xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần cơ học trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí 10 THPT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

NGÔ SỸ BÌNH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG
BÀI TẬP PHẦN CƠ HỌC TRONG BỒI DƯỠNG HỌC
SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 10 THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI, 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

NGÔ SỸ BÌNH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG
BÀI TẬP PHẦN CƠ HỌC TRONG BỒI DƯỠNG HỌC
SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 10 THPT
CHUYÊN NGÀNH: Lí
MÃ SỐ : 60

luận và Phương pháp dạy học bộ mônVật lí

14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THẾ KHÔI

HÀ NỘI, 2014


LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thế Khôi, người
đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện đề tài này..
Tôi xin được gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các Thầy, Cô trong khoa Vật
lí Trường ĐHSP Hà Nội 2 đã trang bị cho tôi vốn kiến thức quý báu để tôi có thể
thực hiện thành công đề tài này.
Xin được cảm ơn đến Ban giám hiệu, tổ Vật lí –KTCN, các thầy cô giáo và
học sinh trường THPT Sóc Sơn, Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình
nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến bạn bè, đồng nghiệp và các học
viên cùng lớp đã tạo điều kiện và khích lệ tôi hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, tháng 12 năm 2014

Ngô Sỹ Bình


LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Những kết quả và các số
liệu trong luận văn là trung thực chưa được ai công bố dưới bất cứ hình thức nào.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về sự cam đoan này.

Hà Nội, tháng 12 năm 2014
Người thực hiện

Ngô Sỹ Bình


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

VIẾT ĐẦY ĐỦ

VIẾT TẮT

Bài tập

BT

Bài tập vật lí

BTVL

Chuyển động

CĐ

Dạy học

DH

Đại học

ĐH

Đối chứng

ĐC

Giáo dục & Đào tạo

GD&ĐT

Giáo viên

GV

Học sinh

HS

Học sinh giỏi

HSG

Kiểm tra

KT

Nhà xuất bản

NXB

Nhanh dần đều

NDĐ

Phương pháp

PP

Phương pháp dạy học

PPDH

Phương tiện dạy học

PTDH

Sách giáo khoa

SGK

Trung học phổ thông

THPT

Thực nghiệm

TN

Thực nghiệm sư phạm

TNSP

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1
1.Lí do chọn đề tài ................................................................................................. 1
2.Mục đích nghiên cứu đề tài ................................................................................. 3
3.Đối tượng và pham vi nghiên cứu ....................................................................... 3
4.Giả thuyết khoa học ............................................................................................ 3
5.Nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................................... 3
6. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 4
7. Những đóng góp mới của đề tài ......................................................................... 4
8. Cấu trúc luận văn ............................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ
SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ HỌC TRONG BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT ...................................... 6
1.1. Bồi dưỡng HSG .............................................................................................. 6
1.1.1. Quan niệm về HSG ...................................................................................... 6
1.1.2. Nội dung, phương pháp, biện pháp bồi dưỡng HSG môn Vật lí THPT......... 7
1.1.2.1. Nội dung bồi dưỡng HSG môn Vật lí THPT ............................................. 7
1.1.2.2. Phương pháp bồi dưỡng HSG môn Vật lí THPT ...................................... 7
1.1.2.3. Biện pháp bồi dưỡng HSG môn Vật lí THPT ............................................ 8
1.1.2.3.1 Những năng lực, phẩm chất cần có của HSG .......................................... 8
1.1.2.3.2. Một số biện pháp phát hiện và bồi dưỡng HSG ...................................... 9
1.2. Hướng dẫn HSG giải BTVL ......................................................................... 11
1.2.1. Quan niệm về BTVL ................................................................................. 11
1.2.2.Vai trò của BTVL trong bồi dưỡng HSG .................................................... 12

1.2.3. Phân loại BTVL ......................................................................................... 14


1.2.4. Tính tích cực và năng lực giải quyết vấn đề trong hoạt động giải bài tập của
HS ....................................................................................................................... 17
1.2.4.1 Tính tích cực của HS trong học tập .......................................................... 17
1.2.4.2 Khái niệm về năng lực ............................................................................. 18
1.2.4.3. Mối quan hệ giữa phát triển năng lực và nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ
xảo ...................................................................................................................... 18
1.2.4.4. Tiêu chuẩn phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong giải BT vật lí ...... 19
1.2.5 Phương pháp giải BTVL ............................................................................. 19
1.2.5.1. Phương pháp chung giải BTVL............................................................... 19
1.2.5.2. Phương pháp giải BTVL phần Cơ học Vật lí 10 THPT trong bồi dưỡng
HSG .................................................................................................................... 22
1.2.6. Hướng dẫn HSG giải BTVL ...................................................................... 30
1.2.6.1. Cơ sở định hướng việc hướng dẫn giải BTVL ........................................ 30
1.2.6.2. Các kiểu hướng dẫn ................................................................................ 30
1.2.6.3. Yêu cầu của các câu hỏi định hướng tư duy cho HS ................................ 32
1.2.7. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập cho bồi dưỡng HSG môn Vật lí THPT
............................................................................................................................ 35
1.2.8. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập trong dạy học một chương ................ 37
1.2.8.1. Xác định cấu trúc logíc nội dung chương ................................................ 37
1.2.8.2. Phân loại bài tập ..................................................................................... 37
1.2.8.3.Xây dựng hệ thống bài tập ....................................................................... 38
1.2.8.4. Sử dụng và hướng dẫn HS giải hệ thống bài tập đã xây dựng theo kế hoạch
và mục đích đặt ra ............................................................................................... 39
1.3. Thực trạng bồi dưỡng HSG Vật lí phần Cơ học ở trường THPT ................. 42
1.3.1. Đối tượng, phương pháp điều tra ............................................................... 42
1.3.2. Kết quả điều tra ......................................................................................... 43
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .................................................................................... 46

