Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương Cơ sở của nhiệt động lực học Vậ 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TRẦN QUỐC ÂN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƢƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10
NÂNG CAO NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÝ
Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lý
Mã số: 60 14 01 11

HÀ NỘI - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TRẦN QUỐC ÂN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƢƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10
NÂNG CAO NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÝ
Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lý
Mã số: 60 14 01 11

Cán bộ hƣớng dẫn: GS.TS. Nguyễn Huy Sinh

HÀ NỘI - 201


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ...................................................... Error! Bookmark not defined.
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt ........... Error! Bookmark not defined.
Mục lục ............................................................................................................... i
Danh mục các bảng ......................................... Error! Bookmark not defined.
Danh mục các hình .......................................... Error! Bookmark not defined.
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC BỒI
DƢỠNG HỌC SINH GIỎI Ở TRƢỜNG THPT ......................................... 5
1.1. Cơ sở lý luận .............................................................................................. 5
1.1.1. Vài nét lịch sử về vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi trên thế giới và ở
nước ta ............................................................................................................... 5
1.1.2.Phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi thông qua tìm hiểu năng lực và
phẩm chất của học sinh giỏi ............................ Error! Bookmark not defined.
1.1.3. Cơ sở lý luận về dạy và học bài tập Vật lí ở trường THPT .......... Error!
Bookmark not defined.
1.1.4. Những vấn đề cơ bản về phương pháp dạy bài tập vật lí ở trường THPT
......................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.2. Cơ sở thực tiễn ......................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Phương pháp điều tra, khảo sát thực trạng hoạt động dạy giải bài tập
nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở các trường THPT Thành phố Hải
Phòng. .............................................................. Error! Bookmark not defined.
1.2.2. Thực trạng hoạt động dạy giải bài tập nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật
lí ở các trường THPT thành phố Hải Phòng. .. Error! Bookmark not defined.
Tiểu kết chương 1............................................ Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƢƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÝ 10

CHƢƠNG TRÌNH NÂNG CAO NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI
............................................................................. Error! Bookmark not defined.

i


2.1. Vị trí, vai trò và cấu trúc của chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”
......................................................................... Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Vị trí chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”..... Error! Bookmark not
defined.
2.1.2 Vai trò các kiến thức của chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” Error!
Bookmark not defined.
2.1.3 Cấu trúc nội dung chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” .......... Error!
Bookmark not defined.
2.2 Những kiến thức trọng tâm của chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”
......................................................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.1.Các khái niệm cơ bản ............................. Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Các nguyên lí NĐLH ............................ Error! Bookmark not defined.
2.2.3. Những hạn chế của nguyên lý I đòi hỏi sự ra đời của nguyên lý II
......................................................................... Error! Bookmark not defined.
2.3 Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập chương “Cơ sở của nhiệt
động lực học” vật lí lớp 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh
giỏi ................................................................... Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Chủ đề 1: Áp dụng nguyên lý I tính các đại lượng E, Q, A trong các
quá trình nhiệt động. ....................................... Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Chủ đề 2: Kết hợp nguyên lý I với áp dụng nguyên lí II của nhiệt động
lực học để tính các đại lượng liên quan đến các máy nhiệt. Error! Bookmark
not defined.
2.3.3. Chủ đề 3: Bài tập nâng cao cho toàn chương(Tính các đại lượng NĐLH
- vẽ và phân tích đồ thị)................................... Error! Bookmark not defined.

Tiểu kết chương 2............................................ Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .... Error! Bookmark not defined.
3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp của TN sư phạm .. Error!
Bookmark not defined.
3.1.1. Mục đích của TN sư phạm .................... Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Nhiệm vụ của TN sư phạm ................... Error! Bookmark not defined.
3.1.3. Đối tượng TN sư phạm ......................... Error! Bookmark not defined.
3.2. Tiến hành TN ........................................... Error! Bookmark not defined.

ii


3.3. Kết quả và xử lý kết quả .......................... Error! Bookmark not defined.
3.3.1. Xây dựng tiêu chí đánh giá ................... Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Nhận xét chung về mặt định tính ......... Error! Bookmark not defined.
3.3.3. Phân tích các kết quả về mặt định lượng ............. Error! Bookmark not
defined.
3.4. Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .................................. Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 6

iii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đất nước ta đang bước vào thời kì mới, thời kì công nghiệp hóa hiện
đại hóa đất nước. Mọi nghành nghề đều có những bước thay đổi đáng
kể.Trong không khí hội nhập sâu rộng vào vào WTO, ngành giáo dục đang

