Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương Cơ học lớp 8 bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý trung học cơ sở

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

CHUNG TẤN ANH KIỆT

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG CƠ HỌC LỚP 8 BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Chuyên ngành: Lý luận và Phương Pháp Dạy Học bộ môn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. LÊ VĂN GIÁO

NGHỆ AN - 2013


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận văn này, tôi đã được sự hướng dẫn tận
tình của các thầy cô, các đồng nghiệp, bạn bè và những người thân trong gia
đình. Xin chân thành cảm ơn những giúp đỡ đó.
Tôi cũng xin gởi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Văn Giáo đã tận
tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và
hoàn thành luận văn.
Tôi cũng xin gởi lời cảm ơn đến PGS.TS Hà Văn Hùng đã giúp đỡ và
động viên tôi mạnh dạn chọn đề tài này. Xin cảm ơn PGS.TS Nguyễn Đình
Thước, người đã tiếp thêm cảm hứng cho tôi qua chuyên đề của mình dành
cho học viên lớp cao học về phương pháp giảng dạy bài tập vật lý.
Xin cảm ơn cô chủ nhiệm của lớp PGS.TS Pham Thị Phú, chính những lời

động viên, nhắc nhở của cô đã tạo điều kiện và giúp tôi cố gắng học tập và
hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn Ban lảnh đạo Phòng GD – ĐT quận
Bình Thạnh, Ban Giám hiệu trường Bồi Dưỡng Giáo Dục Bình Thạnh, Ban
Giám hiệu trường THCS Lê Văn Tám cùng các thầy cô đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu luận văn.
Cuối cùng là gia đình tôi, những người luôn tạo điều kiện tốt nhất về
tinh thần, vật chất… luôn bên cạnh tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện luận
văn.
Mặc dù đã rất nỗ lực và cố gắng, nhưng do khả năng có hạn nên luận
văn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự thông cảm và đóng
góp ý kiến của các thầy cô, các bạn đọc để luận văn được hoàn chỉnh hơn.
Một lần nữa, tôi xin gửi đến tất cả mọi người lòng biết ơn chân thành
và sâu sắc nhất.
Tác giả

Chung Tấn Anh Kiệt


CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Viết đầy đủ
Trung học phổ thông
Trung học cơ sở
Bài tập vật lý
Bài tập định tính
Bài tập định lượng
Bài tập thí nghiệm
Giáo viên
Học sinh
Học sinh giỏi

Hoạt động
Sách giáo khoa
Sách bài tập

Viết tắt
THPT
THCS
BTVL
BTĐT
BTĐL
BTTN
GV
HS
HSG
HĐ
SGK
SBT


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của bài tập trong bồi dưỡng học sinh
giỏi................................................................................................................1
1.1. Vấn đề nhận thức.............................................................................1
1.1.1. Khái niệm nhận thức.....................................................................1
1.1.1.1. Nhận thức cảm tính....................................................................1
1.1.1.2. Nhận thức lý tính.......................................................................1
1. Tưởng tượng..................................................................................1
2. Tư duy............................................................................................1
a. Khái niệm.......................................................................................2

b. Đặc điểm........................................................................................2
c. Những phẩm chất của tư duy.........................................................3
d. Các thao tác tư duy........................................................................3
e. Những hình thức cơ bản của tư duy...............................................5
f. Tư duy vật lý...................................................................................7
g. Tầm quan trọng của việc phát triển tư duy....................................8
h. Tư duy sáng tạo..............................................................................9
1.1.2. Quá trình nhận thức.................................................................9
1.2. Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi.......................................................11
1.2.1. Quan niệm về học sinh giỏi..........................................................11
1.2.2. Những phẩm chất và năng lực của học sinh giỏi..........................11
1.2.3. Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi........................12
1.2.4. Một số biện pháp phát hiện học sinh giỏi.....................................12
1.2.5. Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi...................................13
1.2.5.1. Kích thích động cơ học tập của học sinh...................................13
a. Hoàn thiện những yêu cầu cơ bản..................................................13
b. Xây dựng niềm tin và những kỳ vọng tích cực trong mỗi học
sinh.....................................................................................................14


c. Làm cho học sinh nhận thức được lợi ích, giá trị của việc được
chọn vào đội tuyển học sinh giỏi.......................................................14
1.2.5.2. Nội dung dạy học phong phú và phương pháp dạy học hợp lý. 14
1.2.5.3. Kiểm tra đánh giá.......................................................................14
1.2.6. Thực tế việc bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THCS...................15
1.2.6.1. Thuận lợi....................................................................................15
a. Về chương trình sách giáo khoa..................................................15
b. Sự quan tâm của các cấp các ngành............................................15
1.2.6.2. Khó khăn...................................................................................16
a. Khó khăn từ phía gia đình và bản thân học sinh.........................16

b. Khó khăn từ phía giáo viên.........................................................16
c. Khó khăn về tài liệu tham khảo...................................................16
1.3. Bài tập vật lý.....................................................................................17
1.3.1. Khái niệm về bài tập vật lý ở trung học cơ sở................................17
1.3.2. Tác dụng của bài tập vật lý............................................................19
1.3.2.1. Ý nghĩa trí dục............................................................................19
1.3.2.2. Ý nghĩa phát triển.......................................................................20
1.3.2.3. Ý nghĩa giáo dục.........................................................................20
1.3.2.4. Ý nghĩa đánh giá phân loại.........................................................21
1.3.3. Phân loại bài tập vật lý...................................................................21
1.3.3.1. Dựa vào nội dung.......................................................................22
1. Bài tập có nội dung thực tế..........................................................22
2. Bài tập có nội dung giả tạo...........................................................22
3. Bài tập thí nghiệm........................................................................22
4. Bài tập có nội dung lịch sử...........................................................22
1.3.3.2. Dựa vào hình thức thể hiện.........................................................22
1. Bài tập TNKQ..............................................................................22
2. Bài tập tự luận..............................................................................22
1.3.3.3. Dựa vào mức độ tư duy..............................................................22


1.3.4. Tiến trình giải một bài tập vật lý....................................................23
1.3.5. Thực trạng sử dụng bài tập vật lý trong dạy học bồi dưỡng HSG
ở trường THCS hiện nay.........................................................................24
Kết luận chương 1...................................................................................25
CHƯƠNG 2. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần cơ học bồi dưỡng
học sinh giỏi vật lý Trung học cơ sở............................................................26
2.1. Mục tiêu...........................................................................................26
.................................................................................................................
2.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập.............................................26

2.3. Xu hướng phát triển bài tập hiện nay...............................................27
2.4. Xây dựng hệ thống bài tập phần cơ học bồi dưỡng học sinh giỏi....27
2.4.1. Nguyên tắc xây dựng....................................................................28
2.4.1.1. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính chính xác, khoa học..........28
2.4.1.2. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng.......28
2.4.1.3. Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính vừa sức..............................29
2.4.1.4. Hệ thống bài tập phải mở rộng kiến thức, vốn hiểu biết của
học sinh...................................................................................................29
2.4.1.5. Hệ thống bài tập phải phát triển năng lực nhận thức, rèn
luyện kỹ năng vật lý cho học sinh...........................................................29
2.4.2. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập.............................................30
2.4.2.1. Bước 1: Xác định mục đích của hệ thống bài tập......................30
2.4.2.2. Bước 2: Xác định nội dung hệ thống bài tập.............................30
2.4.2.3. Bước 3: Xác định loại bài tập, các kiểu bài tập..........................30
2.4.2.4. Bước 4: Thu thập thông tin để soạn hệ thống bài tập................31
2.4.2.5. Bước 5: Tiến hành xây dựng hệ thống bài tập...........................31
2.4.2.6. Bước 6: Tham khảo, trao đổi ý kiến với đồng nghiệp...............31
2.4.2.7. Bước 7: Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung.............................32
2.4.3. Phân tích nội dung kiến thức phần cơ học....................................33
2.4.3.1. Chuyển động cơ học và lực........................................................33
2.4.3.2. Áp suất của chất lỏng và chất khí..............................................35


2.4.3.3. Cơ năng......................................................................................36
2.4.3.4. Các kiến thức mở rộng và nâng cao...........................................38
2.4.3.5. Các bài tập minh họa..................................................................49
Kết luận chương 2...................................................................................112
CHƯƠNG 3. Thực nghiệm sư phạm...........................................................113
3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm......................................113
3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm...........................113

3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm.......................................................117
3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm.........................................................117
3.4.1. Đánh giá định tính.........................................................................118
3.4.2. Đánh giá định lượng......................................................................118
Kết luận chương 3...................................................................................119
Kết luận chung............................................................................................121
Tài liệu tham khảo........................................................................................122
Phụ lục


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đất nước chúng ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại
hóa. Bên cạnh đó, sự phát triển nhanh chóng và mạnh mẻ của khoa học kỹ
thuật, công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ nano,... cùng với
với xu thế toàn cầu hóa, đòi hỏi giáo dục phải cung cấp một nguồn nhân lực
có đủ trình độ, năng lực và phẩm chất để nắm bắt khoa học kỹ thuật, đủ bản
lĩnh để làm chủ vận mệnh đất nước, đó là vấn đề sống còn của quốc gia.
Vì vậy, việc giáo dục và đào tạo cho đất nước những con người có đầy
đủ năng lực và phẩm chất đáp ứng được các yêu cầu cho sự phát triển của
đất nước là một đòi hỏi cấp thiết. Cùng với các môn học được giảng dạy
trong nhà trường, môn vật lý đóng một vai trò hết sức quan trọng.
Nhiệm vụ “Nâng cao dân trí – Đào tạo nhân lực – Bồi dưỡng nhân tài”
là công việc trọng tâm hàng đầu của việc giáo dục và đào tạo. Trong đó, việc
phát hiện và bồi dưỡng những học sinh có năng khiếu về các môn học ở bậc
trung học cơ sở chính là bước khởi đầu quan trọng góp phần đào tạo các em
thành những học sinh giỏi toàn diện có năng lực học tập tốt, góp phần tạo
nguồn cho các trường chuyên ở cấp trung học phổ thông, nhất là tạo tiền đề
cho các em sau này trở thành những người đi đầu trong các lãnh vực của
khoa học và đời sống.

Ngoài việc đào tạo theo diện rộng, thì việc thực hiện bồi dưỡng học
sinh giỏi là nhiệm vụ đào tạo theo mũi nhọn của mỗi nhà trường, mỗi giáo
viên. Việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý nằm trong nhiệm vụ
phát hiện và bồi dưỡng nhân tài chung của giáo dục phổ thông. Đây cũng là
nhiệm vụ quan trọng và cần được chuẩn bị tốt của giáo viên vật lý ở cấp học
cơ sở.