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ HỌC - VẬT LÍ 10 THPT
TRONG BỒI DƯỠNG HSG ............................................................................ 47


2.1. Mục tiêu dạy học phần “Cơ học”- Vật lí 10 THPT ........................................ 47
2.1.1. Nội dung kiến thức phần “Cơ học”- Vật lí 10 THPT ................................. 47
2.1.2. Mục tiêu dạy học phần “Cơ học”- Vật lí 10 THPT .................................... 60
2.1.3. Phân loại BT phần “Cơ học”- Vật lí 10 THPT và phương pháp giải từng loại
............................................................................................................................ 64
2.1.3.1. Chủ đề 1: Động học chất điểm ................................................................ 64
2.1.3.2. Chủ đề 2: Động lực học chất điểm .......................................................... 66
2.1.3.3. Chủ đề 3: Tĩnh học vật rắn ...................................................................... 70
2.1.3.4. Chủ đề 4: Các định luật bảo toàn............................................................. 72
2.2. Hệ thống bài tập phần Cơ học Vật lí 10 trong bồi dưỡng HSG ..................... 76
2.2.1. Chủ đề 1: Động học chất điểm ................................................................... 77
2.2.2. Chủ đề 2: Động lực học chất điểm ............................................................. 83
2.2.3. Chủ đề 3: Tĩnh học vật rắn ......................................................................... 92
2.2.4. Chủ đề 4: Các định luật bảo toàn ............................................................. 101
2.3. Sử dụng hệ thống BT phần Cơ học Vật lí 10 trong bồi dưỡng HSG ........... 109
2.4. Hướng dẫn hoạt động giải BT phần Cơ học Vật lí 10 trong bồi dưỡng
HSG .................................................................................................................. 109
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................. 124
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................... 125
3.1. Mục đích TNSP .......................................................................................... 125
3.2. Nhiệm vụ TNSP ......................................................................................... 125
3.3. Đối tượng TNSP ......................................................................................... 125
3.4. Tiến hành TNSP ........................................................................................ 126
3.5. Phân tích kết quả TNSP .............................................................................. 127
3.5.1. Căn cứ đánh giá ...................................................................................... 127
3.5.2. Diễn biến TNSP ....................................................................................... 127

3.5.3.Đánh giá kết quả TNSP........................................................................... 128
3.5.3.1 Phân tích về mặt định tính...................................................................... 128
3.5.3.2 Phân tích về mặt định lượng................................................................... 129


KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .................................................................................. 133
KẾT LUẬN ...................................................................................................... 134
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 136
PHỤ LỤC


1

MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
HSG là HS chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo,
thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt và đạt xuất sắc trong lĩnh vực lí thuyết khoa
học, là người cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục vụ đặc biệt để đạt được trình
độ tương ứng với năng lực của người đó. Trên thế giới, việc phát hiện và bồi dưỡng
HSG đã có từ rất lâu. Có thể nói, hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào
tạo và bồi dưỡng HS giỏi trong chiến lược phát triển chương trình GD phổ thông .
Đảng và Nhà nước ta đã khẳng định nhiệm vụ của ngành giáo dục là nâng cao dân
trí, phổ cập giáo dục phổ thông cho toàn dân, đồng thời là bồi dưỡng nhân tài, phát
hiện các HS có năng khiếu ở trường phổ thông và có kế hoạch đào tạo riêng để họ
thành những cán bộ khoa học kĩ thuật nòng cốt. “Bồi dưỡng nhân tài” là một nội
dung quan trọng trong nhiều nghị quyết, chủ trương của Đảng và Nhà nước. Hiện
nay HSG được rèn luyện trong các trường học riêng, thường gọi là trường chuyên,
trường năng khiếu của các tỉnh, thành phố. Tuy nhiên, không phải tất cả HSG đều
được học tập trong những trường đặc biệt như vậy mà vẫn có một tỉ lệ không nhỏ
những HSG ở cả thành phố, nông thôn cũng như những HS sinh sống tại những

vùng khó khăn, xa trung tâm đô thị và những HS là người dân tộc thiểu số, đang
theo học tại các trường THPT không chuyên. Do vậy, các trường THPT đều xây
dựng kế hoạch và tổ chức bồi dưỡng HSG đối với bộ môn vật lí cũng như tất cả các
môn học khác.
Trong quá trình giảng dạy, một trong những nhiệm vụ quan trọng của mỗi
giáo viên là phát hiện và bồi dưỡng HSG bộ môn, từ đó động viên các em tự học,
tự bồi dưỡng và nâng cao kiến thức, chất lượng học tập..
Thông thường trong quá trình bồi dưỡng HSG, GV thường xây dựng hay lựa
chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh giải chúng. Hệ thống bài tập này phải
đa dạng, phải có tính tổng hợp và chuyên sâu. Nếu giáo viên xây dựng được hệ thống
BT và rèn luyện HS có phương pháp giải chúng một cách thích hợp, khoa học thì
các em sẽ hứng thú, tích cực, tự lực trong học tập. Việc rèn luyện PP giải BT cho


2

HS vừa có tác dụng củng cố kiến thức và mở rộng hiểu biết của HS, vừa tập cho HS
vận dụng kiến thức đã học vào những trường hợp cụ thể, vào những hoàn cảnh mới,
tức là tập cho các em sáng tạo. Đối với bộ môn vật lí, phần cơ học là phần đầu tiên
trong chương trình Vật lí lớp 10, cũng là phần mở đầu trong chương trình vật lí
THPT. Đó là phần kiến thức hết sức cơ bản, có vai trò tạo dựng nền tảng cho tư
duy, cho việc học vật lí của HS trong cả cấp học. Và như vậy, việc rèn luyện PP giải
BT phần cơ học cho HS thông qua hệ thống bài tập đã được xây dựng là khâu then
chốt, là một trong những yếu tố quyết định chất lượng quá trình dạy và học bộ môn
vật lí.
Đã có nhiều tài liệu, đề tài khoa học nghiên cứu về việc xây dựng và sử dụng
BT trong dạy học các môn học nói chung và môn Vật lí nói riêng như: Nguyễn Thị
Mai Anh (2002), Phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS lớp 10 THPT
qua giải bài tập Vật lí bằng PP véc tơ, Luận văn thạc sĩ - Trường Đại học Thái
Nguyên; Trần Thị Mai (2011), Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập

chương Động lực học chất điểm thuộc chương trình vật lí lớp 10 nâng cao nhằm
bồi dưỡng học sinh giỏi, Luận văn Thạc sĩ -Trường Đại học Giáo dục; Nguyễn
Minh Nguyệt (2013), Soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài
tập chương “ Điện tích- điện trường” – Vật lí 11 theo hướng phát huy tính tích cực,
tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh, Luận văn thạc sĩ - Trường Đại
học Sư phạm Hà Nội,…. Như bản thân tôi thường xuyên tham gia công tác bồi
dưỡng HSG ở trường THPT trong nhiều năm nên đã tìm đọc các tài liệu tham khảo
và các đề tài nghiên cứu về BT vật lí. Thực tế, số lượng BT trong các tài liệu tham
khảo là rất nhiều cho nên việc lựa chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phù
hợp với từng loại đối tượng HS là rất cần thiết. Tuy nhiên, các tác giả của các luận
văn, luận án và tài liệu tham khảo kể trên chỉ chủ yếu nghiên cứu cho HS đại trà và
chỉ trong một chương hay một số bài học ở một chương, còn trong việc bồi dưỡng
HSG ở các trường chuyên và đặc biệt là ở các các trường không chuyên từng phần
học ( bao gồm một số chương) thì còn chưa có nhiều người nghiên cứu.


3

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng
hệ thống bài tập phần Cơ học trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí lớp 10
THPT”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần Cơ học trong việc bồi dưỡng
HSG bộ môn Vật lí lớp 10 THPT nhằm phát triển tính tích cực và năng lực giải
quyết vấn đề của học sinh.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
-Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy học BT của GV và HS trong bồi
dưỡng HSG ở trường THPT.
-Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống BT phần Cơ học trong việc bồi dưỡng HSG
môn Vật lí 10 cấp Sở Giáo dục và Đào tạo ở một số trường THPT không chuyên

thuộc huyện Sóc Sơn, Hà Nội .
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu xây dựng được một hệ thống BT phù hợp với mục tiêu bồi dưỡng đối
tượng HSG và hướng dẫn các em tích cực, tự lực giải nó, rút ra được các PP giải
BT phần Cơ học Vật lí lớp 10 THPT thì sẽ phát triển tính tích cực và năng lực giải
quyết vấn đề, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng kiến thức của họ.
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu lí luận về việc bồi dưỡng HSG ở trường phổ thông và phát triển
tính tích cực và năng lực giải quyết vấn đề của HS trong học tập .
- Nghiên cứu lí luận về dạy học giải BTVL ở trường phổ thông .
- Điều tra thực trạng bồi dưỡng HSG vật lí ở các trường THPT không
chuyên.
- Nghiên cứu nội dung, cấu trúc đặc điểm phần Cơ học - Vật lí 10 THPT (cả
chương trình chuẩn và nâng cao).
- Xây dựng hệ thống BT phần Cơ học Vật lí 10 THPT nhằm bồi dưỡng HSG
và thiết kế tiến trình dạy học hướng dẫn HSG giải nó .
- TN sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của hệ thống BT đã xây


4

dựng cũng như cách sử dụng nó trong việc bồi dưỡng HSG .
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trong luận văn, chúng tôi sử dụng phối hợp một số phương pháp nghiên cứu
khoa học sau:
- Nghiên cứu lí luận:
+ Nghiên cứu lí luận về bài tập vật lí trong việc bồi dưỡng HSG ở trường
phổ thông.
+ Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, sách giáo viên và các tài liệu liên
quan đến phần Cơ học dùng cho việc giảng dạy và học tập bộ môn Vật lí lớp 10.