tích cực từng bước đổi mới nội dung chương trình, đổi mới phương pháp dạy
học, đổi mới công tác quản lý giáo dục nâng cao chất lượng quản lý dạy
bồi dưỡng học sinh giỏi nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, nhằm
hoàn thành mục tiêu: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài”.
Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn
diện giáo dục và đào tạo đã nhấn mạnh “Đối với giáo dục phổ thông, tập
trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân,
phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học
sinh…” 8 . Để đạt được mục tiêu đề ra hội nghị cũng chỉ rõ” tiếp tục đổi mới
mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích
cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc
phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách
học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và
đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”.
Trong thời đại khoa học và công nghệ ngày nay, nhân lực có trình độ
cao không chỉ là tiền đề mà còn là yếu tố có tính quyết định cho sự phát triển
của một đất nước. Nếu có nguồn nhân lực tốt thì họ có thể cải tiến,phát minh
ra những máy móc, có phương pháp quản lý giúp cho năng suất lao động
tăng lên gấp nhiều lần. Tuy nhiên để tạo nguồn nhân lực có trình độ cao thì
vấn đề phát hiện, bồi dưỡng và sử dụng người tài có vai trò quan trọng và
phải được thực hiện ngay ở trường phổ thông. Chính vì thế mà hầu như tất cả
các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng học sinh giỏi trong chiến
lược phát triển giáo dục phổ thông.

1


Hiện nay ở các trường phổ thông coi công tác bồi dưỡng học sinh giỏi
là mũi nhọn và trọng tâm. Nó có tác dụng thiết thực và mạnh mẽ làm nâng
cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ của đội ngũ giáo viên,nâng cao chất

lượng giáo dục và khẳng định thương hiệu của nhà trường. Với học sinh nó
giúp các em có niềm đam mê, sự say sưa học tập và nghiên cứu, vươn lên để
đạt nhũng đỉnh cao trong học tập.
Lý luận dạy học xem bài tập là một phương pháp dạy học cụ thể, nó
được áp dụng phổ biến thường xuyên ở các cấp học, ở các loại hình học tập
khác nhau và được áp dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học. Đối
với môn Vật lý bài tâp đóng vai trò là nội dung, là phương tiện để chuyển tải
kiến thức, rèn luyện tư duy và kĩ năng thực hành bộ môn một cách hiệu quả
nhất, là một trong những phương tiện cơ bản nhất để giảng dạy và học tập
môn vật lý ở nhà trường THPT
Đã có rất nhiều các công trình khoa học nghiên cứu về bài tập vật lý,
đề cập tới nhiều mặt như: lí luận dạy học bài tập vật lý, phận loại và phương
pháp giải bài tập vật lý, nghiên cứu các tiến trình dạy học bài tập vật
lý….Đối với việc phân loại và phương pháp giải bài tập đã có nhiều tác giả
nghiên cứu và phát hành thành sách tham khảo nhưng chủ yếu phục vụ trực
tiếp cho sách giáo khoa và ôn luyện thi đại học, cao đẳng. Còn các tài liệu
trình bày một cách hệ thống và phương pháp giải phục vụ cho công tác bồi
dưỡng học sinh giỏi còn rất ít. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Cơ sở của nhiệt động lực học” mới chỉ có các tác giả nghiên cứu cho đối
tượng là học sinh miền núi và đại trà.Với những lý do trên, chúng tôi quyết
định lựa chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học
chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” vật lý lớp 12 nâng cao nhằm bồi
dưỡng học sinh giỏi”.
2. Mục đích nghiên cứu
-Xây dựng hệ thống bài tập chương “Cơ sở của nhiệt động lực học”
thuộc chương trình Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi.

2

-Thiết kế tiến trình dạy học các chương “Cơ sở của nhiệt động lực
học” với việc sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng nhằm nâng cao năng lực
giải bài tập và tư duy sáng tạo cho HS.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
-Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng HS giỏi Vật
lý ở trường THPT.
-Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Cơ sở của nhiệt động
lực học” vật lý lớp 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng HS giỏi.
-Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả và tính khả thi của đề tài
thông qua việc sử dụng hệ thống bài tập đã soạn thảo.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Nội dung, phương pháp dạy học và hệ thống bài tập chương “Cơ sở
của nhiệt động lực học” vật lý 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi.
5. Giả thuyết khoa học
-Cần đổi mới phương pháp dạy và học nhằm nâng cao chất lượng
trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi.
-Để giải quyết vấn đề cần phải xây dựng được một hệ thống bài tập
phù hợp với kiến thức và trình độ học sinh nói chung. Mặt khác cần xây
dựng một hệ thống bài tập riêng phù hợp với chương “Cơ sở của nhiệt động
lực học” và sử dụng hệ thống bài tập đó vào việc bồi dưỡng học sinh giỏi
nhằm phát huy năng lực sáng tạo, nâng cao kiến thức và hiệu quả các kì thi
HSG.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học của đề tài :
Góp phần làm rõ thêm hệ thống cơ sở lý luận về việc bồi dưỡng và đào
tạo học sinh giỏi ở nước ta và nhiều nước trên thế giới.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài :

3

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương: “Cơ sở của nhiệt động
lực học” Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm cải thiện quá trình bồi dưỡng học sinh
giỏi ở trường THPT Ngô Quyền Thành phố Hải Phòng.
7. Các phƣơng pháp nghiên cứu
Lý thuyết : Nghiên cứu, ứng dụng các cơ sở lý luận về bồi dưỡng
HSG ở nước ta và một số nước khác.
Thực tiễn : Điều tra khảo sát hiện trạng trong qúa trình đào tạo và bồi
dưỡng HSG ở trường THPT Ngô Quyền Thành phố Hải Phòng. Từ đó đánh
giá và đưa ra nhận xét về tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu.
Sử dụng phương pháp thống kê toán học : Phân tích, đánh giá kết quả
nghiên cứu của đề tài và đưa ra kết luận.
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, nội dung chính luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng học sinh giỏi
ở trường THPT.
Chƣơng 2: Xây dựng hệ thống bài tập chương“Cơ sở của nhiệt động
lực học” Vật lý 10 chương trình nâng cao nhằm bồi dưỡng HSG.
Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả.

4


CHƢƠNG I
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
VỀ VIỆC BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI Ở TRƢỜNG
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Vài nét lịch sử về vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi trên thế giới và ở

nước ta
Trên thế giới
Vấn đề phát hiện và bồi dưỡng HSG được các nước trên thế giới đặc
biệt quan tâm bởi vì nó cung cấp nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn cao,
có khả năng nghiên cứu khoa học và vận dụng khoa học vào đời sống. Đó là
cơ sở của sự phát triển xã hội. Đối với các nước phát triển, khoa học cơ bản
góp phần đảm bảo cho họ giữ vững vị trí cường quốc. Đối với những nước
đang phát triển, để có thể đuổi kịp các nước phát triển nhất thiết phải đi tắt,
đón đầu trong khoa học kĩ thuật. Chính vì vậy các nước như Trung Quốc,
Anh, Mỹ, Hàn Quốc... đều có những chiến lược phát triển, chương trình đào
tạo, chế độ đãi ngộ riêng cho HSG.
HSG có thể học bằng nhiều cách khác nhau và tốc độ nhanh hơn so với
các bạn cùng lớp vì thế cần có một chương trình HSG để phát triển và đáp
ứng được tài năng của họ. Từ điển bách khoa Wikipedia trong mục Giáo dục
HSG (gifted education) nêu lên các hình thức sau đây :
Lớp riêng biệt (Separate classes): HSG được rèn luyện trong một lớp
hoặc một trường học riêng, thường gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu. Nhưng
lớp hoặc trường chuyên (độc lập) này có nhiệm vụ hàng đầu là đáp ứng các
đòi hỏi cho những HSG về lí thuyết (academically).
Phương pháp Mông-te-xơ-ri (Montessori method): Trong một lớp HS
chia thành ba nhóm tuổi, nhà trường mang lại cho HS những cơ hội vượt lên
so với các bạn cùng nhóm tuổi.
Tăng gia tốc (Acceleration): Những HS xuất sắc xếp vào một lớp có
trình độ cao với nhiều tài liệu tương ứng với khả năng của mỗi HS.

5


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dƣơng Trọng Bái (2003). Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí trung

học phổ thông. NXB Giáo dục.
2. Dƣơng Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (2001). Bài tập vật lý phân tử và
nhiệt học. NXB Giáo dục.
3. Dƣơng Trọng Bái, Cao Học Viễn (2003). Bài thi vật lí Quốc tế - tập 1.
NXB Giáo dục.
4. Dƣơng Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (2004). Bài thi vật lí Quốc tế - tập 2.
NXB Giáo dục.
5. Lƣơng Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Vũ Quang, Bùi
Gia Thịnh (2006). Bài tập Vật lí 10. Nhà xuất bản Giáo dục.
6 . Bộ Giáo dục và Đào tạo (2005). Luật Giáo dục. NXB Tư pháp.
7. Đảng cộng sản Việt Nam. Nghị quyết TW 4 khóa VII, Nghị quyết TW 2
khóa VIII. NXB Chính trị Quốc gia.
8. Bùi Quang Hân, Trần văn Bồi, Phạm Ngọc Tiến, Nguyễn Thành
Tƣơng (2004). Giải toán Vật lý 10 - tập 2. Nhà xuất bản Giáo dục.
9. Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006). Vật lí 10 nâng cao. Nhà xuất
bản Giáo dục.
10. Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006). Vật lí 10 nâng cao, sách
giáo viên. Nhà xuất bản Giáo dục.
11. Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2006). Bài t ập vật lí 10 nâng cao.
Nhà xuất bản Giáo dục.
12. Nguyễn Thị Mỹ Lộc, Đinh Thị Kim Thoa, Trần Văn Tính (2009). Tâm
lý học giáo dục. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
13. Ngô Diệu Nga (2005). Bài giảng chuyên đề phân tích chương trình vật lí
ph ổ thông
14. Nguyễn Huy Sinh (2010). Vật lý cơ –nhiệt đại cương. Nhà xuất bản giáo dục.

6


15. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (2001). Tổ chức hoạt động

nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông. Nhà xuất
bản Đại học quốc gia Hà Nội.
16. Phạm Hữu Tòng (2007). Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo
định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy
khoa học.
17. Đỗ Hƣơng Trà, Phạm Gia Phách (2009). Dạy học bài tập vật lí ở
trường THPT. Nhà xuất bản Đại học Sư Phạm, Hà Nội.
18. trang web dạy và học tích cực của dự án Việt –
Bỉ nâng cao chất lƣợng đào tạo, bồi dƣỡng giáo viên.
19. trang web bách khoa toàn thƣ mở.

7