Như nghị quyết Trung Ương Đảng lần thứ 4 (khóa VII) đã xác định:
“Phải khuyến khích tự học, phải áp dụng những phương pháp giáo dục hiện
đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết
vấn đề”. Do đó, việc đổi mới phương pháp dạy và học là yêu cầu bức thiết
nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của sự
phát triển xã hội.
Sử dụng bài tập vật lý là một trong những biện pháp dạy học quan trọng
nhằm nâng cao chất lượng dạy học bộ môn. Đối với học sinh, giải bài tập là
một trong những biện pháp phát huy và rèn luyện tính tích cực, tự lực của
học sinh trong quá trình học tập môn vật lý.
Việc bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý đã được nhiều tác giả quan tâm
nghiên cứu, nhưng lại chủ yếu tập trung ở cấp phổ thông trung học. Riêng ở
cấp trung học cơ sở thì hệ thống các bài tập dùng cho bồi dưỡng học sinh
giỏi vật lý còn ít được quan tâm. Với lý do trên, chúng tôi chọn và nghiên
cứu đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương cơ học lớp 8
bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý trung học cơ sở”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất quy trình và vận dụng xây dựng hệ thống bài tập phần cơ học ở
lớp 8 phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý bậc THCS.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng:
Hoạt động dạy và học vật lý phần cơ học lớp 8 ở các lớp học sinh giỏi,

trong đó tập trung vào việc xây dựng, khai thác và sử dụng hệ thống bài tập
vật lý.
Phạm vi nghiên cứu:
Hệ thống bài tập sử dụng trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi phần
cơ học lớp 8 THCS.
4. Giả thuyết khoa học


Nếu xây dựng được hệ thống bài tập đa dạng, phong phú, khai thác và
sử dụng chúng một cách hiệu quả sẽ góp phần nâng cao hiệu quả việc bồi
dưỡng học sinh giỏi môn vật lý ở trường trung học cơ sở.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận có liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu chương trình vật lý bậc PTCS, tìm hiểu, phân tích các đề thi
HSG cấp Quận/Huyện, cấp Tỉnh/Thành phố, đề thi tuyển sinh vào lớp 10
chuyên lý. Trong đó, đi sâu vào nội dung phần cơ học. Từ đó, xác định hệ
thống lý thuyết cần mở rộng và các dạng bài tập cần chú trọng xây dựng.
- Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng bài tập và phương pháp dạy học nói
chung và bồi dưỡng học sinh giỏi nói riêng ở cấp THCS tại quận Bình Thạnh
Tp Hồ Chí Minh.
- Chỉ ra các yêu cầu của hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi và đề xuất
quy trình xây dựng hệ thống bài tập đó.
- Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập vật lý phần cơ học theo những yêu
cầu và quy trình đã đề xuất.
-

Đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống bài tập trong việc bồi dưỡng HSG

vật lý ở cấp THCS tại Quận Bình Thạnh – Thành phố Hồ Chí Minh.
- Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập và

phương pháp sử dụng đã đề xuất.
6. Phương pháp nghiên cứu
6. 1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
+ Nghiên cứu các tài liệu lý luận dạy học có liên quan đến đề tài.
+ Nghiên cứu cấu trúc, nội dung, phân phối chương trình, sách giáo khoa,
sách bài tập, sách giáo viên, chuẩn kiến thức kĩ năng môn vật lý 6, 7, 8 và 9.
Các tài liệu hướng dẫn nội dung thi HSG cấp thành phố, thi tuyển vào lớp 10
chuyên vật lý.
6.2. Phương pháp thực nghiệm
+ Tìm hiểu quá trình dạy và bồi dưỡng HSG vật lý ở cấp THCS. Từ đó, đề


xuất vấn đề cần nghiên cứu.
+ Trao đổi, tổng kết kinh nghiệm về vấn đề bồi dưỡng HSG với các giáo
viên có kinh nghiệm trong lãnh vực này ở cấp THCS.
+ Tìm hiểu về tình hình cùng khả năng ứng dụng việc sử dụng bài tập trong
việc bồi dưỡng HSG vật lý.
+ Tìm hiểu tình hình học tập của HSG sau khi thi tuyển sinh lớp 10, các
năm học ở trường THPT, Đại học,...
+ Tìm hiểu nhu cầu của HS, PHHS ở các trung tâm bồi dưỡng văn hóa
ngoài giờ (TTBDVHNG) ở Tp Hồ Chí Minh cũng như các lớp bồi dưỡng
HSG, HS thi vào lớp chuyên ở các TTBDVHNG này.
6.3. Phương pháp điều tra
+ Dự giờ, thăm lớp nhằm xác định tính đúng đắn của giả thiết khoa học,
tính hiệu quả của các nội dung và phương pháp sử dụng đã đề xuất. Điều tra,
thăm dò ý kiến của GV, HS tham gia lớp bồi dưỡng về hệ thống bài tập được
sử dụng.
6.4. Phương pháp thống kê
+ Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học trong khoa
học giáo dục.