- Nghiên cứu thực tiễn: Điều tra tình hình thực tế về bồi dưỡng HSG bộ môn
vật lí lớp 10 ở trường THPT.
- Thực nghiệm sư phạm:
+ Tiến hành bồi dưỡng HSG tại các lớp thực nghiệm (theo hướng nghiên
cứu của đề tài) theo kế hoạch và yêu cầu của Sở GD&ĐT Hà Nội tại trường:THPT
Sóc Sơn và THPT Kim Anh thuộc Huyện Sóc Sơn, Hà Nội.
+ Đánh giá và so sánh kết quả bồi dưỡng HSG phần Cơ học – Vật lí 10
THPT ở các lớp thực nghiệm với các lớp đối chứng nhằm kiểm tra giả thuyết nêu
ra bằng PP thống kê toán học. Từ đó, điều chỉnh, bổ sung và hoàn thiện hệ thống
bài tập cũng như cách sử dụng nó.
7. ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN
- Làm sáng tỏ một số cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng HSG môn
Vật lí ở trường phổ thông .
- Hệ thống bài tập phần Cơ học và cách sử dụng nó đã soạn thảo có thể được
dùng làm tài liệu tham khảo cho GV và HS trong dạy học phần Cơ học – Vật lí 10
THPT nhằm bồi dưỡng HSG.
8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm ba
chương :
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng hệ thống


5

bài tập phần Cơ học trong bồi dưỡng HSG môn Vật lí ở trường phổ thông.
Chương 2. Hệ thống bài tập phần Cơ học - Vật lí 10 THPT trong bồi dưỡng
HSG.
Chương 3 . Thực nghiệm sư phạm.

6

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ
SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CƠ HỌC TRONG BỒI DƯỠNG
HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Bồi dưỡng HSG
1.1.1. Quan niệm về HSG
Hầu như tất cả các nước trên thế giới đều coi trọng vấn đề phát hiện, đào tạo
và bồi dưỡng HSG trong chiến lược phát triển chương trình giáo dục phổ thông.
Trong bộ Luật bang Georgia ở Mỹ định nghĩa HSG như sau: “HSG là HS
chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng sáng tạo, thể hiện một động
cơ học tập mãnh liệt và đạt xuất sắc trong lĩnh vực lí thuyết hoặc khoa học; là người
cần một sự giáo dục đặc biệt để đạt được trình độ tương ứng với năng lực của người
đó”[20] .
Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu. Ở Trung
Quốc, từ đời nhà Đường những trẻ em có tài đặc biệt được mời đến sân Rồng để
học tập và được giáo dục bằng những hình thức đặc biệt. Ở châu Âu trong suốt thời
Phục hưng, những người có tài năng về nghệ thuật, kiến trúc, văn học... đều được
nhà nước và các tổ chức cá nhân tài trợ, giúp đỡ.
Đối với nước ta hiện nay,mỗi tỉnh hay thành phố đều có một trường chuyên,
năng khiếu. Hệ thống các trường ấy đã có những đóng góp to lớn trong việc phát
hiện và bồi dưỡng HS có năng khiếu, nhằm đào tạo nguồn nhân lực, bồi dưỡng
nhân tài tương lai cho đất nước. Tuy nhiên, do nhiều yếu tố, vẫn còn có những HS
có năng lực học tập đã và đang theo học tại các trường THPT không chuyên. Việc
phát hiện và bồi dưỡng những HS này đã được các trường THPT đưa vào kế hoạch
năm học. Hằng năm, ở các trường THPT đều tổ chức thi Olympic các môn học và
các Sở GD&ĐT các tỉnh cũng tổ chức kì thi chọn HS giỏi rồi chọn các thành viên
của đội tuyển Olympic từng môn trước khi chọn đội tuyển thi chọn HSG quốc gia.
Trong phạm vi đề tài, chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu về công tác bồi dưỡng
HSG ở các trường THPT không chuyên.

7

1.1.2. Nội dung, phương pháp, biện pháp bồi dưỡng HSG môn Vật lí
THPT
1.1.2.1. Nội dung bồi dưỡng HSG môn Vật lí THPT
Nội dung của chương trình dành cho HSG ở các nước đều hướng tới một số
mục tiêu chính sau [20] :
+ Phát triển phương pháp tư duy ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ
của HS.
+ Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo.
+ Phát triển các kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời.
+ Nâng cao ý thức và khát vọng của HS về sự tự chịu trách nhiệm.
+ Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong đóng
góp cho xã hội.
+Phát triển

phẩm

chất lãnh

đạo (giáo

dục Singapore,

website

http:/w.w.w.moe.gov.sg/gifted) [20].
Tóm lại, nội dung bồi dưỡng HSG của các nước và ở cả Việt Nam là tập

trung phát hiện và bồi dưỡng HSG trên các lĩnh vực trí tuệ ( intellectual), sáng tạo
( creative), nghệ thuật ( arts), khả năng lãnh đạo (leadership) và lĩnh vực lí thuyết
(academic).
1.1.2.2. Phương pháp bồi dưỡng HSG môn Vật lí THPT
- Nhiều tài liệu đã khẳng định : 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 dành
cho HSG để phát triển và đáp ứng được tài năng của họ.
Theo Freeman [ Freeman etal, 1999], có hai phương pháp mà nhà truờng có
thể vận dụng trong việc dạy cho HSG :
+ Đẩy nhanh tốc độ học tập của HS bằng cách chuyển chúng lên học cùng với
nhóm HS lớn tuổi hoặc “chất đầy” thêm tư liệu mà chúng có thể học.
+ Làm giàu, mở rộng và đào tạo sâu thêm các tư liệu học tập cho người học .
Nhiều nước thường vận dụng một chương trình đặc biệt với cách dạy đặc biệt
cho phép HS học dồn, học tắt, tích hợp nội dung các môn học hoặc ghép chương


8

trình môn học của hai, ba năm để HS có thể đẩy nhanh, tốt nghiệp phổ thông sớm
hơn các HS bình thường.
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.
- Phương pháp Mông-te-xơ-ri (Montessori method): Trong một lớp HS chia
thành ba nhóm , nhà trường mang lại cho HS những cơ hội vượt lên so với các bạn
cùng nhóm tuổi. PP này đòi hỏi phải xây dựng được các mức độ khá tự do, rất có
lợi cho những HSG trong hình thức học tập với tốc độ cao.
- 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.

- Học tách rời (Pull-out): Có một phần thời gian theo lớp HSG, phần còn lại
học lớp thường.
- Làm giàu tri thức (Enrichment) : Toàn bộ thời gian HS học theo lớp bình
thường, nhưng nhận tài liệu mở rộng để thử sức, tự học ở nhà.
- Trường mùa hè (Summer school) bao gồm nhiều course học được tổ chức
vào mùa hè.
- Sở thích riêng (Hobby) : Ở một số môn thể thao như cờ vua.. được tổ chức
dành để cho HS thử trí tuệ sau giờ học ở trường.
1.1.2.3. Biện pháp bồi dưỡng HSG môn Vật lí THPT
1.1.2.3.1 Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi
a. Năng lực và phẩm chất của một HSG nói chung được thể hiện qua các mặt
sau: Năng lực tiếp thu kiến thức, năng lực suy luận logic,năng lực diễn đạt, năng lực
lao động sáng tạo, năng lực kiểm chứng, năng lực thực hành.
b. Những phẩm chất và năng lực quan trọng nhất của một HSG môn vật lí đó
là:
- Có năng lực tư duy tốt và sáng tạo;
- Có kiến thức vật lí vững vàng, sâu sắc, hệ thống;


9

- Có kỹ năng thực nghiệm tốt, có năng lực về phương pháp nghiên cứu khoa
học vật lí .
1.1.2.3.2. Một số biện pháp phát hiện và bồi dưỡng HSG
Trong quá trình bồi dưỡng HSG, GV cần hướng các em học tập nhằm trang bị
những kiến thức, kỹ năng, giúp họ học hỏi, tự sáng tạo nhằm phát huy tối đa năng
lực của mình, thông qua một số biện pháp chính sau:
1)Tổ chức phát hiện, tuyển chọn HSG
Xuất phát từ thực tế không phải mọi HS có xếp loại học lực giỏi đều là các em
có năng khiếu cần bồi dưỡng và ngược lại HS có năng khiếu chưa hẳn đã là các em

được xếp loại học lực giỏi. Cho nên làm thế nào để phát hiện được HS có năng
khiếu, từ đó tuyển chọn và tiến hành bồi dưỡng HSG cho từng khối lớp là công việc
quan trọng. Phát hiện đúng sẽ giúp tuyển chọn dễ dàng và nó còn mang một ý nghĩa
định hướng phát triển đúng đắn cho một nhân cách. Vì thế, việc phát hiện và tuyển
chọn được HS năng khiếu là một bản lề, là xuất phát điểm của việc bồi dưỡng HSG.
Đồng thời nó mang ý nghĩa giáo dục to lớn . Định hướng sai khả năng phát triển của
HS gây nên sự khiên cưỡng, gò bó rất có hại cho một nhân cách đang hình thành và
phát triển. Đây cũng là cái khó trong phát hiện và tuyển chọn HS năng khiếu. Dựa
vào yếu tố này, công tác tuyển chọn HSG ở THPT được tiến hành với HS thông
thường ngay từ lớp 10 THPT.
2) Kích thích động cơ học tập của HS
- Chuẩn bị đầy đủ cơ sở vật chất dạy học như :
+ Xây dựng môi trường dạy học phù hợp.
+ Chuẩn bị tài liệu; phương tiện, thiết bị dạy học (máy tính, máy chiếu, tranh
ảnh, hình vẽ, băng hình, mô hình, dụng cụ thí nghiệm…) đầy đủ.
+ Cơ sở vật chất đầy đủ: phòng học, phòng thí nghiệm, phòng bộ môn…
- Xây dựng niềm tin trong mỗi HS bằng cách
+ Làm cho mỗi HS thấy việc học trong đội tuyển trở thành niềm vui, niềm
vinh dự cho bản thân, gia đình và nhà trường.
+ Thường xuyên quan tâm, giúp đỡ và nắm bắt tâm lí của mỗi HS.


10

+Giao các nhiệm vụ vừa sức cho HS và nâng dần độ khó của yêu cầu.
+ Khuyến khích và động viên kịp thời đối với từng HS (có chế độ khen
thưởng rõ ràng).
- Thường xuyên kiểm tra, đánh giá năng lực của từng HS và từ đó uốn nắn, điều
chỉnh, bổ sung và nâng cao kiến thức, kĩ năng cho các em
3) Soạn thảo nội dung dạy học và có phương pháp dạy học phù hợp

- Nội dung dạy học
+ Hệ thống lí thuyết phải được biên soạn chính xác, đầy đủ, rõ ràng, ngắn
gọn, dễ hiểu, bám sát yêu cầu của chương trình thi HSG cấp tỉnh, cấp thành phố.
+ Hệ thống BT phải được lựa chọn kĩ càng, phong phú, đa dạng giúp HS đào
sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng kĩ xảo, PP giải BT và phát triển tư duy cho HS.
- Phương pháp dạy học
+ Kết hợp linh hoạt giữa các PP thuyết trình; vấn đáp, đàm thoại; phát hiện và
giải quyết vấn đề; đàm thoại nêu vấn đề…
+ Phát tài liệu trước để HS nghiên cứu ở nhà, khi đến lớp GV sẽ giải đáp
những thắc mắc của HS và giảng giải những phần khó, phức tạp.
+ Chia lớp học thành nhiều nhóm, giao nhiệm vụ cho từng nhóm. GV tổ chức
cho từng nhóm báo cáo, các nhóm còn lại lắng nghe, chất vấn, nhận xét, cho điểm;
cuối cùng GV tổng kết, đánh giá chung.
+ Tổ chức cho HS tham gia các chuyên đề nghiên cứu khoa học (dạy học dự
án) phù hợp với năng lực của HS.
4) Kiểm tra đánh giá
- Đánh giá HSG dựa trên khả năng tinh thần, trí tuệ, sáng tạo và động cơ học
tập trong quá trình tham gia bồi dưỡng HSG.
- GV cần xây dựng và lập ra các đề tài nghiên cứu khoa học của bộ môn và tổ
chức hướng dẫn cho HS được tham gia nghiên cứu các đề tài đó.
- Để đánh giá chính xác khả năng của HSG cần sử dụng nhiều loại hình đánh
giá, nhiều PP: trắc nghiệm, quan sát, phỏng vấn, thuyết trình, thảo luận…


11

- Trong quá trình dạy học, cần kết hợp một cách hợp lí hình thức thi, kiểm tra
trắc nghiệm tự luận với trắc nghiệm khách quan.
- Nội dung đề thi cần kiểm tra được một cách toàn diện trình độ của HS. Chỉ
ra các BT yêu cầu HS phải suy luận, lập luận logic mới có thể giải quyết được.

- GV cần bồi dưỡng năng lực tự kiểm tra, đánh giá cho HSG: Sau mỗi lần
kiểm tra GV tổ chức sửa đề kiểm tra rồi cho HS tự chấm điểm hoặc cho HS chấm
chéo bài cho nhau, sau đó GV rà soát lại. Nếu cách làm này lặp lại nhiều lần sẽ giúp
cho HS học hỏi được kinh nghiệm lẫn nhau, rèn luyện tính trung thực, nâng cao
trình độ.
- Đề kiểm tra đổi mới theo hướng: GV ra một đề gốc và yêu cầu HS hãy soạn
những đề kiểm tra khác nhau dựa vào các những số liệu ở đề gốc.
- Tổ chức cho HS tham gia xây dựng các dự án học tập, tổ chức báo cáo trước
tập thể lớp, cho các nhóm nhận xét, đánh giá lẫn nhau.
- Tổ chức các câu lạc bộ học tập của từng bộ môn để HS tham gia, điều hành
hoạt động.
- Tổ chức cho HS đi tham quan các nhà máy, cơ sở sản xuất… và yêu cầu HS
tổ chức báo cáo các kết quả thu thập được.
1.2. Hướng dẫn HSG giải BTVL
1.2.1. Quan niệm về bài tập Vật lí
Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề hay một câu hỏi cần
được giải đáp nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm vật lí trên
cơ sở sử dụng các định luật và các PP của vật lí học là BTVL.
BTVL là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lí vì nó cho phép hình
thành và làm phong phú các khái niệm vật lí, phát triển tư duy vật lí và thói quen
vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn. BTVL cũng có thể được sử dụng để hình
thành kiến thức mới trong khi giải quyết một vấn đề nào đó.
Như vậy BTVL chứa đựng cả hai ý nghĩa khác nhau là vận dụng kiến thức cũ
và tìm kiếm kiến thức mới. Khái niệm BTVL nêu trên đây được nhiều nhà lí luận
dạy học và GV bộ môn tán thành.


12

1.2.2.Vai trò của BTVL trong bồi dưỡng HSG

Trong thực tiễn dạy học vật lí, GV và HS thường rất chú trọng tới giải BTVL.
Trong chương trình vật lí phổ thông hiện hành, người ta quan tâm đến các BTVL cả
về mặt số lượng và chất lượng vì chúng có vai trò quan trọng trong việc thực hiện
nhiệm vụ giáo dục phổ thông.
Dưới đây là các tác dụng cơ bản của việc sử dụng BT trong dạy học vật lí.
1.2.2.1. BT giúp cho việc 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 cái trừu tượng. Trong các bài tập, HS phải
vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể,
rất đa dạng, nhờ đó mà HS biết được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực
tế, phát hiện ngày càng nhiều hiện tượng thuộc ngoại diên của các khái niệm hoặc
chịu sự chi phối của các định luật hay phạm vi ứng dụng của chúng. Quá trình nhận
thức các khái niệm , định luật vật lí không kết thúc ở việc xây dựng nội hàm của các
khái niệm, định luật vật lí mà còn tiếp tục ở giai đoạn vận dụng vào thực tế.
Vật lí học không chỉ tồn tại trong óc chúng ta dưới dạng những mô hình trừu
tượng do ta nghĩ ra, mà là sự phản ánh vào trong óc chúng ta thực tế phong phú,
sinh động. Tuy nhiên, các khái niệm, định luật vật lí thì rất đơn giản, còn biểu hiện
của chúng trong tự nhiên thì lại rất phức tạp, bởi vì các sự vật, hiện tượng có thể bị
chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo
lên nhau. BT sẽ giúp luyện tập cho HS phân tích để nhận biết được những trường
hợp phức tạp đó.
BTVL 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 những kiến thức
thuộc nhiều bài, nhiều chương hoặc nhiều phần của chương trình môn học.
1.2.2.2. BT có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới
Ở các lớp của bậc THPT, HS đã đạt được trình độ toán học nhất định. Với
trình độ này, khi giải bài tập, các em có thể có những suy nghĩ về một hiện tượng


13

mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do BT phát
hiện ra nếu GV sử dụng những BT nhằm mục đích xây dựng kiến thức mới.
1.2.2.3. BTVL là một trong những phương tiện rất quí báu để rèn luyện kĩ
năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn
Những BT có nội dung thực tiễn thường có yêu cầu HS vận dụng lí thuyết để
giải thích các hiện tượng thực tiễn hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong
thực tiễn ở những điều kiện cho trước. Việc giải những BT kiểu này có tác dụng
rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn và rèn luyện thói quen
vận dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực
tiễn.
1.2.2.4. Giải BT là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học
sinh
Trong khi làm BT, do HS phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự
xây dựng những lập luận, kiểm tra những giả thuyết và phê phán những kết luận sai
lầm mà HS rút ra được nên tư duy HS được phát triển, năng lực làm việc tự lực của
các em được nâng cao, tính kiên trì được hình thành và duy trì.
Chúng ta đã biết việc rèn luyện cho HS giải các BTVL không phải là mục đích
chính của dạy học. Mục đích cơ bản đặt ra khi giải BTVL là làm sao cho HS hiểu
sâu sắc hơn những qui luật vật lí, biết phân tích và ứng dụng chúng vào những vấn
đề thực tiễn, vào tính toán kĩ thuật và phát triển được năng lực tư duy, năng lực giải
quyết vấn đề.
1.2.2.5. Giải BTVL góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh
Có nhiều BTVL không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng kiến thức đã
học mà còn giúp bồi dưỡng cho HS tư duy sáng tạo. Xét một ví dụ là BT thí
nghiệm. BT thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải BT, chứ không cho biết tại sao
hiện tượng lại xảy ra như thế. Cho nên, phần vận dụng các định luật vật lí để lí giải
các hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm, sẽ góp phần hình thành trí óc sáng tạo và
phát triển tư duy cho HS.

14

1.2.2.6. BTVL cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra đánh giá
mức độ nắm vững kiến thức của học sinh
Việc theo dõi, kiểm tra vở BT của HS thông qua hoạt động giải BT trên lớp và
tự giải BT ở nhà giúp GV có một kênh thông tin đánh giá chính xác được mức độ
nắm vững kiến thức của HS. Tùy theo nội dung câu hỏi trong các BT và mức độ
khó của những BT đã giao, GV có thể phân loại được trình độ của HS, qua đó có
điều chỉnh nội dung PP dạy học cho phù hợp.
1.2.3. Phân loại BTVL
Có nhiều cách phân loại BTVL. Nếu xét tổng thể thì mỗi một BTVL có thể
chứa đựng một vài yếu tố của một hay nhiều loại khác nhau. Dưới đây là một số
cách phân loại BTVL
1.2.3.1. Phân loại dựa vào cả nội dung và hình thức
Phân loại dựa vào cả nội dung và hình thức có thể phân loại BTVL thành 2
loại: BT trắc nghiệm tự luận và BT trắc nghiệm khách quan. Trong mỗi loại đều có
2 dạng BT định tính và BT định lượng.
1.2.3.2. Phân loại theo nội dung
Các BTVL khác nhau về nội dung, về PP giải, về mục tiêu dạy học. Do vậy,
việc phân loại BTVL cũng có nhiều phương án khác nhau. Người ta chia BT theo
các đề tài của tài liệu vật lí. Ví dụ: BT cơ học, BT nhiệt học, BT điện học, BT
quang học… Cách chia này cũng có tính quy ước vì trong nhiều trường hợp trong
một BTVL có thể sử dụng kiến thức của nhiều phần khác nhau của giáo trình vật lí.
Theo nội dung người ta cũng có thể phân chia thành các BT có nội dung trừu
tượng và các BT có nội dung cụ thể.
Ngoài ra, theo nội dung, người ta cũng có thể người ta cũng có thể phân chia
các BT thành các loại: BT có nội dung kỹ thuật, BT có nội dung lịch sử, BT vui.
1.2.3.3. Phân loại theo phương thức giải
Theo cách này, người ta phân các BT vật lí thành 4 loại: BT định tính, BT

định lượng, BT thí nghiệm, BT đồ thị.
1) Bài tập định tính (bài tập câu hỏi)


15

BT định tính là loại BT mà người giải không phải tính toán hoặc nếu có thì có
thể nhẩm được. Khi giải BT định tính, HS rèn được tư duy logic, khả năng phân
tích hiện tượng, trí tưởng tượng khoa học, kĩ năng vận dụng kiến thức.
2) Bài tập định lượng (bài tập tính toán)
Khi giải BT định lượng, HS buộc phải tính toán để xác định mối liên hệ phụ
thuộc về mặt định lượng giữa các đại lượng và nhận được câu trả lời dưới dạng một
công thức hoặc là một số. Đây là dạng BT phổ biến, sử dụng rộng rãi trong chương
trình vật lí phổ thông. Dạng BT này có ưu điểm lớn là làm sâu sắc các kiến thức của
HS, rèn luyện cho HS PP nhận thức đặc thù của vật lí, đặc biệt là PP suy luận toán
học.
3) Bài tập đồ thị
BT đồ thị là dạng BT trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải
tìm trong đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi HS phải biểu diễn được quá trình
diễn biến của hiện tượng nêu trong BT bằng đồ thị.
4) Bài tập thí nghiệm
BT thí nghiệm là BT đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lí
thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập. Những thí nghiệm
này thường là những thí nghiệm HS đã được làm ở trường hoặc là những thí nghiệm
đơn giản HS có thể làm ở nhà với những dụng cụ đơn giản, dễ làm, dễ kiếm .
1.2.3.4. Phân loại theo mức độ phức tạp của hoạt động tư duy của học
sinh khi tìm lời giải
Qua việc xem xét hoạt động tư duy của HS trong quá trình tìm kiếm lời giải
BT vật lí phân chia BT vật lí thành hai loại: BT cơ bản và BT phức hợp.
-Bài tập cơ bản

BT cơ bản là dạng BT mà để tìm được lời giải chỉ cần xác lập mối quan hệ
trực tiếp, tường minh giữa những dữ kiện đã cho và ẩn số phải tìm chỉ dựa vào một
kiến thức cơ bản vừa học mà HS chỉ cần tái hiện chứ không thể tự tạo ra.
-Bài tập phức hợp


16

BT phức hợp là dạng BT mà trong đó, việc tìm lời giải phải thực hiện một
chuỗi lập luận lôgic, biến đổi toán học qua nhiều mối liên hệ giữa những cái dữ kiện
đã cho, ẩn số phải tìm với những dữ kiện trung gian không cho trong đầu bài. Việc
xác lập mối liên hệ trung gian đó là một BT cơ bản. Những kiến thức cần sử dụng
trong việc giải một BT phức hợp có thể là kiến thức tổng hợp trong nhiều bài của
một chương, của một phần hay nhiều phần đã học trong chương trình môn học. Loại
BT phức hợp có tác dụng đặc biệt giúp HS khắc sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ
mối liên hệ khác nhau giữa các phần của vật lí, tập cho HS biết phân tích những
hiện tượng vật lí phức tạp thành những thành phần đơn giản tuân theo một định luật
vật lí xác định. Như vậy, muốn giải được một BT phức hợp, HS phải giải thành thạo
các BT cơ bản, ngoài ra còn phải biết cách phân tích BT phức hợp để quy nó về các
BT cơ bản đã biết.
Căn cứ vào những đặc điểm khác nhau về BTVL mà trong luận án PTS của
Nguyễn Thế Khôi [10], bài tập được phân loại theo bảng sau đây:
BÀI TẬP VẬT LÍ

Tập dượt

Bài tập phức hợp

Bài tập cơ bản

Tổng hợp

Theo
mức độ
phức tạp
của HĐ
tư duy

Giải thích hiện tượng

Dự đoán hiện tượng

Đồ thị

Theo
hình
thức lập
luận
logic

Thí nghiệm

Định tính

Tổng hợp

Định lượng

Theo
p.thức

giải hay
ra điều
kiện

Định tính

Định lượng

Phức tạp

Đơn giản

Tổng hợp

Theo đặc
điểm và
PPNC
vấn đề

Phức tạp

Đơn giản

Kiểm tra

Theo
mức độ
khó dễ

Sáng tạo

Luyện tập

Lịch sử

Theo
mục đích
dạy học

KT tổng hợp

Cụ thể trừu tượng

Tài liệu vật lí

Theo
nội
dung