Xây dựng hệ thống bài tập nhiệt học bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí chương trình trung học cơ sở luận văn thạc sĩ khoa h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ THU HIỀN

XÂY DỰNG
HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỆT HỌC
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ
CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN, NĂM 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ THU HIỀN

XÂY DỰNG
HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỆT HỌC
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ
CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN VĂN THẠC SĨ 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: PGS.TS.Phạm Thị Phú

NGHỆ AN, NĂM 2013


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đối với Cô
giáo PGS.TS Phạm Thị Phú người đã định hướng đề tài, trực tiếp hướng dẫn tác giả
làm đề tài, hoàn thành luận văn.
Tác giả xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại Học Vinh, Phòng đào tạo sau đại
học, Khoa Vật lí - Đại Học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành
khoá học.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường THCS Hoà Hiếu II, Phòng Giáo dục và
Đào tạo Thị Xã Thái Hoà - Tỉnh Nghệ An đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong
quá trình học tập và thực nghiệm sư phạm đề tài.
Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình người thân đã động
viên, chia sẻ những khó khăn cùng tác giả trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa
học.

Trân trọng !
Tác giả

Nguyễn Thị Thu Hiền


MỤC LỤC
NGUYỄN THỊ THU HIỀN.................................................................1
XÂY DỰNG............................................................................................................1
HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỆT HỌC........................................................................1
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ..................................................................1

CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC CƠ SỞ................................................................1

NGHỆ AN, NĂM 2013........................................................................1
NGUYỄN THỊ THU HIỀN.................................................................2
XÂY DỰNG............................................................................................................2
HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỆT HỌC........................................................................2
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ..................................................................2
CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC CƠ SỞ................................................................2

NGHỆ AN, NĂM 2013........................................................................2


DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
TT

Thuật ngữ

Viết tắt

1

Bài tập

BT

2

Bài tập vật lí

BTVL

3

Bồi dưỡng học sinh giỏi

BD HSG

4

Giáo viên

GV

5

Hoạt động

HĐ

6

Học sinh

HS

7

Học sinh giỏi

HSG

8

Nhà xuất bản

NXB

9

Sách giáo khoa

SGK

10

Trung học cơ sở

THCS

11

Thực nghiệm sư phạm

TNSP


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài và lịch sử vấn đề
Mục tiêu của sự nghiệp Giáo dục trong giai đoạn hiện nay là đào tạo ra
những người lao động có phẩm chất, có tri thức, có kĩ năng, sáng tạo và thích

ứng nhanh với tiến bộ của khoa học kĩ thuật của nhân loại và trong số đó cần
có những con người ưu tú, nhân tài trong các lĩnh vực để hoạch định và dẫn
đường phát triển các lĩnh vực đó. Mục tiêu đó gói gọn trong 3 mệnh đề: Nâng
cao nhân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Trong giáo dục phổ thông,
nhiệm vụ bồi dưỡng nhân tài thể hiện ở hoạt động phát hiện và bồi dưỡng
HSG. Để hoàn thành mục tiêu Giáo dục trong giai đoạn mới dạy học cũng
phải coi trọng việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh có năng khiếu nói chung
trong đó có môn vật lí. Ý thức được tầm quan trọng đó theo quyết định của
Hội Đồng Chính phủ số 198/CD ngày 4/9/1965 Bộ Giáo Dục mở lớp chuyên
toán THPT trực thuộc các trường đại học, từ đó đến nay hệ thống trường
chuyên THCS, THPT được xây dựng đến cấp huyện đã đáp ứng phần nào nhu
cầu ham học hỏi, phát triển và bồi dưỡng sở trường riêng của các HS. Vì thế
được cả gia đình, xã hội hết sức quan tâm tạo điều kiên tốt nhất để con em
được học tập tốt hơn. Đối với môn học Vật lí đã có nhiều thành tích đáng kể
từ danh hiệu HSG tỉnh, HSG quốc gia, khu vực Châu Á Thái Bình Dương,
Quốc tế ...Bên cạnh đó cũng còn nhiều hạn chế : Công tác tuyển chọn phát
hiện học sinh có năng khiếu đã khó nhưng để bồi dưỡng thành các tài năng
lại càng khó khăn hơn. Trên cơ sở đó thiết nghĩ cần có những công trình
nghiên cứu việc bồi dưỡng HSG ngay khi HS bắt đầu tiếp cận với môn Vật Lí
ở THCS sẽ là tiền đề phát triển tài năng sau này. Quá trình BDHSG môn Vật
Lí các cấp, để mang lại hiệu quả đòi hỏi GV phải biết thường xuyên xây
dựng BT mới và sử dụng BT Vật Lí một cách hợp lí. Nên nếu xây dựng và
sử dụng được một hệ thống bài tập BD HSG phục vụ cho công tác BD HSG
1


thiết nghĩ cũng vô cùng cấp thiết. Qua đó phát hiện HS có năng khiếu, tuyển
chọn đội tuyển HSG các cấp nhưng điều quan trọng nhất là góp phần bồi
dưỡng tư duy sáng tạo, khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề của HS.
Các BT Vật Lí phần Nhiệt học THCS có thể giúp HS đào sâu suy nghĩ,

