Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương từ trường vật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở trung học phổ thông
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.79 MB, 106 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
BÙI THỊ THỦY
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI
BÀI TẬP CHƢƠNG TỪ TRƢỜNG VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC
SINH GIỎI VẬT LÍ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÍ)
Mã số: 8140111
HÀ NỘI – 2017
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
BÙI THỊ THỦY
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI
BÀI TẬP CHƢƠNG TỪ TRƢỜNG VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC
SINH GIỎI VẬT LÍ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÍ)
Mã số: 8140111
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS. NGUYỄN QUANG BÁU
HÀ NỘI - 2017
LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thầy GS.TS
Nguyễn Quang Báu, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong quá trình thực hiện
luận văn. Trong suốt thời gian thực hiện đề tài thầy luôn luôn động viên, giúp
đỡ, chỉ bảo nhiệt tình để giúp tôi hoàn thành đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu và các thầy cô giáo cùng
cán bộ, công nhân viên Trƣờng Đại học Giáo dục, Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Khoa học Xã hội và Nhân văn, Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại
học Sƣ phạm Hà Nội đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ, đóng góp những ý kiến
quý báu trong quá trình tôi học tập và thực hiện đề tài.
Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tôi luôn đƣợc sự động
viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi từ Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo cùng
các em học sinh đặc biệt là các em học sinh lớp 11A1 Trƣờng THPT Trực
Ninh – Nam Định. Tôi xin chân thành cảm ơn!
Cuối cùng tôi xin cảm ơn sự động viên, khích lệ từ gia đình, ngƣời
thân, bạn bè đã cùng tôi vƣợt qua những khó khăn, tạo điều kiện tốt nhất cho
tôi học tập và hoàn thành luận văn.
Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2017
Tác giả
Bùi Thị Thủy
i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ĐC
Đối chứng
HS
Học sinh
HSG
Học sinh giỏi
THPT
Trung học phổ thông
THCS
Trung học cơ sở
TN
Thực nghiệm
ii
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn……………………………………………………...
i
Danh mục các chữ viết tắt………………………………………
ii
Mục lục…………………………………………………………
iii
Danh mục các bảng……………………………………………
vi
Danh mục các sơ đồ hình vẽ…………………………………..
vii
MỞ ĐẦU………………………………………………………………….
1
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI
4
DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ, BÀI TẬP VẬT LÍ VÀ
PHƢƠNG PHÁP HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ THPT
1.1. Vấn đề bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lí………………….
4
1.1.1.Tầm quan trọng của công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lí
4
1.1.2. Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí…………………
1.1.2.1. Một số quan điểm về học sinh giỏi……………………
5
1.1.2.2. Các hình thức giáo dục học sinh giỏi…………………..
6
1.1.2.3. Mục tiêu dạy học sinh giỏi……………………………
6
1.1.3. Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi
7
1.1.3.1. Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi nói chung
7
1.1.3.2. Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi Vật lí.
10
1.1.3.3. Một số dấu hiệu và một số biện pháp hiện học sinh giỏi
11
Vật lí ở THPT.........................................................................
1.1.4. Một số biện pháp bồi dƣỡng học sinh giỏi...................
11
1.2. Bài tập Vật lí trong dạy học ở trƣờng trung học phổ thông
13
1.2.1. Khái niệm về bài tập Vật lí.........................................
13
1.2.2. Mục đích sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học............
13
1.2.3. Phân loại bài tập Vật lí...............................................
14
1.2.4. Phƣơng pháp giải bài tập Vật lí.................................
17
iii
1.2.5. Hƣớng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí.......................
20
1.2.6. Sử dụng bài tập Vật lí nhằm bồi dƣỡng Học sinh giỏi Vật lí
22
1.3.Tình hình thực tế công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi ở trƣờng
22
THPT.......................................................................
1.3.1. Đội ngũ giáo viên Vật lí và thành tích của học sinh giỏi
22
Vật lí trƣờng THPT...............................................................
1.3.2.Thực trạng công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi ở lớp chất
23
lƣợng cao trƣờng THPT........................................................
1.3.3. Một số đề xuất, kiến nghị trong công tác bồi dƣỡng học
26
sinh giỏi.................................................................................
Kết luận Chƣơng 1...............................................................
25
Chƣơng 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN
HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ CHƢƠNG TỪ TRƢỜNG VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ Ở
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG..................................................................
28
2.1. Nội dung kiến thức chƣơng Từ trƣờng - Vật lí 11.......
26
2.1.1. Cấu trúc nội dung chƣơng..........................................
26
2.1.2.Nội dung kiến thức chƣơng Từ trƣờng..........................
28
2.2. Mục tiêu dạy học chƣơng “Từ trƣờng”.......................
47
2.2.1. Kiến thức......................................................................
47
2.2.2. Kỹ năng........................................................................
47
2.2.3. Thái độ, tình cảm........................................................
47
2.3. Định hƣớng xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt
48
động giải bài tập Chƣơng “Từ trƣờng”......................
2.3.1. Định hƣớng xây dựng hệ thống bài tập chƣơng Từ trƣờng
48
2.3.2. Định hƣớng phƣơng pháp hƣớng dẫn hoạt động giải hệ
48
thống bài tập chƣơng Từ trƣờng.......................................