7. Đóng góp của luận văn
- Lựa chọn, phân loại và xây dựng được hệ thống bài tập phần cơ học
lớp 8 dùng cho việc bồi dưỡng HSG vật lý cấp THCS.
- Nghiên cứu và đưa ra một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả trong
việc bồi dưỡng HSG từ hệ thống bài tập đã đề xuất.
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn được
chia thành 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của bài tập trong bồi dưỡng
học sinh giỏi


Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập bồi dưỡng học
sinh giỏi vật lý phần cơ học – Vật lý 8 – Trung học cơ sở
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm


CHƯƠNG I.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP
TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
1.1. Vấn đề nhận thức [7],[9], [10], [17], [20].
1.1.1. Khái niệm nhận thức
Nhận thức là một trong ba mặt của đời sống tâm lý con người (nhận
thức, tình cảm, ý chí), là tiền đề của hai mặt kia đồng thời có quan hệ chặt
chẽ với chúng và với các hiện tượng tâm lý khác. Hoạt động nhận thức bao
gồm nhiều giai đoạn khác nhau, có thể chia hoạt động này gồm hai giai đoạn
lớn: nhận thức cảm tính (gồm cảm giác, tri giác) và nhận thức lý tính (gồm
tư duy, tưởng tượng).
Hoạt động nhận thức của HS trong quá trình dạy và học vật lý học
cũng nằm trong quy luật chung ấy.

1.1.1.1. Nhận thức cảm tính
Nhận thức cảm tính là sự phản ánh những thuộc tính bên ngoài của sự
vật và hiện tượng thông qua hoạt động của các giác quan.
- Cảm giác là hình thức khởi đầu trong hoạt động nhận thức, nó chỉ phản
ánh từng thuộc tính riêng lẻ của sự vật, hiện tượng.
- Tri giác được hình thành và phát triển trên cơ sở những cảm giác,
nhưng tri giác không phải là những phép cộng đơn giản của cảm giác, tri
giác phản ánh sự vật, hiện tượng một cách trọn vẹn và theo một cấu trúc nhất
định.
Sự nhận thức cảm tính được thực hiện thông qua hình thức tri giác cao,
có tính chủ động tích cực, có mục đích là sự quan sát.
1.1.1.2. Nhận thức lý tính
1. Tưởng tượng:
Là một quá trình tâm lý phản ánh những điều chưa từng có trong kinh
nghiệm của cá nhân bằng cách xây dựng những hình ảnh mới trên cơ sở
những biểu tượng đã có trước đó.


2. Tư duy
a. Khái niệm
Theo M.N. Sacđacôp: “Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các
sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính
chung và bản chất của chúng. Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những
sự vật, hiện tượng mới, riêng rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức
khái quát hóa đã thu nhận được”.
Hay: “Tư duy là một quá trình vận động của hệ thần kinh mà nhờ đó
con người phản ánh được đối tượng và hiện tượng của hiện thực thông qua
những dấu hiệu bản chất của chúng, đồng thời con người vạch ra được
những mối quan hệ khác nhau trong mỗi đối tượng, hiện tượng và giữa các
đối tượng, hiện tượng với nhau”.

b. Đặc điểm
Quá trình tư duy nhất thiết phải sử dụng ngôn ngữ là phương tiện:
Giữa tư duy và ngôn ngữ có mối quan hệ không thể chia cắt, tư duy và ngôn
ngữ phát triển trong sự thống nhất với nhau. Tư duy dựa vào ngôn ngữ nói
chung và khái niệm nói riêng. Mỗi khái niệm lại được biểu thị bằng một hay
một tập hợp từ. Vì vậy, tư duy là sự phản ánh nhờ vào ngôn ngữ. Các khái
niệm là những yếu tố của tư duy. Sự kết hợp các khái niệm theo những
phương thức khác nhau, cho phép con người đi từ ý nghĩ này sang ý nghĩ
khác.
- Tư duy phản ánh khái quát:
Tư duy phản ánh hiện thực khách quan, những nguyên tắc hay nguyên
lý chung, những khái niệm hay vật tiêu biểu. Phản ánh khái quát là phản ánh
tính phổ biến của đối tượng. Vì thế những đối tượng riêng lẻ đều được xem
như một sự thể hiện cụ thể của quy luật chung nào đó. Nhờ đặc điểm này,
quá trình tư duy bổ sung cho nhận thức và giúp con người nhận thức hiện
thực một cách toàn diện hơn.
- Tư duy phản ánh gián tiếp:


Tư duy giúp ta hiểu biết những gì không tác động trực tiếp, không cảm
giác và quan sát được, mang lại những nhận thức thông qua các dấu hiệu
gián tiếp. Tư duy cho ta khả năng hiểu biết những đặc điểm bên trong,
những đặc điểm bản chất mà các giác quan không phản ánh được.
- Tư duy không tách rời quá trình nhận thức cảm tính:
Quá trình tư duy bắt đầu từ nhận thức cảm tính, liên hệ chặt chẽ với nó
trong quá trình đó nhất thiết phải sử dụng những tư liệu của nhận thức cảm
tính.
c. Những phẩm chất của tư duy
- Khả năng định hướng: Ý thức nhanh chóng và chính xác đối tượng
cần lĩnh hội, mục đích phải đạt được và những con đường tối ưu đạt được

mục đích đó.
- Bề rộng: Có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tượng khác.
- Độ sâu: Nắm vững ngày càng sâu sắc hơn bản chất của sự vật, hiện
tượng.
- Tính linh hoạt: Nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách
thức hành động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo.
- Tính mềm dẻo: Thể hiện ở hoạt động tư duy được tiến hành theo các
hướng xuôi ngược chiều.
- Tính độc lập: Thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất
cách giải quyết và tự giải quyết được vấn đề.
- Tính khái quát: Khi giải quyết một loại vấn đề nào đó sẽ đưa ra được
mô hình khái quát, trên cơ sở đó để có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề
tương tự, cùng loại.
d. Các thao tác tư duy
Sự phát triển tư duy nói chung được đặc trưng bởi sự tích lũy các thao
tác tư duy thành thạo và vững chắc của con người. Một trong những hình
thức quan trọng của tư duy vật lý là những khái niệm khoa học. Việc hình
thành và vận dụng các khái niệm, cũng như việc thiết lập các mối quan hệ