rèn luyện tính kiên trì cẩn thận, đây là loại toán khá phong phú về nội dung,
chủ đề, phương pháp giải. Song một bài toán nhiệt học thường kèm theo lời
giải dài cùng nhiều phép tính phức tạp chính vì lẽ đó mà HS khi giải BT nhiệt
học thường tập trung vào phép tính mà ít chú ý tới bản chất Vật Lí của bài
toán, của vấn đề. Thông qua quá trình bồi dưỡng HS giỏi môn Vật Lí và tìm
hiểu qua GV giảng dạy Vật Lí ở các trường phổ thông và các trường chuyên,
chúng tôi nhận thấy: Đã có một số tác giả quan tâm nghiên cứu sử dụng BT
nhiệt học THPT để BD HSG, song đối với THCS nguồn tài liệu vốn còn thiếu
thốn nay chương trình lại có nhiều đổi mới làm GV ở các trường còn lúng
túng khi chọn nội dung BT phần này để BD HSG.Vì thế đòi hỏi nội dung
phương pháp BD HSG cần có sự hoàn thiện và thay đổi cho phù hợp.
Xuất phát từ cơ sở lý luận và yêu cầu của thực tiễn nói trên tôi chọn đề
tài nghiên cứu “Xây dựng hệ thống bài tập phần nhiệt học Bồi dưỡng Học
sinh giỏi Vật lí chương trình THCS ”
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng hệ thống BT nhiệt học nhằm phát triển tư duy và
năng lực sáng tạo của HS trong quá trình BDHSG Vật Lí trung học cơ sở
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Quá trình dạy học BD HSG Vật Lí ở trường THCS.
- Dạy học BT Vật Lí .
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Phần nhiệt học chương trình THCS
2


- Hệ thống BT nhiệt học BD HSG Vật Lí trường THCS.
4. Giả thuyết khoa học
- Nếu Xây dựng và sử dụng được hệ thống BT về Nhiệt Học THCS
đa dạng về chủng loại ( có nội dung giáo khoa, nội dung thực tế, nội dung kỹ

thuật ) trong BDHSG thì sẽ góp phần bồi dưỡng tư duy, năng lực sáng tạo và
niềm yêu thích môn vật lý cho HS THCS.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về BDHSG Vật Lí ở trường phổ thông
5.2. Nghiên cứu phương pháp dạy học BT Vật Lí ở trường THCS
5.3. Phân tích nội dung kiến thức phần Nhiệt học vật lí THCS: Vật Lí
6 và Vật Lí 8
5.4. Tìm hiểu thực tế dạy học BDHSG Vật Lí ở trường THCS Thị Xã
Thái Hoà
5.5. Xây dựng hệ thống BT nhiệt học BDHSG Vật Lí THCS
5.6. Thực nghiệm sư phạm
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
6.2. Phương pháp điều tra thực nghiệm
6.3. Phương pháp Thực nghiệm
6.4. Phương pháp thống kê toán học
7. Đóng góp mới của luận văn
7.1. Về mặt lý luận:
- Hệ thống cơ sở lí luận về BDHSG Vật Lí ở trường THCS.
- Đề xuất các tiêu chí lựa chọn hệ thống BT BD HSG.
7.2. Về mặt thực tiễn:

3


- Xây dựng được hệ thống 10 BT luyện tập - nâng cao và 10 BT sáng
tạo phần Nhiệt Học đa dạng có nội dung giáo khoa, nội dung thực tế, nội dung
kỹ thuật để bồi dưỡng HSG Vật Lí THCS.
- Đề xuất các phương án sử dụng hệ thống BT nhiệt học đã xây dựng
để phát hiện và bồi dưỡng: bài học luyện tập giải BT trên lớp, cách tự học cá

nhân, giải BT theo nhóm, lập đề thi tuyển chọn HSG Vật lí THCS.
- Thiết kế giáo án dạy học sử dụng các BT đã xây dựng để BD HSG
- Kết quả đã BD đội tuyển HSG Vật lí lớp 9 trường THCS Hoà Hiếu
II - Thị xã Thái Hoà gồm có 14 HS và đạt giải cấp Thị xã 13 HS, đạt giải cấp
tỉnh 02 HS năm học 2012-2013 (Phụ lục 3a, 3b)
8. Cấu trúc luận văn
Mở đầu: (04 trang)
Nội dung: Gồm 3 chương
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn sử dụng bài tập bồi dưỡng học sinh
giỏi Vật lí. (20 trang)
Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập nhiệt học BD HSG
Vật lí chương trình THCS (44 trang)
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (09 trang)
Kết luận (01 trang)
Tài liệu tham khảo (01 trang)
Phụ lục

4


NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN SỬ DỤNG BÀI TẬP
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ
1.1. Vấn đề bồi dưỡng nhân tài trong mục tiêu giáo dục nước ta
Bồi dưỡng nhân trí là một thành phần quan trọng trong mục đích giáo
dục của nước ta.
Mục tiêu đào tạo nhân tài có thể nêu lên một số điểm chính như sau:
- Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng
trí tuệ của trẻ.
- Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo.