2.4. Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài
48
tập chƣơng Từ trƣờng nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi
2.4.1. Bài tập định lƣợng.......................................................
iv
49
2.4.2. Bài tập định tính.........................................................
74
Kết luận Chƣơng 2................................................................
79
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM.........................................
80
3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm..............................
80
3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm.............................
80
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm.............................
80
3.3.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm.................................
80
3.3.2. Bố trí thực nghiệm sƣ phạm........................................
80
3.4. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm...................................
81
3.5. Thời gian thực nghiệm và tiêu chí đánh giá kết quả thực
81
nghiệm sƣ phạm............................................................
3.5.1. Thời gian tiến hành thực nghiệm………………………
81
3.5.2. Tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm…….
82
3.6. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm………………………….
82
3.7. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm…..
82
3.7.1. Phân tích, đánh giá kết quả về mặt định tính………..
82
3.7.2. Phân tích, đánh giá kết quả về mặt định lƣợng………
83
3.7.3. Đánh giá chung về kết quả thực nghiệm sƣ phạm......
86
Kết luận Chƣơng 3…………………………………………..
87
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ......................................
88
1. Kết luận.................................................................................
88
2. Khuyến nghị.........................................................................
89
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................
90
PHỤ LỤC......................................................................................................
v
91
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Bảng kết quả điểm kiểm tra...............................................82
Bảng 3.2. Bảng các tham số thống kê................................................84
Bảng 3.3. Bảng thống kê số học sinh đạt điểm Xi..............................84
Bảng 3.4. Bảng thống kê số học sinh đạt điểm Xi trở xuống..........84
vi
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung chƣơng Từ trƣờng...................27
Hình 3.1. Đồ thị đƣờng phân bố tần suất...........................................85
Hình 3.2. Đồ thị đƣờng phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi..............85
vii
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Nhân tài đặc biệt là nhân tài trẻ luôn luôn đƣợc sự quan tâm ở mọi
thời đại, mọi quốc gia trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam vì đó là yếu tố quyết
định đến sự tồn vong, phát triển và thịnh vƣợng của quốc gia. Trong công
cuộc đổi mới đất nƣớc và hội nhập quốc tế thì vấn đề đào tạo, bồi dƣỡng nhân
tài, đặc biệt là tài năng trẻ có vai trò cực kỳ quan trọng trong tiến trình công
nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc.Vì vậy việc phát hiện và bồi dƣỡng HSG để
các em trở thành những ngƣời có đủ đức,đủ tài là nhiệm vụ của ngƣời giáo
viên góp phần vào công tác đào tạo nhân tài cho đất nƣớc.
Ở trƣờng THPT nếu lựa chọn, xây dựng đƣợc hệ thống bài tập Vật lí và
thiết kế đƣợc phƣơng án hƣớng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí phù hợp thì sẽ
góp phần quan trọng vào việc bồi dƣỡng HSG. Từ lí do trên tôi đã chọn đề tài:
“Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập chƣơng từ
trƣờngvật lí 11 nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lí ở Trung học phổ thông”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập Vật lí và thiết kế phƣơng án hƣớng dẫn hoạt
động giải bài tập Vật lí chƣơng từ trƣờng –Vật lí 11 nhằm bồi dƣỡng HSG
Vật lí ở THPT.
3. Câu hỏi nghiên cứu
Làm thế nào để xây dựng hệ thống bài tập Vật lí và hƣớng dẫn hoạt
động giải bài tập Vật lí chƣơng Từ trƣờng Vật lí 11 để bồi dƣỡng HSG?
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng đƣợc hệ thống bài tập Vật lí và thiết kế đƣợc phƣơng án
hƣớng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí chƣơng “ Từ trƣờng” Vật lí 11 phù hợp
thì sẽ góp phần vào bồi dƣỡng HSG Vật lí ở THPT.
1
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dưỡng HSG Vật lí, bài tập
Vật lí và phương pháp hướng dẫn giải bài tập Vật lí.
5.2. Nghiên cứu nội dung kiến thức, mục tiêu chương “ Từ trường” vật lí
11 THPT
5.3. Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập
chương “Từ trường” Vật lí 11
5.4. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính cần thiết và khả thi của đề tài
6. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu
6.1. Đối tượng nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập vật lí và tổ chức hƣớng dẫn các hoạt động
giải bài tập chƣơng “Từ trƣờng” Vật lí lớp 11
6.2. Khách thể nghiên cứu
HSG lớp 11 tại trƣờng THPT Trực Ninh –Nam Định
7. Phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng khảo sát là HSG lớp 11 của trƣờng THPT Trực Ninh- Nam Định.
8. Phƣơng pháp nghiên cứu
8.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận
8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
8.4. Phương pháp thống kê toán học
Phân tích, xử lý các số liệu thu đƣợc qua thực nghiệm.