giữa chúng được thực hiện trong quá trình sử dụng các thao tác tư duy như
phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa kết
hợp với các phương pháp hình thành phán đoán mới là quy nạp, diễn dịch,
suy diễn và loại suy.
- Phân tích: Là hoạt động tư duy tách các yếu tố bộ phận của sự vật,
hiện tượng nhằm mục đích nghiên cứu chúng một cách đầy đủ, trọn vẹn theo
hướng nhất định.
Chẳng hạn, HS không thể nắm vững tính chất vật lý của một hiện tượng
một cách sâu sắc và bền vững nếu như không phân tích kỹ công thức toán
học mô tả hiện tượng vật lý đó. Hoặc phân tích mọi khía cạnh có thể có của

đề bài là cơ sở để giải đúng và đầy đủ mọi BTVL.
- Tổng hợp: Là hoạt động tư duy kết hợp các bộ phận, yếu tố đã được
phân tích để nhận thức, để nắm được cái toàn bộ của sự vật, hiện tượng. Để
hiểu đầy đủ các hiện tượng vật lý phải dựa trên kết quả tổng hợp của việc
phân tích nghiên cứu đặc điểm cũng như tính chất của từng hiện tượng cụ
thể.
Kết quả của quá trình nhận thức là hoạt động cân đối và mật thiết giữa
phân tích và tổng hợp. Sự phân tích sâu sắc, phong phú là điều kiện quan
trọng để tổng hợp được chính xác, trọn vẹn, ngược lại tổng hợp sơ bộ tạo
tiền đề quan trọng cho sự phân tích.
- So sánh: Là thiết lập sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện
tượng và giữa những khái niệm phản ánh chúng. Ở đây, có hai cách phát
triển tư duy so sánh:
+ So sánh tuần tự: Trong giảng dạy vật lý thường dùng phương pháp
này khi HS tiếp thu kiến thức mới. So sánh với kiến thức đã học để HS hiểu
sâu sắc hơn.
+ So sánh đối chiếu: Nghiên cứu hai đối tượng (hai hiện tượng vật lý,
hai trình tự, hai phương pháp...) cùng một lúc trên cơ sở phân tích từng bộ
phận để đối chiếu với nhau.


Tóm lại, trong giảng dạy vật lý so sánh là phương pháp tư duy rất hiệu
nghiệm nhất là khi hình thành khái niệm.
- Cụ thể hóa
Là hoạt động tư duy tái sản sinh ra hiện tượng và đối tượng với các
thuộc tính bản chất của nó.
- Trừu tượng hóa
Là một bộ phận của toàn bộ, tách ra khỏi toàn bộ, nó cô lập ra khỏi các
mối quan hệ của các bộ phận, mà nó chỉ giữ lại các thuộc tính cơ bản và
tước bỏ những thuộc tính không cơ bản. Cụ thể có tri giác trực tiếp được.

Trừu tượng không tri giác trực tiếp được. Trong nhận thức có quy luật phát
triển là từ cụ thể đến trừu tượng. Trừu tượng hóa là sự phản ánh bản chất cô
lập các dấu hiệu, thuộc tính bản chất. Tìm hiểu cấu tạo chất, khái niệm về
phân tử, nguyên tử và sự chuyển động của chúng.
- Khái quát hóa
Là bước cần thiết của trừu tượng hóa. Mỗi vật thể (chất, phản ứng …)
với đầy đủ các dấu hiệu bản chất và không bản chất, dấu hiệu chung, riêng.
Xác định thuộc tính bản chất và chung của mọi loại đối tượng, từ đó hình
thành lên một khái niệm. Đó là khái quát hóa.
e. Những hình thức cơ bản của tư duy


- Khái niệm: Là một hình thức logic của tư duy phản ánh những dấu hiệu
bản chất, khác biệt của các sự vật và hiện tượng trong thế giới khác quan.
Khái niệm là sản phẩm của tư duy, là công cụ để nhận thức, là sự thể hiện
hiện thực dưới dạng tinh thần, tư tưởng. Các khái niệm luôn luôn vận động
và phát triển.
Khái niệm đóng vai trò quan trọng trong quá trình tư duy, được xây
dựng trên cơ sở các thao tác tư duy, nó làm điểm tựa cho tư duy phân tích và
là cơ sở để đào sâu kiến thức, tiến tới xây dựng khái niệm mới. Ngoài ra, các
hoạt động suy luận, khái quát hóa, trừu tượng hóa nhờ có khái niệm mới có
cơ sở để tư duy và đi sâu thêm vào bản chất của sự vật hiện tượng.
- Phán đoán: Là hình thức logic của tư duy, trong đó các khái niệm
được liên kết lại với nhau để khẳng định hoặc phủ định một dấu hiệu nào đó
của đối tượng. Là sự tìm hiểu tri thức về mối quan hệ giữa các khái niệm, sự
phối hợp giữa các khái niệm, thực hiện theo một nguyên tắc, quy luật bên
trong.


- Suy lý: Hình thức suy nghĩ liên hệ các phán đoán với nhau để tạo

thành phán đoán mới gọi là suy lý. Suy lý được cấu tạo bởi hai bộ phận:
+ Các phán đoán có trước gọi là tiên đề.
+ Các phán đoán có sau gọi là kết luận (dựa vào tiên đề để kết luận).
Suy lý chia làm ba loại: Loại suy, suy lý quy nạp và suy lý diễn dịch.
Loại suy: Là hình thức tư duy đi từ cái riêng biệt này đến cái riêng bịêt
khác. Loại suy cho ta những dự đoán chính xác sự phụ thuộc và sự hiểu biết
về hai đối tượng. Khi đã nắm vững các thuộc tính cơ bản của đối tượng thì
loại suy sẽ chính xác. Chẳng hạn, khi nghiên cứu các loại hợp chất hữu cơ
chỉ cần xét kỹ các hợp chất tiêu biểu nhất, còn các chất khác trong dãy đồng
đẳng dễ dàng biết được bằng phương pháp loại suy.
Suy lý quy nạp: Suy lý từ quy nạp đến phổ biến, từ những hoạt động
tới quy luật. Do đó, quá trình tư duy, sự suy nghĩ theo quy nạp từ việc nhận
thức các hiện tượng riêng lẻ đến nhận thức cái chung. Vì thế các suy lý quy
nạp là yếu tố cấu trúc của tri thức khái quát của việc hình thành khái niệm và
của việc nhận thức định luật.
Suy lý diễn dịch: Là cách suy nghĩ đi từ cái chung, định luật, quy tắc,
khái niệm chung đến các sự vật hiện tượng riêng lẻ.
Quá trình suy lý diễn dịch có thể là:
Từ tổng quát đến ít tổng quát hơn.
Từ phán đoán có tính chất tổng quát này đến các phán đoán có tính chất
tổng quát khác.
Trong quá trình tư duy quy nạp và suy diễn bao giờ cũng liên hệ mật
thiết với nhau giống như phân tích và tổng hợp. Quá trình này được thực
hiện trong phương pháp xác định mối liên hệ nhân quả trong các hiện
tượng. Với tư cách là hình thức tư duy gián tiếp, suy lý trong tư duy lôgic
đóng vai trò quan trọng trong tất cả các hoạt động của tư duy. Việc hướng
dẫn quy tắc lôgic trong suy lý tạo được hiệu quả lớn trong quá trình lĩnh hội
tri thức.

Rèn luyện tư duy lôgic trong dạy học vật lý là tạo cho HS có phương
pháp tư duy từ khái niệm đến phán đoán, suy lý thông thường qua mọi câu
hỏi, mọi vấn đề và phải được tiến hành thường xuyên liên tục.
f. Tư duy vật lý
Tư duy vật lý không phải là phép cộng thuần túy như 1 + 2 = 3, mà là
xảy ra sự vận động và biến đổi nội tại của vật chất trong tự nhiên theo những
nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ định tính và định lượng của vật lý.
- Cơ sở của tư duy VL là quan sát và mô tả quá trình vận động, tương
tác trong thế giới vĩ mô và vi mô.
- Đặc điểm của quá trình tư duy vật lý là sự phối hợp chặt chẽ, thống
nhất giữa những hiện tượng cụ thể quan sát được với những hiện tượng cụ
thể không quan sát được, ngay cả khi dùng kính hiển vi điện tử, mà chỉ dùng
kí hiệu, công thức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tượng
nghiên cứu.
Vậy bồi dưỡng phương pháp và năng lực tư duy vật lý là bồi dưỡng
cho học sinh biết vận dụng thành thạo các thao tác tư duy và phương pháp
logic, dựa vào những dấu hiệu quan sát được mà phán đoán về tính chất và
sự biến đổi và vận động của quá trình vật lý.
g. Tầm quan trọng của việc phát triển tư duy
L.N. Tônxtôi đã viết: "Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nó là
thành quả những cố gắng của tư duy chứ không phải của trí nhớ". Như vậy,
HS chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức chỉ khi họ thực sự tư duy.
Việc phát triển tư duy cho học sinh trước hết là giúp HS thông hiểu
kiến thức một cách sâu sắc, không máy móc, biết cách vận dụng kiến thức
vào bài tập và thực hành, từ đó mà kiến thức HS thu nhận được trở nên vững
chắc và sinh động. Chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy tích cực của
bản thân học sinh được phát triển và nhờ sự hướng dẫn của giáo viên các em
biết phân tích, khái quát tài liệu có nội dung sự kiện cụ thể và rút ra những
kết luận cần thiết.

Tư duy càng phát triển thì càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức
nhanh và sâu sắc, khả năng vận dụng tri thức linh hoạt và có hiệu quả hơn.
Như vậy, sự phát triển tư duy diễn ra trong quá trình tiếp thu kiến và vận
dụng tri thức, khi tư duy phát triển sẽ tạo ra một kĩ năng và thói quen làm
việc có suy nghĩ, có phương pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho HS trong
hoạt động sáng tạo sau này.
Lý luận dạy học hiện đại đặc biệt chú trọng đến việc phát triển tư duy
cho HS thông qua việc điều khiển tối ưu quá trình dạy học, còn các thao tác
tư duy cơ bản là công cụ của nhận thức, đáng tiếc rằng điều này cho đến nay
vẫn chưa được thực hiện rộng rãi và có hiệu quả. Vẫn biết sự tích lũy kiến
thức trong quá trình dạy học đóng vai trò không nhỏ, song không phải quyết
định hoàn toàn. Con người có thể quên đi nhiều sự việc cụ thể mà dựa vào
đó những nét tính cách của anh ta được hoàn thiện. Nhưng nếu những nét
tính cách này đạt đến mức cao thì con người có thể giải quyết được mọi vấn
đề phức tạp nhất, điều đó nghĩa là anh ta đã đạt đến một trình độ tư duy cao.
"Giáo dục - đó là cái được giữ lại khi mà tất cả những điều học thuộc đã
quên đi" - nhà vật lý nổi tiếng N.I.sue đã nói như vậy - Câu này khẳng định
vai trò quan trọng của việc phát triển tư duy cũng như mối quan hệ mật thiết
của nó với giảng dạy.
h. Tư duy sáng tạo
Tư duy sáng tạo cũng có yêu cầu về sự tích luỹ kinh nghiệm hay tích
luỹ tri thức. Nhưng tư duy sáng tạo vận hành không hoàn toàn dựa trên các
liên kết ghi nhớ được hình thành do các tác động từ bên ngoài mà có nhiều
liên kết do hệ thần kinh tự tạo ra giữa các vấn đề, các sự vật, sự việc tác
động riêng rẽ lên hệ thần kinh. Tư duy sáng tạo tìm ra cách giải quyết vấn đề
không theo khuôn mẫu, cách thức định sẵn. Trong tư duy kinh nghiệm, để
giải quyết được vấn đề đòi hỏi người giải quyết phải có đủ kinh nghiệm về
vấn đề đó, còn trong tư duy sáng tạo chỉ yêu cầu người giải quyết có một số
kinh nghiệm tối thiểu hoặc có kinh nghiệm giải quyết những vấn đề khác.

Tư duy sáng tạo là sự vận dụng các kinh nghiệm giải quyết vấn đề này cho
những vấn đề khác. Người chỉ có tư duy kinh nghiệm sẽ lúng túng khi gặp
phải những vấn đề nằm ngoài kinh nghiệm, còn người có tư duy sáng tạo có
thể giải quyết được những vấn đề ngoài kinh nghiệm mà họ có. Tư duy sáng
tạo tạo nên các kinh nghiệm mới trên các kinh nghiệm cũ và do đó làm
phong phú thêm kinh nghiệm, nó tạo nên sự thay đổi về chất cho các vấn đề,
sự vật, sự việc mà nó giải quyết. Biểu hiện của tư duy sáng tạo là sự thông
minh, dám thay đổi kinh nghiệm. Tư duy sáng tạo góp phần tạo nên kinh
nghiệm.
1.1.2. Quá trình nhận thức
Chủ nghĩa duy vật biện chứng khẳng định rằng nhận thức là sự phản
ánh hiện thực khách quan và các qui luật của nó vào đầu óc con người. Sự
phản ánh đó là một quá trình vận động và phát triển không ngừng. Quá trình
vận động này tuân theo qui tắc riêng nổi tiếng của Lênin: “Từ trực quan sinh
động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn. Đó là con
đường biện chứng của sự nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách
quan”.
Cũng theo Lênin: “Trực quan sinh động, tư duy trừu tượng và thực tiễn
là 3 yếu tố của cùng một quá trình thống nhất”. Do đó, quá trình nhận thức
có thể được xem như 3 giai đoạn:
- Giai đoạn nhận thức cảm tính (trực quan sinh động): Là giai đoạn
nhận thức trực tiếp các sự vật, hiện tưởng mức độ thấp, chưa đi vào bản chất.
Giai đoạn này có các mức độ: cảm giác và biểu tượng.
- Giai đoạn tư duy trừu tượng: Là giai đoạn cao của quá trình nhận thức
(lí tính). Dựa vào những tài liệu cảm tính phong phú đã có ở giai đoạn đầu
và trên cơ sở của thực tiễn được lặp đi lặp lại nhiều lần, nhận thức chuyển
lên một giai đoạn cao. Khi đó trong đầu óc con người nảy sinh ra một loạt
các hoạt động tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá và

khái quát hoá, tạo ra khái niệm rồi


vận dụng khái niệm để phán đoán, suy lý thành hệ thống lý luận.
- Thực tiễn, theo Lênin: “Thực tiễn là cơ sở nhận thức. Vì nó không có
ưu điểm là phổ biến mà còn có ưu điểm thể hiện trực tiếp:. Mặt khác, thực
tiễn còn là tiêu chuẩn để các định lý. Tất cả những hiểu biết của con người
được khảo nghiệm trở lại trong thực tiễn mới trở nên sâu sắc và vững chãi
được. Thông qua hoạt động thực tiễn thì trình độ nhận thức của con người
ngày càng phong phú và trở thành hệ thống lý luận.
Giống như bao tư duy khoa học khác, tư duy vật lý cũng sử dụng các
thao tác tư duy vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo quy luật chung
của quá trình nhận thức đó. Trên cơ sở những kỹ năng quan sát các hiện
tượng vật lý, phân tích các yếu tố cấu thành và ảnh hưởng, thiết lập những
sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mối liên hệ giữa các mặt định tính và
định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trình vật lý, xây
dựng nên các nguyên lý, quy luật, định luật, rồi trở lại vận dụng để nghiên
cứu những vấn đề của thực tiễn.
1.2. Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi [9], [14], [17], [20].
1.2.1. Quan niệm về HSG
Trên thế giới, việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu, Việt
Nam cũng không phải là ngoại lệ. Vậy, quan niệm về HSG là như thế nào ?
Luật bang Georgia (Mỹ) định nghĩa về HSG như sau: “ HSG đó là những
HS chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo, thể hiện
ở động cơ học tập mãnh liệt và đạt kết quả xuất sắc trong lĩnh vực khoa học;
người cần có một sự giáo dục đặc biệt để đạt được trình độ giáo dục tương
ứng với năng lực của con người đó”.
Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, HSG vật lý ngoài những tố
chất cần phải có như đã nêu trên còn cần phải bổ sung thêm năng lực thực
hành thí nghiệm. Yêu cầu đối với năng lực thực hành thí nghiệm của HS đó

là: biết thực hiện chính xác, dứt khoát và hiệu quả các động tác thực hành;
biết kiên nhẫn và kiên trì trong quá trình làm sáng tỏ một số vấn đề lý thuyết


qua thực nghiệm hoặc đi đến một số vấn đề lý thuyết mới dựa vào thực
nghiệm.
1.2.2. Những phẩm chất và năng lực của HSG
Nắm vững kiến thức VL đã học một cách sâu sắc và có hệ thống (tức là
nắm vững bản chất của các hiện tượng VL). Biết vận dụng linh hoạt và sáng
tạo những kiến thức VL đó vào những tình huống mới. Có kỹ năng thực
nghiệm VL tốt.
Có khả năng tư duy tốt và sáng tạo: Biết phân tích, tổng hợp, so sánh,
khái quát hoá cao; có khả năng đoán, suy lý tốt … (được thể hiện ở năng lực
phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề; năng lực suy luận, khái quát hoá; năng
lực tổng hợp kiến thức; năng lực tự học, tự đọc, tìm tòi; năng lực độc lập suy
nghĩ và linh hoạt trong học tập và cuộc sống…).
Ý thức được trách nhiệm của bản thân với gia đình và xã hội; dám nghĩ,
dám làm, dám chịu trách nhiệm, giải quyết linh hoạt sáng tạo những khó
khăn bất cập trong học tập và cuộc sống; có khả năng phối hợp, cộng tác với
mọi người để giải quyết những mâu thuẫn, xung đột trong cuộc sống…
Có khả năng tự đánh giá chính xác những mặt tích cực, hạn chế của bản
thân để phát huy được sở trường và những năng khiếu cá nhân; có ý thức tổ
chức kỷ luật và ý chí vươn lên đạt kết quả cao trong học tập.
1.2.3. Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng HSG
Thường thì mỗi HS chỉ có năng khiếu ở một lĩnh vực nhất định nào đó.
Bồi dưỡng HSG tức là tạo ra một môi trường giáo dục đặc biệt phù hợp với
khả năng đặc biệt của các em, ở đó các em được rèn luyện kỹ năng để hoàn
thành, phát triển tố chất năng khiếu của mình đồng thời nâng cao vốn kiến
thức sẵn có và tiếp thu kiến thức mới. Có năng khiếu và có hệ thống kiến
thức sâu rộng, vững chắc sẽ là tiền để tốt để các em có thể đạt kết quả cao

trong các kỳ thi mang đậm tính chất tranh tài như kỳ thi chọn HSG cấp tỉnh,
thành phố và xa hơn nữa là cấp quốc gia, quốc tế.


Hơn thế nữa, hiện nay cuộc cạnh tranh về kinh tế, công nghệ giữa các
quốc gia ngày càng trở nên khốc liệt mà bản chất của cuộc cạnh tranh ấy là tri
thức, là trí tuệ con người. Chúng ta đang lạc hậu so với các nước tiên tiến trên
thế giới hàng chục năm, chúng ta muốn sánh vai với các cường quốc năm
châu thì không có con đường nào khác là phải làm chủ được tri thức, công
nghệ. Và như thế, chìa khoá thành công đang cất giữ trong trường học. “ Trẻ
em hôm nay, thế giới ngày mai”, đào tạo, bồi dưỡng HSG ngày hôm nay
chính là góp phần đào tạo, bồi dưỡng nhân tài – nguồn nhân lực chất lượng
cao – cho đất nước mai sau. Và chính họ sẽ góp phần rút ngắn khoảng cách
giữa nước ta với các nước trên thế giới. Không nâng niu những mầm non
năng khiếu, triệt phá môi trường giáo dục đặc biệt dành cho học sinh giỏi
cũng có nghĩa là cắt bỏ một triển vọng thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của
đất nước.
1.2.4. Một số biện pháp phát hiện HSG
Căn cứ vào các tiêu chí về HSG vật lý như đã nêu trên, giáo viên bồi
dưỡng HSG cần phải xác định được:
1. Mức độ nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo một cách đầy đủ,
chính xác của HS so với yêu cầu của chương trình vật lý phổ thông.
2. Mức độ tư duy của từng HS và đặc biệt là đánh giá được khả năng
vận dụng kiến thức của HS một cách linh hoạt, sáng tạo.
Muốn vậy, giáo viên phải kiểm tra kiến thức của HS ở nhiều phần của
chương trình, kiểm tra toàn diện các kiến thức về lý thuyết, bài tập và thực
hành. Thông qua bài kiểm tra, giáo viên có thể phát hiện HSG vật lý theo
các tiêu chí:
+ Mức độ đầy đủ, rõ ràng về mặt kiến thức.
+ Tính logic trong bài làm của HS đối với từng yêu cầu cụ thể.

+ Tính khoa học, chi tiết, độc đáo được thể hiện trong bài làm của HS.
+ Tính mới, tính sáng tạo (những đề xuất mới, những giải pháp có tính
mới về mặt bản chất, cách giải bài tập hay, ngắn gọn...).