- Phát triển các kỹ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời.
- Nâng cao ý thức và khát vọng của trẻ về sự tự chịu trách nhiệm.
- Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong
đóng góp xã hội.
- Phát triển phẩm chất lãnh đạo.
Đảng ta quan niệm “Hiền tài là nguyên khí của Quốc gia” và rất coi
trọng việc bồi dưỡng nhân tài cho đất nước.
Bộ giáo dục và đào tạo cũng có những chủ trương mới về công tác bồi
dưỡng HSG. Đó là tiếp tục chú trọng xây dựng hệ thống các trường chuyên
một cách hoàn thiện hơn, khuyến khích và tôn vinh các HS xuất sắc đạt thành
tích cao. Vân dụng cách dạy học phân hoá vào bồi dưỡng HSG: các trường
chuyên có thể xây dựng phân phối chương trình riêng phù hợp với khả năng
tiếp thu của HS. Các em có năng khiếu có thể được học với chương trình có
tốc độ cao hơn HS bình thường….[16]
Còn ở các trường THCS thì có truyền thống coi trọng công tác BD
HSG để tham dự các kỳ thi HSG cấp huyện, tỉnh là công tác mũi nhọn. Nó có
tác dụng thiết thực và mạnh mẽ trong việc bồi dưỡng và nâng cao trình độ
5


chuyên môn nghiệp vụ của đội ngũ thầy cô giáo, nâng cao chất lượng giáo
dục, khẳng định thương hiệu của nhà trường., tạo ra khí thế hăng say vươn lên
học tập dành đỉnh cao trong HS .[16]
1.2. Khái niệm HSG Vật lí, HS năng khiếu Vật lí
1.2.1. HSG Vật lí
Theo Phạm Thị Phú: Hiện nay trong giáo dục phổ thông có 2 khái
niệm: HSG toàn diện và HSG môn học các cấp. HSG toàn diện là HS có điểm
trung bình chung học tập đạt từ 8,0 (thang điểm 10) và một trong hai môn
Văn hoặc Toán phải đạt 8,0 và không có môn nào dưới 6,5. HSG môn học
được công nhận qua các kỳ thi HSG các cấp môn học đó. HSG Vật lí lớp 9

cấp huyện phải trải qua kỳ thi tuyển chọn HSG vật lí cấp Huyện, thí sinh dự
thi đạt 10/20 (thang điểm 20) thì đạt giải thấp nhất (Khuyến khích), điểm càng
cao thì giải càng cao. HS THCS thì đạt danh hiêu HSG cấp Huyện và cao nhất
là HSG giỏi cấp Tỉnh. Ở trường THPT thì có danh hiệu HSG cấp Tỉnh, cấp
Quốc gia, khu vực và Quốc tế.
Từ đó có thể định nghĩa HSG Vật lí là HS đạt điểm cao trong các kỳ thi
chọn HSG các cấp môn vật lí. HSG cấp nào thì phải đạt điểm cao trong kỳ thi
cấp đó, cấp càng cao thì đề thi càng khó, HS phải càng giỏi. HS muốn đạt
danh hiệu HSG thường phải qua các đợt bồi dưỡng luyện tập vừa để nâng cao
kiến thức, vừa rèn luyện kỹ năng và phát triển năng lực tư duy.
* Những dấu hiệu của HSG Vật lí:
Qua tìm hiểu thực tiễn và trải nghiệm bồi dưỡng HSG, chúng tôi cho
rằng HSG Vật lí có biểu hiện sau:
- Luôn thích học giờ vật lí, tìm tòi khám phá, thích giải những BT Vật lí
khó, tự nghiên cứu và tự giải những bài tập khó;
- Luôn tự đặt ra câu hỏi và tìm câu trả lời cho các hiên tượng xảy ra
trong tự nhiên.
6


- Luôn tìm và đặt ra câu hỏi mới lạ cho GV giải đáp.
1.2.2. HS năng khiếu Vật lí
Theo tâm lí học: năng khiếu là dấu hiệu biểu hiện sớm của trẻ em về
một tài năng nào đó khi đứa trẻ chưa tiếp xúc với hệ thống, có tổ chức trong
HĐ tương ứng. Năng khiếu là mầm mống tài năng về sau của một con người.
Khái niệm mầm mống mang trong nó hai khái niệm đặc trưng: [16;54]
- Chỉ cái gì đó còn ở trạng thái khả năng chứ chưa thành hiện thực
- Chỉ cái gì đó chưa phát triển đầy đủ còn ở giai đoạn phôi thai. Chính
vì vậy năng khiếu không phải là tài năng mà chỉ là dấu hiệu tài năng.
Các tiêu chí phát hiện HS có năng khiếu về Vật lí: [16;54]

- Trắc nghiệm chỉ số IQ ở mức độ cao
- Có tư duy Logic tốt trong hoạt động Vật lí, thể hiện năng lực vận hành
các thao tác tư duy chính xác, nhanh, và bộc lộ những ưu điểm về phẩm chất
tư duy.
- Bộc lộ những đặc trưng của năng lực hành động sáng tạo: đề xuất
phương án hay, mới lạ, lập luận logic ở mức độ cao.
- HS có hứng thú, yêu thích môn học. Có khả năng tập trung say sưa
với HĐ học, có tính bền bỉ và ổn định trong các giờ lí thuyết cũng như thực
hành. HS nghiêm túc thực hiện các nhiệm vụ mà GV giao cho, các nhiệm vụ
đạt hiệu quả tốt. Kết quả học tập lý thuyết và thực hành có điểm số cao nhất
so với HS cùng lớp.
- Dựa vào kết quả thi HSG Vật lí theo khối lớp, cấp trường, cấp huyện,
cấp tỉnh.
- HS có năng khiếu Vật lí thể hiện qua 3 mặt:[16;55]
+ Năng lực khái quát qua các quan sát riêng lẻ để đề xuất mô hình vật lí
(năng lực lí thuyết)

7


+ Năng lực tổ chức và tiến hành thí nghiệm để phát hiện và kiểm tra, đề
xuất các hiệu ứng vật lí vào kỹ thuật (năng lực thực nghiệm)
+ Năng lực tính toán, xử lý số liệu để suy ra kết quả từ mô hình Vật lí
(năng lực tính toán).
1.3. BD HSG - Một hình thức dạy học phân hoá
Việc kết hợp giữa giáo dục diện “đại trà” với giáo dục diện mũi nhọn
trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông được tiến hành theo các quan điểm
sau:
- Lấy trình độ phát triển chung của HS làm nền tảng. Nội dung và
phương pháp dạy học trước hết phải thiết thực với trình độ và điều kiện chung

đó.
- Sử dụng những biện pháp phân hoá đưa diện HS trung bình khá lên
trình độ Khá.
- Có những nội dung bổ sung và biện pháp phân hoá giúp học sinh KháGiỏi đạt được những yêu cầu nâng cao trên mức cơ bản.
- Dạy học phân hoá có thể thực hiện theo hai hướng: Phân hoá nội tại,
tức là dùng các biện pháp phân hoá thích hợp trong một lớp học thống nhất
với cùng một kế hoạch học tập cùng một chương trình SGK; Phân hoá về tổ
chức (còn gọi là phân hoá ngoài) tức là hình thành những nhóm ngoại khoá,
lớp chuyên, dạy theo giáo trình riêng….
Theo Phạm Thị Phú: Từ thập niên 60 của thế kỷ 20 ở nước ta đã thực
hiện dạy học phân hoá ở hình thức hệ thống trường chuyên, khối chuyên;
trường chuyên do các tỉnh quản lý và khối chuyên thuộc các trường Đại học
(ĐHSP, hoặc Đại học tổng hợp). Thành tích đào tạo bồi dưỡng HSG trong các
trường này trong hơn 50 năm qua thật đáng tự hào, học sinh nước ta đã đạt
thứ hạng cao trong các kỳ thi Olympic quốc tế và khu vực, đa số học sinh ở
trường chuyên, khối chuyên được học tập theo giáo trình riêng.
8


Ngoài ra trong các trương phổ thông lại có các lớp chuyên, lớp chọn
cũng là một hình thức dạy học phân hoá; cuối cùng là thành lập các đội tuyển
HSG các cấp trong các trường phổ thông đại trà và bồi dưỡng theo một kế
hoạch đặc biệt. Trong đề tài này chúng tôi chọn dạy học phân hoá theo hình
thức này.
1.4. BT Vật lí với việc phát hiện và BD HSG
Các trường phổ thông ( THPT, THCS) thành lập các đội tuyển HSG
Vật lí các khối lớp (lớp 9 THCS, lớp 12THPT); chương trình, nội dung,
phương pháp dạy học ở các đội tuyển do GV phụ trách trực tiếp xây dựng.
Căn cứ chủ yếu là đề thi HSG các kỳ thi đã qua của các địa phương khác nhau
và chương trình hiện hành. Trong đó BT là một phương tiện dạy học chủ yếu

được các GV lựa chọn trong BD HSG Vật lí. Vì sao? Sau đây chúng tôi phân
tích làm rõ vấn đề này.
1.4.1. Chức năng lí luận dạy học của BT Vật lí
1.4.1.1. Khái niệm BT vật lí
Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề không lớn được
giải quyết nhờ những suy lý logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ
sở các định luật và các phương pháp vật lí là mội BT Vật lí.[16;43]. Thật ra,
trong các giờ học Vật lí, mỗi một vấn đề xuất hiện khi nghiên cứu tài liệu giáo
khoa (bài học xây dựng kiến thức mới ) là một bài tập đối với HS. Sự tư duy
định hướng một cách tích cực “luôn luôn là việc giải BT” hiểu theo nghĩa
rộng của vấn đề đó.
1.4.1.2. Ý nghĩa, tác dụng của BT Vật lí [16;43]
Trong việc dạy học không thể thiếu BT, sử dung BT là một biện pháp
hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học. BT vật lí có những ý
nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt.
a. Về mặt trí dục
9


Làm chính xác hoá các khái niệm Vật lí, củng cố, đào sâu và mở rộng
kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn.
Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất.
Rèn luyện các kỹ năng Vật lí như giải BT, tính toán theo công thức Vật
lí…Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn các kỹ năng thực hành, góp phần vào
việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS.
Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao
động sản xuất và bảo vệ môi trường.
Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ Vật lí và các thao tác tư duy.
Làm chính xác hoá hoá các khái niệm, định luật đã học.
Giáo dục đạo đức, tác phong như: rèn tính kiên nhẫn, sáng tạo, chính

xác và phong cách làm việc khoa học, giáo dục lòng yêu thích bộ môn
b. Về mặt phát triển
Phát triển ở HS các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc
lập, thông minh, sáng tạo.
c. Về mặt giáo dục
Rèn luyện đức tính kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học.
Nhưng bản thân một BT Vật lí chưa có tác dụng gì cả, không phải một
BT Vật lí “hay” thì luôn có tác dụng tích cực. Vấn đề phụ thuộc chủ yếu là
“người sử dụng nó”. Làm thế nào phải biết trao đúng đối tượng, phải biết cách
khai thác triệt để mọi khía cạnh của bài toán, để HS tự mình tìm ra cách giải,
lúc đó BT Vật lí mới thực sự có ý nghĩa.
1.4.1.3. Vai trò của Bài tập Vật lí [16;44]
BT Vật lí có vai trò vô cùng quan trọng, chúng được sử dụng trong dạy
học Vật lí với những mục đích khác nhau:

10


BT Vật lí được sử dụng như các phương tiện nghiên cứu tài liệu mới
khi trang bị kiến thức mới cho HS nhằm đảm bảo cho HS lĩnh hội kiến thức
một cách sâu sắc và vững chắc.
BT Vật lí là phương tiện rèn luyện cho HS kĩ năng kĩ xảo vận dụng
kiến thức, liện hệ lý thuyết với thực tiễn đời sống. Trong đó yêu cầu HS phải
vận dụng kiến thức lý thuyết để giải thích các hiện tượng có thể xảy ra trong
thực tiễn ở những điều kiện cho trước.
BT Vật lí là phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn
luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS bởi vì giải
BT Vật lí là hình thức làm việc căn bản của HS. Trong những việc làm cụ thể
đó tư duy logic, tư duy sáng tạo của HS được nâng cao giúp HS bồi dưỡng tư
duy sáng tạo. Đặc biệt là BT giải thích các hiện tượng, BT thí nghiệm.

BT Vật lí là phương tiện ôn tập và củng cố các kiến thức đã học một
cách sinh động và có hiệu quả.
BT Vật lí là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của
một học sinh một cách chính xác
Tóm lại, đối với môn Vật lí ở trường phổ thông, BT Vật lí đóng một vai
trò hết sức quan trọng, việc hướng dẫn HS làm BT Vật lí là một hoạt động
dạy học, là một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người
GV Vật lí trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của HS, vì thế đòi hỏi người
GV và cả HS phải học tập và lao động không ngừng.
1.4.2. Phân loại BT Vật lí theo mục đích sử dụng
Theo tác giả Phạm Thị Phú với mục đích sử dụng BT để BD HSG thì
có thể phân chia BT Vật lí thành các loại sau:
a. BT luyện tập nâng cao
Bài tập luyện tập nâng cao là những BT dùng cho mục đích củng cố
khắc sâu kiến thức lý thuyết và rèn luyện kỹ năng giải BT theo angorit đã có.
11


Đây là những BT tổng hợp khi giải phải sử dụng nhiều phép toán và chuỗi
suy luận logic phức tạp hơn. Có thể đưa ra một số đặc trưng của BT luyện tập
nâng cao như sau:
- Có angôrit giải
- Áp dụng tổng hợp các kiến thức đã biết để giải
- Dạng BT theo khuôn mẫu nhất định
- Tình huống quen thuộc
- Có tinh tái hiện
- Yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá ở mức độ vừa phải
b. BT sáng tạo
Nhiệm vụ chính và là đích cần đạt đến của hoạt động bồi dưỡng HSG nói
riêng và dạy học phân hoá nói chung là phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu,

nhân tài; tập trung vào bồi dưỡng tư duy và năng lực sáng tạo cho HS. Một
phương tiện hữu hiệu dùng cho bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS là BT
sáng tạo.
- Cơ sở lý thuyết của BT sáng tạo [16;43]
Sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ
thuộc vào cái đã có. Sáng tạo là HĐ đặc thù chỉ có con người mới có để tạo ra
những giá trị tinh thần, vật chất mới.
Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về tâm lý học sáng tạo đã cho
rằng: mỗi người đều tiềm ẩn khả năng sáng tạo lớn hoặc nhỏ. Nếu được bồi
dưỡng, rèn luyện thường xuyên đúng phương pháp thì tiềm năng sáng tạo sẽ
bộc lộ, phát triển và sáng tạo ra giá trị vật chất hoặc tinh thần lớn cho nhân
loại, hoặc chí ít cũng cải tạo nâng cao chất lượng cuộc sống của chính mình.
Kết luận đó thực sự có ý nghĩa đối với dạy học trong nhà trường. Một
trong những nhiệm vụ của dạy học các môn khoa học là phát triển tư duy ở
HS năng lực tư duy gồm: tư duy logic, tư duy sáng tạo, tư duy đặc thù của bộ
12


môn, tạo cơ sở cho việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. Nhiệm vụ này
được Thủ tướng Phạm Văn Đồng gói gọn trong câu nói đầy ý nghĩa: “Dạy là
phải gõ vào trí thông minh của học sinh”, “Nghề dạy học là nghề sáng tạo
nhất trong những nghề sáng tạo”.
Cơ sở lý thuyết BT sáng tạo trong dạy học Vật lí là sự giống nhau về bản
chất của HĐ nhận thức khoa học Vật lí và HĐ học tập Vật lí. Bản chất đó thể
hiện tính mới mẻ trong nhận thức: Đối với nhà Vật lí học “cái mới” tìm ra là
phát minh khoa học mà nhân loại chưa ai biết, còn đối với học sinh khám phá
“cái mới” đối với bản thân mình, và “cái mới” là bản chất của sự sáng tạo.
Trong Vật lí học, V.G.Ra-zu-mốp-xki trình bày sáng tạo dưới dạng chu
trình như sau:
Hệ quả logic

Mô hình giả định

Sự kiện

Thực nghiệm

Quá trình sáng tạo diễn ra theo chu trình gồm 4 giai đoạn trên, trong đó
khó khăn đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất là giai đoạn từ những sự kiện khởi đầu
đề xuất mô hình giả thuyết và giai đoạn đưa ra phương án thực nghiệm để
kiểm tra hệ quả suy ra từ mô hình giả thuyết. Trong giai đoạn này không có
con đường suy luận logic mà chủ yếu dựa vào trực giác, ở đây tư duy trực
giác giữ một vai trò quan trọng, bắt buộc phải đưa ra một phỏng đoán mới,
một giải pháp mới chưa hề có, một HĐ sáng tạo thực sự.
13


Dựa vào chu trình sáng tạo khoa học trong Vật lí học, sự tương tự về
bản chất của quá trình nhận thức của HS khi học tập Vật lí và của nhà Vật lí
học khi nghiên cứu Vật lí, có thể xây dựng được những BT sáng tạo về Vật lí.
Đây là một khái niệm khá mới của lý luận dạy học Vật lí ở nước ta, còn ít
được đề cập hoặc nếu có thì còn sơ sài chưa thành hệ thống và khó vận dụng.
- Khái niệm BT sáng tạo [16;54]
BT Vật lí sáng tạo có thể được mô tả theo mô hình sau đây:
BT luyện tập
- Có angôrit giải
- Áp dụng những kiến thức đã biết để

BT sáng tạo
- Đi tìm angôrit giải

- Vận dụng linh hoạt sáng tạo từ kiến

giải
- Dạng bài tập theo khuôn mẫu nhất

thức cũ
- Không theo khuôn mẫu nhất định

định
- Tình huống quen thuộc
- Có tính tái hiện
- Không yêu cầu khả năng đề xuất,

- Tình huống mới
- Có tính phát triển
- Yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá

đánh giá

- Các dấu hiệu BT sáng tạo [16;57];
+ Dấu hiệu 1: BT có nhiều cách giải
Khi giải các BT Vật lí HS phải dựa vào các đại lượng đã cho trong BT.
Mỗi đại lượng vật lí có nhiều mối liên hệ với các đại lượng khác, khi thực
hiện giải các Bài tập loại này làm cho HS biết nhìn nhận ở nhiều góc độ khác
nhau. Điều này giúp cho các em có thể phát triển được tính mềm dẻo và linh
hoạt hơn khi đứng trước một bài tập hay một vấn đề thực tiễn và có thể chọn
được phương pháp giải quyết vấn đề nhanh nhất.
+ Dấu hiệu 2: BT có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi.
Loại bài tập này thường có nhiều câu hỏi, ở câu hỏi thứ nhất thường là
một BT luyện tập, các câu hỏi tiếp theo có hình thức tương tự, nếu vẫn áp

14


dụng phương pháp tương tự như trên dễ dẫn đến bế tắc vì nội dung câu hỏi đã
có sự biến đổi về chất.
+ Dấu hiệu 3: BT thí nghiệm
BT về thí nghiệm vật lí gồm bài tập thí nghiệm định tính và bài tập thí
nghiệm định lượng. BT thí nghiệm định tính yêu cầu thiết kế thí nghiệm theo
một mục đích cho trước, thiết kế một dụng cụ ứng dụng vật lí hoặc yêu cầu
làm thí nghiệm theo chỉ dẫn, quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra. BT thí
nghiệm định lượng gồm bài tập đo đạc các đại lượng vật lí, minh hoạ lại quy
luật vật lí bằng thực nghiệm.
+ Dấu hiệu 4: BT thiếu hoặc thừa dự kiện
Trong BT loại này có tác dụng phát huy những ý tưởng độc đáo của HS
trong việc nhìn nhận các vấn đề trong BT. Để giải quyết được vấn đề của BT
loại này HS cần có những phát hiện ra những điều chưa hợp lý và có được sự
lý giải cần thiết. BT này còn gặp trong những trường hợp HS cần có ý tưởng
để đề xuất hoặc thiết kế vận dụng kiến thức để đạt được yêu cầu nào đó của
cuộc sống hay kỹ thuật.
+ Dấu hiệu 5: BT nghịch lí, nguỵ biện
Đây là BT trong đề bài chứa đựng một sự nguỵ biện nên dẫn đến
nghịch lý: kết luận rút ra mâu thuẫn với thực tiễn hay mâu thuẫn với nguyên
tắc, định luật vật lí đã biết.
Các dấu hiệu 4, 5 có tác dụng bồi dưỡng tư duy phê phán, phản biện
cho HS; giúp cho tư duy có tính độc đáo, nhạy cảm.
+ Dấu hiệu 6: BT hộp đen
Theo M.Bun-xơ-man bài toán hộp đen gắn liền với việc nghiên cứu đối
tượng mà cấu trục bên trong là đối tượng nhận thức mới (chưa biết), nhưng có
thể đưa ra mô hình cấu trúc của đối tượng nếu cho các dự kiện “đầu vào”,
“đầu ra”. Giải bài toán hộp đen là quá trình sử dụng kiến thức tổng hợp, phân

15


tích mối quan hệ giữa dự kiện “đầu vào”, “đầu ra” để tìm thấy cấu trúc bên
trong của hộp đen.
Tính chất quá trình tư duy của HS khi giải bài toán hộp đen tương tự với
quá trình tư duy của người kỹ sư nghiên cứu cấu trúc chiếc đồng hồ mà không
có cách nào tháo được chiếc đồng hồ đó ra; anh ta phải đưa ra mô hình cấu trúc
của đồng hồ, vận hành mô hình đó, điều chỉnh mô hình cho đến khi hoạt động
của mô hình giống như chiếc đồng hồ thật. Chính vì vậy bài toán hộp đen ngoài
chức năng giáo dưỡng còn có chức năng bồi dưỡng năng lực sáng tạo.
+ Dấu hiệu 7: Bài toán nghiên cứu, thiết kế
HS có thể sử dụng các kiến thức đã học ở trường phổ thông để tiến
hành nghiên cứu, thiết kế, chế tạo những ứng dụng đơn giản vào cuộc sống
khoa học kỹ thuật. Đối với các bài toán loại này HS phải vừa vận dụng những
kiến thức thực tiễn để thiết kế, chế tạo các thiết bị, dụng cụ ứng dụng trong
thực tiễn. Các em phải tiến hành tính toán để thiết kế và chế tạo, trong các
phương án có được các em phải lựa chọn phương án tối ưu để đạt được kết
quả tốt nhất. Đây là loại BT có đặc điểm rèn luyện cho HS tính thực tiễn cho
HS có tính thực tiễn cao, có tác dụng tốt trong việc phát triển tư duy cho HS.
1.4.3 BT vật lí với việc BD HSG
* Vai trò của BT đối với việc bồi dưỡng HSG [14;337]
- BT giúp cho HS ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức HS đã nắm được cái chung, cái
khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là các khái niệm trừu tượng.
BT Vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi
giải BT HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp
các kiến thức của nhiều chương, nhiều phần của chương trình.
- Giải BT là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của HS

16


Cần lưu ý rằng việc việc rèn luyện cho HS giải các BT Vật lí không
phải là của dạy học. Mục đích cơ bản đặt ra khi giải BT Vật lí là làm cho học
sinh hiểu sâu sắc hơn những định luật Vật lí, biết phân tích những ứng dụng
của chúng vào nhứng vấn đề thực tiễn, vào tính toán kỹ thuật và cuối cùng
phát triển tư duy, năng lực giải quyết vấn đề.
- Giải bài toán góp phần phát triển tư duy sáng tạo của HS
Có nhiều BT Nhiệt học không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng
những kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho HS tư duy sáng tạo. Đặc
biệt là những BT giải thích hiện tượng, BT thí nghiệm, BT thiết kế dụng cụ
rất có ích về mặt này.
- Giải BT là một phương tiện để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức
của HS
BT vật lí cũng là phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm
vững kiến thức của HS. Tuỳ theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại
được các mức độ nắm vững kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất
lượng HS được chính xác.
1.5. Các yêu cầu hệ thống BT BD HSG
Để đạt được kết quả trong công tác BD HSG, việc xây dựng hệ thống
BT là rất quan trọng, quyết định. Hệ thống BT BD HSG ngoài việc đạt các
yêu cầu hệ thống BT Vật lí nói chung, còn phải thoả mãn các yêu cầu sau:
Theo Phạm Thị Phú:
- Phải nâng cao, mở rộng kiến thức, kỹ năng cho HS trong phạm vi phù
hợp (không quá tải). Để đảm bảo tiêu chí này GV cần căn cứ đề thi HSG
phạm vi 4 năm để nắm được kiến thức sử dụng trong đề thi đó, BT BD HSG
phải bao quát được các kiến thức đó.
- Phát triển tư duy HS, phát triển tư duy logic, tư duy toán học, tư duy
Vật lí, muốn vậy phải có BT định tính, định lượng, dạng luyện tập nâng cao,

17


BT thí nghiệm để rèn luyện óc quan sát, kết hợp tư duy lý thuyết và tư duy
thực nghiệm.
- Phải bồi dưỡng niềm yêu thích Vật lí cho HS; HS giỏi phải yêu thích
đam mê môn học vì chính nội dung môn học chứ không vì điểm số, vì vậy hệ
thống BT phải có sức cuốn hút HS vào các HĐ thực tiễn, sáng tạo, phải có BT
có nội dung thực tế, nội dung lịch sử, BT thiết kế, chế tạo để HS làm kỹ sư
thiết kế thi công.
1.6. Các hình thức sử dụng BT trong phát hiện và bồi dưỡng HSG
1.6.1. BT là phương tiện phát hiện HSG[14;337]
- Những BT mang tính chất rèn luyện, nâng cao và sáng tạo, thoạt nhìn
nó rất mới lạ với những BT thông thường, buộc HS phải suy nghĩ, phân tích
cặn kẽ thì mới có thể giải được.
- Những BT có tính chất nâng dần từ mức cơ bản đến nâng cao và sáng
tạo giúp HS phát triển tư duy và rèn luyện kỹ năng phân tích, tổng hợp.
1.6.2. Luyện tập giải BT cá nhân ở nhà[14;374]
- Việc HS tự học ở nhà có một ý nghĩa lớn về mặt giáo dục và giáo
dưỡng, không có sự hướng dẫn trực tiếp của GV. Việc giao bài làm một cách
có hệ thống có một quy luật chặt chẽ, nhờ đó mà học sinh có thể tự lực giải
quyết các BT khó, vì đã có sự chuẩn bị ở các bài tập dễ.
- Có thể giao BT về nhà cho HS bằng nhiều hình thức. Giao BT trong
thời gian truy bài đầu giờ, giao BT sau tiết học, giao BT theo hệ thống bài tập
SGK, sách bài tập, sách tham khảo, theo chuyên đề...
- Một biện pháp quan trọng nữa để đảm bảo công tác hướng dẫn học ở
nhà có kết quả là cần có những biện pháp kiểm tra, động viên, khích lệ kịp
thời và phù hợp
1.6.3. Giải BT theo nhóm [14;381]

18


Dạy học theo nhóm nhỏ là phương pháp dạy học trong đó giáo viên sắp
xếp học sinh thành những nhóm nhỏ theo hướng tạo ra sự tương tác trực tiếp
giữa các thành viên. Những người tham tham gia trong nhóm phải có mối
quan hệ hỗ trợ, giúp đỡ và phối hợp lẫn nhau. Điều này đòi hỏi trước tiên là
phải có sự phụ thuộc tích cực giữa các thành viên trong nhóm. Trách nhiệm
cá nhân the chốt đảm bảo cho tất cả các thành viên trong nhóm thực sự mạnh
lên trong học tập theo nhóm.
1.7. Thực trạng BD HSG Vật lí ở một số trường THCS Thị xã Thái
Hoà - Tỉnh Nghệ An
Hàng năm, vào khoảng tháng 12 Thị xã Thái Hoà tổ chức thi chọn học
sinh giỏi môn Vật lí THCS, có 7/7 trường có đội tuyển tham dự với tổng số
khoảng hơn 40 HS tham dự.
Ví dụ: Kỳ thi năm 2012-2013 có 42 học sinh dự thi, có số HS đạt giải là
26/42, chiếm tỉ lệ gần 65% đã đáp ứng tương đối so với chỉ tiêu quy định là
60% thí sinh đạt giải cho mỗi môn ở các kỳ thi HSG các cấp
1.7.1. Đề thi HSG môn Vật lí THCS Thị xã Thái Hoà - Tỉnh Nghệ An
từ năm 2009 - 2012 (Phụ lục 1)
Để xây dựng được hệ thống BT BD HSG đảm bảo các yêu cầu ở mục
1.5 cần phải khảo sát đánh giá nội dung, kiến thức, mức độ khó của đề thi
trong 4 năm gần đây. Trong phụ lục chúng tôi giới thiệu 04 đề thi tuyển chọn
HSG Vật lí THCS Thị xã Thái Hoà - Tỉnh Nghệ An.
Sau đây chúng tôi phân tích về nội dung kiến thức, các dạng BT của 4 đề thi:
Nội dung Vật lí
(Phần nhiệt học)
TT

Đề thi

Ngoài
chuẩn

Trong chuẩn
1

Chọn HSG
cấp trường

Dạng bài tập

- Chuyển động phân tử
(Câu 3)

19

- Nhiệt
lượng

BT
luyện
tập
nâng
cao
Câu3,
Câu 1

BT
sáng

tạo
Câu4,
Câu 2

Bài
Bài tập
tập có
có nội
nội
dung
dung
Kỹ
thực
thuật
tế
Câu 2

Câu 2


Nội dung Vật lí
(Phần nhiệt học)
TT

Đề thi

Ngoài
chuẩn

Trong chuẩn

THCS Hoà
Hiếu II
Năm 2009

2

Chọn HSG
cấp trường
THCS Hoà
Hiếu II
Năm 2010

3

Chọn HSG
cấp trường
THCS Hoà
Hiếu II
Năm 2011

4

5

6

7

8

Chọn HSG
cấp trường
THCS Hoà
Hiếu II
Năm 2012
Chọn HSG
cấp Thị xã
Thái Hoà
Năm 2009
Chọn HSG
cấp TX
Thái Hoà
Năm 2010
Chọn HSG
cấp TX
Thái Hoà
Năm 2011
Chọn HSG
cấp TX
Thái Hoà

Dạng bài tập

- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 1, câu 4)
- Năng suất toả nhiệt của
nhiên liệu (Câu 2)
- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 1, câu 3, câu

4)
- Năng suất toả nhiệt của
nhiên liệu (Câu 2)
- Chuyển động phân tử
(Câu 4)
- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 1, câu 2, câu
3)
- Chuyển động phân tử
(Câu 1)
- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 2, câu 3)
- Năng suất toả nhiệt của
nhiên liệu (Câu 3)

BT
luyện
tập
nâng
cao

hao phí
môi
trường
(Câu 4b)
- Bài
Câu3,
toán hiệu Câu 4
suất
(Câu 2)

- Nhiệt
lượng
hao phí
môi
trường
(Câu 3)

Câu1,
Câu2,
Câu 3

Câu 1,
câu 2

- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 2, câu 5)
- Năng suất toả nhiệt của
nhiên liệu (Câu 2)
- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 3)

- Bài
Câu 2a
toán hiệu
suất
(Câu 2)

- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 2, câu 3)

- Nhiệt
Câu 2
lượng
hao phí
môi
trường
(Câu 3)
-Bài toán
hiệu suất
(Câu 3)

- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 3)

20

BT
sáng
tạo

Bài
Bài tập
tập có
có nội
nội
dung
dung
Kỹ
thực
thuật

tế

Câu1,
Câu 2

Câu 1

Câu 2

Câu 4,
câu 2b

Câu 4

Câu 2b

Câu 3

Câu 3

Câu 2b, Câu 5
câu 5
Câu 3

Câu 3

Câu 3

Câu 3

Câu 3

Câu 3

Câu 2b