9. Dự kiến đóng góp mới của luận văn
2
- Trình bày đƣợc cơ sở lí luận và thực tiễn về bồi dƣỡng HSG Vật lí ,
bài tập Vật lí, phƣơng pháp hƣớng dẫn giải bài tập Vật lí;
- Xây dựng hệ thống bài tậpVật lí và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập
Vật lí chƣơng từ trƣờng-Vật lí 11 nhằm bồi dƣỡng HSG ở THPT.
10. Kết cấu của đề tài
* Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, luận văn
gồm 3 chƣơng
Chƣơng 1:Cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lí, bài tập
vật lí và phƣơng pháp hƣớng dẫn giải bài tập Vật lí Trung học phổ thông
Chƣơng 2: Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập
vật lí chƣơng Từ trƣờng vật lí 11 nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lí ở Trung
học phổ thông
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm
3
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT
LÍ, BÀI TẬP VẬT LÍ VÀ PHƢƠNG PHÁP HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP
VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
1.1. Vấn đề bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lí
1.1.1.Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí
Từ xa xƣa ở các quốc gia trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam đều coi
trọng việc đào tạo nhân tài coi đó là yếu tố quyết định đến sự tồn tại và phát
triển của quốc gia. Từ thời vua Lê Thánh Tông đã coi “ Hiền tài là nguyên khí
của quốc gia” cho đến thời Nguyễn Huệ ông cũng rất chú trọng việc bồi
dƣỡng nhân tài ông đã nói: “Dựng nƣớc lấy việc học làm đầu. Muốn thịnh trị
lấy nhân tài làm gốc”.
Đảng và Nhà nƣớc ta cũng hết sức quan tâm đến công tác bồi dƣỡng
HSG trong nghị quyết Trung ƣơng Đảng Cộng Sản Việt Nam lần thứ IV đã
viết “không bao giờ hết, bƣớc vào giai đoạn này nhà trƣờng phải đào tạo
những con ngƣời năng động, sáng tạo tiếp thu những kiến thức hiện đại ,tự
tìm giải pháp cho các vấn đề do cuộc sống công nghiệp đặt ra”. Đặc biệt trong
thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc và hội nhập quốc tế hiện nay
thì mục tiêu quan trọng hàng đầu của ngành giáo dục là đào tạo nhân tài.Một
trong những nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục cũng nhƣ các trƣờng
phổ thông là sớm phát hiện và bồi dƣỡng HSG để các em trở thành những
ngƣời đủ đức, đủ tài để phục vụ cho đất nƣớc.
Qua hiểu biết cũng nhƣ kinh nghiệm của bản thân tôi thấy: Nếu không
làm tốt công tác tuyển chọn và bồi dƣỡng HSG thì đó là một sự lãng phí và
việc phát hiện và bồi dƣỡng học sinh giỏi là một nhiệm vụ của ngƣời giáo
viên nói chung và giáo viên Vật lí nói riêng, từ đó cung cấp cho các trƣờng
đại học những sinh viên tài năng để đào tạo ra nguồn lao động chất lƣợng cao
cho đất nƣớc.
4
Nhƣ vậy nguồn nhân lực chất lƣợng cao phải đƣợc phát hiện và bồi
dƣỡng từ rất sớm khi họ còn ngồi trên ghế nhà trƣờng phổ thông nhƣ Lê Nin
đã từng nói “ Tài năng là một thứ hiếm hoi. Cần thận trọng nâng đỡ nó một
cách hệ thống”.
1.1.2.Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí[11, tr.1]
1.1.2.1. Một số quan điểm về học sinh giỏi
Nƣớc Mỹ đến thế kỉ 19 cũng chú ý đến vấn đề HSG và tài năng năm
1968 tại trƣờng Public schools Lousis cho phép những HSG học chƣơng trình
6 năm trong vòng 4 năm sau đó lần lƣợt là các trƣờng Wobburt… và trong
suốt thế kỉ XX , HSG đã trở thành 1 vấn đề của nƣớc Mỹ với hàng loạt các tở
chức và trung tâm nghiên cứu bồi dƣỡng HSG ra đời. Năm 2002 có 38 bang
của Hoa Kỳ có đạo luật về giáo dục HSG ra đời trong đó có 28 bang có thể
đáp ứng đầy đủ cho việc giáo dục HSG
Ở Hoa kỳ định nghĩa: “HSG là học sinh 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 thành tích xuất sắc trong lĩnh vực lý thuyết, khoa học; 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” (Georgia Law)
Nhiều nƣớc quan niệm: “ HSG là những đứa trẻ có năng lực trong các
lĩnh vực trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lí
thuyết. Những học sinh này cần có sự phục vụ và những hoạt động không theo
điều kiện thông thường của nhà trường nhằm phát triển đầy đủ các năng lực
vừa nêu trên”.
Học sinh giỏi Vật lí là HS có năng lực quan sát tốt, nắm vững bản chất
của hiện tƣợng Vật lí mong muốn khám phá các hiện tƣợng Vật lí và vận
dụng tối ƣu các kiến thức Vật lí để giải quyết một hay nhiều vấn đề mới, bài
tập mới có thể chƣa học hoặc thấy bao giờ. HSG phải là ngƣời tích cực, chủ
động ,sáng tạo trong học tập. Vì vậy trong quá trình dạy học giáo viên luôn
5
phải quan tâm đến những đặc điểm này để lựa chọn phƣơng pháp dạy học cho
phù hợp với HS.
1.1.2.2. Các hình thức giáo dục học sịnh giỏi
Tốc độ học của HSG nhanh hơn so với những học sinh khác vì vậy để
phát triển tài năng của họ ta cần phải có một số hình thức học dành riêng cho
HSG sau đây là một số hình thức :
Lớp riêng biệt: HSG đƣợc rèn luyện trong 1 lớp hoặc trƣờng học riêng
biệt gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu.
Phƣơng pháp Mông-te-xơ-ri: Trong 1 lớp HS chia thành 3 nhóm tuổi nhà
trƣờng mang lại cho HS những cơ hội vƣợt lên so với các bạn cùng nhóm tuổi.
Tăng gia tốc: Phƣơng pháp này đòi hỏi phải xây dựng đƣợc các mức
độ , nó hết sức có lợi cho những HSG trong hình thức học tập với tốc độ cao
Học tách rời: một phần thời gian theo học lớp HSG phần còn lại học
theo lớp thƣờng
Dạy ở nhà (home schooling): một nửa thời gian học tại nhà , học lớp ,
nhóm, học có cố vấn hoặc 1 thầy 1 trò
Trƣờng mùa hè: bao gồm những course học đƣợc tổ chức vào mùa hè
Sở thích riêng (hobby)
Phần lớn các nƣớc đều chú trọng bồi dƣỡng HSG từ tiểu học , cách tổ
chức DH cũng rất đa dạng .
1.1.2.3. Mục tiêu dạy học sinh giỏi
Mục tiêu chính của chƣơng trình dành cho HSG và HS tài năng nhìn
chung các nƣớc đều thể hiện một số quan niệm sau:
Bồi dƣỡng khả năng lao động , làm việc sáng tạo.
Phát triển phƣơng pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng
trí tuệ của HS.
Nâng cao ý thức và khát vọng của trẻ về sự tự chịu trách nhiệm.
Phát triển các kĩ năng, phƣơng pháp và thái độ tự học suốt đời.
6
Khuyến khích sự phát triển về lƣơng tâm và ý thức trách nhiệm trong
đóng góp xã hội.
Thúc đẩy động cơ học tập.
Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng nghiên cứu khoa học.
Định hƣớng nghề nghiệp.
Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng giao tiếp, ứng xử với mọi
tình huống xảy ra.
Phát triển phẩm chất lãnh đạo.
Tạo điều kiện tốt nhất để phát triển khả năng , năng khiếu của HS.
1.1.3. Những năng lực, phẩm chất cần có của học sịnh giỏi
1.1.3.1. Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi nói chung
Trong khoa học tâm lý ngƣời ta coi năng lực là tổ hợp các thuộc tính
độc đáo của cá nhân, phù hợp với yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm
bảo cho hoạt động đó có hiệu quả.
Đặc điểm của năng lực:
Năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân: năng lực không
phải chỉ là một thuộc tính, đặc điểm nào đó của cá nhân mà nó bao gồm những
thuộc tính tâm lý và sinh lý. Tuy nhiên, sự tổ hợp này không phải tất cả những
thuộc tính tâm lý và sinh lý mà chỉ bao gồm những thuộc tính tƣơng ứng với
những đòi hỏi của một hoạt động nhất định nào đó và làm cho hoạt động đó đạt
đƣợc kết quả. Tổ hợp các thuộc tính không phải là sự cộng gộp đơn thuần các
thuộc tính đó mà là sự tƣơng tác lẫn nhau giữa các thuộc tính làm thành một hệ
thống, một cấu trúc nhất định. Khi chúng ta tiến hành một hoạt động cần có
những thuộc tính A, B, C… Cấu trúc này rất đa dạng và nếu thiếu một thuộc
tính tâm lý thì thuộc tính khác sẽ bù trừ.
Năng lực chỉ tồn trại trong một hoạt động. Khi con ngƣời chƣa hoạt
động thì năng lực vẫn còn tiềm ẩn. Năng lực chỉ có tính hiện thực khi cá nhân
hoạt động và phát triển trong chính hoạt động ấy.
7
Kết quả trong công việc thƣờng là thƣớc đo để đánh giá năng lực của cá
nhân làm ra nó.
Tuy nhiên, năng lực con ngƣời không phải là sinh ra đã có, nó không có
sẵn mà nó đƣợc hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động và giao tiếp.
Cấu trúc của năng lực
Cấu trúc năng lực gồm 3 thành tố:
Thành tố 1: Hệ thống tri thức, kỹ năng kỹ xảo để tạo ra năng lực tƣơng
ứng với hoạt động.
Thành tố 2: Động cơ hứng thú, xu hƣớng hoạt động:
Thành tố 3: Hành động: là điều kiện để hình thành năng lực
Phân loại năng lực
Dựa vào các tiêu chí khác nhau, chúng ta có thể phân chia thành các
loại năng lực khác nhau:
Dựa trên mức độ chuyên biệt của năng lực, phân thành hai loại sau:
+ Năng lực chung: Là năng lực cần thiết cho nhiều lĩnh vực hoạt động
khác nhau, chẳng hạn những thuộc tính về thể lực, về trí tuệ (quan sát, trí nhớ,
tƣ duy, tƣởng tƣợng, ngôn ngữ…) là điều kiện cần thiết để giúp cho nhiều
lĩnh vực hoạt động có hiệu quả.
+ Năng lực riêng (năng lực chuyên biệt, chuyên môn) là sự thể hiện
độc đáo các phẩm chất riêng biệt, có tính chuyên môn, nhằm đáp ứng yêu cầu
của một lĩnh vực hoạt động chuyên biệt với kết quả cao nhƣ năng lực toán
học, văn học, hội họa, âm nhạc, thể thao… Hai loại năng lực này bổ sung hỗ
trợ cho nhau.
Dựa vào nguồn gốc phát sinh, phân chia năng lực thành hai loại:
Năng lực tự nhiên: Là loại năng lực có nguồn gốc sinh vật và có quan
hệ trực tiếp với tƣ chất. Năng lực này đƣợc di truyền qua gen, ví dụ nhƣ năng
lực phản ứng, thích ứng với điều kiện mới. Tuy nhiên, năng lực này có bị tác
động, biến đổi của môi trƣờng và giáo dục.
8
Năng lực xã hội:Hình thành và phát triển trong quá trình sống và hoạt
động của mỗi cá nhân nhƣ năng lực ngôn ngữ, năng lực lao động sáng tạo,
năng lực giao tiếp v.v... Nhờ năng lực này thì chúng ta mới có thể hiểu và cải
tạo đƣợc thế giới.
Dựa vào các mức độ phát triển của năng lực, ngƣời ta phân chia năng
lực thành hai loại:
Năng lực học tập, nghiên cứu: là năng lực liên quan đến việc lĩnh hội tri
thức, kỹ năng, kỹ xảo v.v... đã có sẵn trong nền văn hóa xã hội. Các năng lực
học tập này có thể là năng lực chú ý, phân tích, tổng hợp, so sánh v.v...
Năng lực sáng tạo: là năng lực liên quan đến việc tạo ra một sản phẩm,
tri thức, phƣơng thức hoạt động mới cho xã hội loài ngƣời. Đây là năng lực
đỉnh cao của loài ngƣời giúp cho con ngƣời hiểu và chinh phục đƣợc thế giới.
Việc phân chia năng lực này chỉ mang tính tƣơng đối, trên thực tế các năng
lực này luôn gắn liền, đan xen và tác động qua lại với nhau[12, tr.83-84]
HSG cần có một số năng lực và phẩm chất quan trọng sau:
Năng lực tiếp thu kiến thức đó là khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ
ràng, luôn hứng thú trong các tiết học, đặc biệt là bài mới, có ý thức tự bổ
sung, hoàn thiện những tri thức đã thu đƣợc ngay từ dạng sơ khai.
Năng lực suy luận:Biết phân tích sự vật, hiện tƣợng qua các dấu hiệu đặc
trƣng của chúng, biết thay đổi góc nhìn khi xem xét một sự vật hiện tƣợng,
biết cách tìm con đƣờng ngắn nhất để đi đến một kết luận chính xác, biết xét
đủ các điều kiện cần thiết để kết luận đƣợc giả thuyết đúng, biết quay lại điểm
vừa xuất phát để tìm đƣờng đi mới.
Năng lực đặc biệt: Biết diễn đạt chính xác điều mình muốn trình bày, sử
dụng thành thạo hệ thống ký hiệu, các quy ƣớc để diễn tả vấn đề, biết phân
biệt thành thạo các kĩ năng đọc, viết và nói, biết thu gọn các vấn đề và trật tự
hóa các vấn đề để dùng khái niệm trƣớc, mô tả cho khái niệm sau.
Năng lực lao động sáng tạo
9
Biết tổ hợp các yếu tố, các thao tác để thiết kế một dãy các hoạt động
nhằm đạt kết quả mong muốn
Năng lực kiểm chứng: Biết suy xét đúng sai từ một loạt sự kiện, biết tạo
ra các tƣơng tự hay tƣơng phản khẳng định hoặc bác bỏ một đặc trƣng nào đó
trong sản phẩm do mình làm ra, biết chỉ ra một cách chắc chắn các dữ liệu cần
phải kiểm nghiệm khi thực hiện 1 số lần kiểm nghiệm
Năng lực thực hành: Biết thực hiện dứt khoát một số động tác trong khi
làm thí nghiệm, biết kiên trì, kiên nhẫn trong quá trình làm sáng tỏ một số vấn
đề lý thuyết mới[5, tr.1-15]
1.1.3.2.Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi Vật lí[2, tr.6-7;
4, tr.164]
Căn cứ vào những năng lực, phẩm chất của HSG và đặc thù môn Vật lí
có thể nêu ra một năng lực và phẩm chất của học sinh giỏi Vật lí nhƣ sau:
Có kiến thức Vật lí vững vàng, sâu sắc, hệ thống(nắm vững bản chất của các
hiện tƣợng Vật lí); Có khả năng nhận thức vấn đề nhanh , rõ ràng và năng lực
tƣ duy Vật lí tốt; Có khả năng quan sát, nhận thức nhận xét các hiện tƣợng tự
nhiên, có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo những kiến thức cơ
bản và những nhận thức đó vào các tình huống khác nhau kể cả những tình
huống mới. Có khả năng nhìn nhận một vấn đề từ nhiều góc độ; Có phƣơng
pháp giải độc đáo, ngắn gọn, sáng tạo và biết trình bày những ý tƣởng của
mình một cách ngắn gọn, rõ ràng; Có khả năng thực hành tốt, biểu hiện ở chỗ
có kĩ năng tiến hành thí nghiệm Vật lí, biết nhận xét hiện tƣợng và phân tích
kết quả thí nghiệm để rút ra kiến thức. Có năng lực về phƣơng pháp nghiên
cứu khoa học: biết nêu ra những dự đoán, lí luận và giải thích cho những hiện
tƣợng xảy ra trong thực tế, biết cách dùng thực nghiệm để kiểm chứng lại lý
thuyết; Có năng lực lao động sáng tạo: biết tổng hợp các yếu tố, các thao tác
để thiết kế một dãy hoạt động nhằm đạt kết quả mong muốn; Có lòng say mê,
yêu thích môn Vật lí, có tính cẩn thận, kiên trì, trung thực, có ý thức tự học
10
và vƣơn lên để hoàn thiện mình; Có kiến thức nền tảng vững chắc. Đó là kiến
thức ở các bộ môn bổ trợ nhƣ Toán học, Hóa học, Sinh học, Ngoại ngữ...
1.1.3.3. Một số dấu hiệu và một số biện pháp hiện học sinh giỏi Vật lí ở THPT
[2, tr.8-9; 4, tr.166-167]
Để phát hiện ra HSG giáo viên bồi dƣỡng HSG thƣờng thông qua những
dấu hiệu sau:
HSG có thể học bằng nhiều cách khác nhau và tốc độ nhanh hơn so với
các HS khác; Mức độ nắm vững kiến thức, kĩ năng , kĩ xảo một cách đầy đủ,
chính xác của HS so với yêu cầu của chƣơng trình ; Mức độ tƣ duy, cách xử
lý vấn đề của từng HS, khả năng vận dụng kiến thức; Những đề xuất, những
phƣơng pháp giải mới, ngắn gọn; Tính logic và độc đáo khi trình bày vấn đề;
Thời gian hoàn thành bài kiểm tra nhanh
Căn cứ vào những dấu hiệu trên đây của HSG Vật lí có thể dùng một số
biện pháp sau đây:
-Thi chọn học sinh giỏi Vật lí
-Quan sát hành vi , hứng thú
- Thử sức qua công việc, trắc nghiệm trí tuệ: Sử dụng hệ thống bài tập
tổng hợp nhằm bộc lộ khả năng liên hệ, khả năng khai thác kiến thức đã đƣợc
học; thiết kế các bài thực hành và thực hiện thực hành với các thiết bị không
có trong tiêu chuẩn; giải những bài toán ít nhiều mang tính nghịch lí
Giáo viên tổ chức cho HS làm việc theo nhóm để phát triển năng lực hợp
tác cho HS, tổ chức kiểm tra kiến thức, kỹ năng một cách toàn diện.
1.1.4.Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi[4, tr.168-172]
Để đào tạo và bồi dƣỡng cho HSG có đầy đủ năng lực và phẩm chất cần
thiết nhƣ đã trình bày ở trên cần thực hiện một số biện pháp sau:
a) Tổ chức giảng dạy
Đào tạo HSG là cả một quá trình đào tạo nghiêm túc khoa học và công
phu.Trong quá trình này đòi hỏi chúng ta phải xây dựng đƣợc lộ trình đào tạo
hàng năm cho nhóm, lớp học sinh giỏi. Các giai đoạn nhƣ sau:
11
Giai đoạn 1: Củng cố kiến thức THCS. GV cần hệ thống lại các kiến thức
ở THCS, kiến thức lớp 10 và cho học sinh làm một số chuyên đề HSG.
Giai đoạn 2: Chuyên đề nâng cao. Các em trong nhóm HSG ngoài học các
kiến thức cơ bản trên lớp còn học thêm các kiến thức cần thiết cho HSG. Ở
trên lớp các em hoàn thành chƣơng trình của lớp 10 – 11 cơ bản đủ để học các
chuyên đề bồi dƣỡng và giải các bài tập khó
Giai đoạn 3: Thành lập đội tuyển HSG
b) Hƣớng dẫn tự học
Đối với các tài liệu khoa học lại cần phải biết cách đọc. Đối với học sinh
giỏi càng cần nghiên cứu sâu vào chuyên ngành. Cần tập luyện cho học sinh
tự học mở rộng đƣợc kiến thức và bồi dƣỡng đƣợc trí tuệ”
Rèn luyện cho HS cách đọc có hệ thống:
Học có hệ thống còn là học theo lịch sử phát triển của vấn đề
Học có hệ thống còn là xem xét các khía cạnh của sự vật cũng nhƣ các
mặt của hiện tƣợng
Học có hệ thống còn là khi học một ngành khoa học phải biết cả các
ngành có liên quan
Học có hệ thống là học phải đi đôi với hành, lý thuyết phải gắn liền với
thực hành.
Rèn luyện cho học sinh cách lập kế hoạch và học có kế hoạch:
Học có kế hoạch trƣớc hết là chia giáo trình thành các phần, quy định thời
gian dành cho mỗi phần và tìm mọi cách để thanh toán từng phần theo thời
gian đã định
Học có kế hoạch còn nhằm từng vấn đề trong thời kỳ nhất định rồi đặt kế
hoạch đọc sách vở, tài liệu liên quan tới vấn đề đó
Biết cách học còn là biết lƣu ý tới thứ tự ƣu tiên của kiến thức: Điểm trung
tâm của vòng kiến thức phải là phƣơng pháp luận(phƣơng pháp tƣ duy,
phƣơng pháp làm việc, phƣơng pháp nghiên cứu...) lúc này hơn bao giờ hết,
phƣơng pháp có vai trò quyết định trong kết quả học tập của từng ngƣời”.
12
c) Rèn luyện năng lực tƣ duy và khả năng suy luận logic cho học sinh
Tƣ duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và
hiện tƣợng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của
chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời cũng
là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu đƣợc vào những dấu
hiệu cụ thể, dự đoán đƣợc những thuộc tính, hiện tƣợng, quan hệ mới. Năng
lực tƣ duy là tổng hợp những khả năng ghi nhớ, tái hiện, phân tích, tổng hợp,
trừu tƣợng, suy luận, sáng tạo- giải quyết vấn đề, xử lý và linh cảm trong quá
trình phản ánh, phát triển tri thức và vận dụng vào thực tiễn
Căn cứ vào mục tiêu giáo dục cho HSG đòi hỏi giáo viên tổ chức các hoạt
động dạy và học để phát triển các năng lực tƣ duy bậc cao ở học sinh nhƣ tƣ
duy lí luận, logic và sáng tạo...
Giáo viên đƣa ra những bài tập, câu hỏi để định hƣớng cho học sinh tìm
những thao tác tƣ duy hay phƣơng pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp
Giáo viên phân tích câu trả lời hoặc bài tập của học sinh, chỉ ra chỗ sai của
họ trong khi thực hiện các thao tác tƣ duy và hƣớng dẫn cách sửa chữa
Giáo viên giúp học sinh khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận
logic dƣới dạng những quy tắc đơn giản.
d) Tổ chức thi từng giai đoạn, học kì cho các lớp chọn
Mỗi giai đoạn tổ chức cho HS các lớp chọn thi giải những bài tập hay và
khó để tìm ra những em có lời giải đúng nhiều, những bài giải độc đáo, ngắn
gọn để khen thƣởng.
1.2.Bài tập Vật lí trong dạy học ở trƣờng trung học phổ thông
1.2.1.Khái niệm về bài tập Vật lí
Bài tập Vật lí đƣợc hiểu là một vấn đề đƣợc đặt ra đòi hỏi phải giải quyết
nhờ những suy luận logic,những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các
khái niệm,các thuyết, các định luật và các phƣơng pháp Vật lí.
1.2.2.Mục đích sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học[4, tr.101]
13
Bài tập Vật lí là một trong những phƣơng pháp đƣợc vận dụng có hiệu quả
trong dạy học Vật lí. Việc giải các bài toán Vật lí là rèn luyện sự tƣ duy định
hƣớng tích cực cho học sinh.Bài tập Vật lí đƣợc sử dụng với những mục đích
sau:
Phƣơng tiện nghiên cứu tài liệu mới; Phƣơng tiện rèn luyện cho học sinh
khả năng vận dụng kiến thức,liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời
sống; Rèn luyện tƣ duy, bồi dƣỡng phƣơng pháp NCKH cho học sinh;
Phƣơng tiện ôn tập , củng cố kiến thức một cách sinh động và có hiệu quả;
Rèn luyện những đức tính: tự lập, cẩn thận, kiên trì, tinh thần vƣợt khó;
Phƣơng tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh; Bài tập
Vật lí góp phần làm phát triển tƣ duy sáng tạo của học sinh: đặc biệt là những
bài tập giải thích hiện tƣợng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ.
1.2.3.Phân loại bài tập Vật lí[2, tr.14-15;14, tr.17-20]
a) Phân loại theo nội dung
- Bài tập theo đề tài: Cơ học, Vật lí phân tử,Điện học, Quang học...
- Bài tập có nội dung trừu tƣợng và bài tập có nội dung cụ thể: Bài tập có
nội dung cụ thể là loại bài tập gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm sống
của học sinh.Bài tập có nội dung trừu tƣợng là những bài tập mà các dữ kiện
cho dƣới dạng các kí hiệu,chữ.Trong bài tập này, bản chất đƣợc nêu bật trong
đề bài, những chi tiết không bản chất đã đƣợc lƣợc bỏ bớt.Ƣu điểm của
những bài tập trừu tƣợng là nhấn mạnh bản chất Vật lí của hiện tƣợng mô tả
trong bài tập còn ƣu điểm của những bài tập cụ thể mang đặc trƣng trực quan
gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm sống của học sinh.
- Bài tập có nội dung lịch sử: là các bài tập chứa đựng các kiến thức có
liên quan đến lịch sử nhƣ các dữ liệu về các thí nghiệm Vật lí cổ điển, những
phát minh hay những câu chuyện có tính lịch sử.
- Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp: là các bài tập mà nội dung chứa
đựng những tài liệu về kĩ thuật, về sản xuất công, nông nghiệp, giao thông
liên lạc...
14
- Bài tập Vật lí vui: Ngoài ra để phát triển và duy trì hứng thú học Vật lí
ngƣời ta thƣờng sử dụng các bài tập Vật lí vui làm cho bài học sinh động.
b) Phân loại theo yêu cầu phát triển tƣ duy
Quá trình xem xét hoạt động tƣ duy của học sinh trong quá trình tìm
kiếm lời giải có thể chia thành hai loại : bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo
- Bài tập luyện tập : Là loại bài tập dùng để rèn luyện cho học sinh áp
dụng những kiến thức cơ bản vừa học để giải từng bài tập theo mẫu xác định.
- Bài tập sáng tạo (hay bài tập nâng cao): Là loại bài tập để phát triển tƣ
duy sáng tạo của học sinh. Có thể chia bài tập sáng tạo thành:
- Bài tập nghiên cứu: Khi cần giải thích một hiện tƣợng chƣa biết trên
cơ sở mô hình trừu tƣợng thích hợp từ lí thuyết Vật lí
- Bài tập thiết kế: Bài tập loại này là bài tập xây dựng mô hình thực
nghiệm để kiểm tra kết quả rút ra từ lý thuyết
Ngoài ra bài tập sáng tạo còn đƣợc hiểu là bài tập có nhiều cách giải.
Cũng có các nhà sƣ phạm phân loại bài tập theo yêu cầu này và chia thành 2
mức bài tập cơ bản và bài tập tổng hợp
- Bài tập cơ bản: Là loại bài tập Vật lý mà để tìm đƣợc lời giải chỉ cần
xác lập mối quan hệ trực tiếp tƣờng minh giữa những cái đã cho và một cái
phải tìm chỉ cần dựa vào một kiến thức cơ bản vừa học mà học sinh chỉ cần
tái hiện kiến thức chứ không thể tạo ra
- Bài tập tổng hợp: Là loại bài tập Vật lí trong đó việc tìm lời giải phải
thực hiện một chuỗi các lập luận logic, biến đổi toán học qua nhiều mối liên
hệ giữa những cái đã cho, cái phải tìm với những cái trung gian không cho
trong dữ kiện bài toán. Bản thân việc xác lập mối liên hệ trung gian đó là một
bài tập cơ bản và do đó muốn giải đƣợc bài tập phức hợp buộc ngƣời học
phải giải đƣợc thành thạo các bài tập cơ bản ngoài ra còn phải biết cách phân
tích bài tập phức hợp để quy nó về các bài tập đơn giản đã biết.
c) Phân loại theo phƣơng thức cho điều kiện và phƣơng thức giải
15
Theo cách này, ngƣời ta phân chia bài tập Vật lí thành 5 loại: Bài tập
định tính, bài tập định lƣợng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm,bài tập trắc
nghiệm khách quan.
Bài tập định tính: Điểm nổi bật của bài tập định tính là ở chỗ trong điều
kiện của bài toán đều nhấn mạnh bản chất Vật lí của hiện tƣợng. Với bài tập
định tính ta chỉ cần lập luận logic để chỉ ra nguyên nhân của hiện tƣợng hay dự
đoán hiện tƣợng gì sẽ xảy ra do đó học sinh phải hiểu rõ các khái niệm, định
luật Vật lí và nhận biết những biểu hiện của chúng trong các trƣờng hợp cụ thể:
Khi giải bài tập định tính học sinh rèn đƣợc tƣ duy logic, khả năng phân tích
hiện tƣợng,phát triển óc quan sát, trí tƣởng tƣợng khoa học, khả năng vận
dụng kiến thức, tăng thêm hứng thú cho học sinh. Do vậy, khi dạy cần ƣu tiên
hàng đầu sau khi học lí thuyết và trong khi luyện tập.
Bài tập định lượng: Bài tập định lƣợng là những bài tập khi giải phải sử
dụng các phƣơng pháp toán học dựa trên các định luật, quy tắc hoặc thuyết
Vật lí.Đây là loại bài tập phổ biến nhất, sử dụng rộng rãi trong chƣơng trình
Vật lý trung học phổ thông. Dạng bài tập này có điểm nổi bật lớn nhất là
khắc sâu kiến thức của học sinh, rèn luyện cho học sinh những phƣơng pháp
nhận thức đặc thù của Vật lí đặc biệt là phƣơng pháp suy luận toán học.
Bài tập đồ thị:Là dạng bài tập phân tích đồ thị từ đó tìm ra các điều
kiện giải bài toán. Dạng bài tập này chủ yếu rèn kỹ năng vẽ và đọc đồ thị cho
học sinh. Việc áp dụng phƣơng pháp đồ thị cho phép diễn đạt trực quan hiện
tