong phần động lực học chất điểm, tĩnh học, cỏc
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
định luật bảo tồn học sinh đó được học sẽ được ứng dụng để xõy dựng kiến thức trong chương dao động cơ
2.1.2. Nghiờn cứu nội dung chƣơng trỡnh, sỏch giỏo khoa chƣơng dao động cơ và xõy dựng cấu trỳc logic nội dung chƣơng dao động cơ.
Cỏc mục tiờu dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi về “Dao động cơ” vật lớ 12
Về kiến thức:
Dao động điều hũa
Thụng qua quan sỏt cú khỏi niệm về chuyển động dao động, biết cỏch thiết lập phương trỡnh động lực học của con lắc lũ xo, biết rằng biểu thức của dao động là nghiệm của phương trỡnh động lực học, biết cỏc đại lượng đặc trưng của dao động điều hũa.
Khảo sỏt dao động điều hoà
Biết tớnh toỏn và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hũa (DĐĐH)
Hiểu rừ khỏi niệm chu kỡ và tần số của DĐĐH. Biết biểu diễn DĐĐH bằng vectơ quay.
Biết viết điều kiện sau đõy tựy theo cỏch kớch thớch dao động, và từ điều kiện ban đầu suy ra biờn độ A và pha ban đầu
Củng cố kiến thức về DĐĐH, cú kĩ năng giải bài tập về động học dao động. Con lắc lũ xo, con lắc đơn, con lắc vật lớ, con lắc xoắn
Biết cỏch thiết lập phương trỡnh động lực học của con lắc
Nắm vững những cụng thức về con lắc và vận dụng trong cỏc bài toỏn đơn giản.
Hướng dẫn học sinh ỏp dụng mối liờn hệ giữa chuyển động trũn đều và dao động điều hũa để giải nhanh cỏc bài toỏn liờn quan đến tỡm thời gian, thời điểm đại lượng dao động đạt giỏ trị xỏc định, pha dao động hoặc cỏc đại lượng cú liờn quan đến thời gian dao động
Củng cố kiến thức về DĐĐH đó học trong bài trước và gặp lại trong bài này.
Năng lƣợng trong dao động điều hoà
Biết cỏch tớnh toỏn và tỡm ra biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Cú kĩ năng giải bài tập cú liờn quan, vớ dụ tớnh động năng, thế năng, cơ năng của con lắc đơn.
Củng cố kiến thức về bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tỏc dụng của lực thế (học ở lớp 10).
Dao động tắt dần và dao động duy trỡ
Hiểu được nguyờn nhõn làm tắt dần dao động cơ học là do ma sỏt nhớt tạo nờn lực cản đối với vật dao động. Ma sỏt nhỏ dẫn đến dao động tắt dần chậm. Ma sỏt lớn dẫn đến tắt dần nhanh và dẫn đến khụng dao động.
Biết được nguyờn tắc làm cho dao động cú ma sỏt được duy trỡ.
Dao động cƣỡng bức, cộng hƣởng.
Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định cú tần số bằng tần số ngoại lực, cú biờn độ phụ thuộc tần số ngoại lực. Biờn độ cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số dao động riờng của hệ. Hiện tượng biờn độ dao động cưỡng bức cực đại gọi là cộng hưởng. Cộng hưởng thể hiện rừ khi ma sỏt nhỏ.
Biết được rằng hiện tượng cộng hưởng cú nhiều ứng dụng trong thực tế và kể ra được một vài ứng dụng.
Tổng hợp dao động
Biết rằng cú thể thay thế việc cộng hai hàm dạng sin x1 và x2 cựng tần số
gúc bằng việc cộng hai vectơ quay tương ứng X1
và X2 ở thời điểm t = 0. Nếu x1 X1 , x2 X2 thỡ x1 + x2 X1 + X2
Cú kĩ năng dựng cỏch vẽ Frenen để tổng hợp hai hay nhiều dao động cựng tần số gúc.
Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp hai dao động.
Kĩ năng:
- Biết quan sỏt cỏc hiện tượng, cỏc quỏ trỡnh vật lý trong thớ nghiệm, trong đời sống hằng ngày.
- Biết sử dụng cỏc dụng cụ đo và biết lắp rỏp, tiến hành cỏc thớ nghiệm vật lý.
- Biết phõn tớch, so sỏnh, tổng hợp và xử lý thụng tin thu được để rỳt ra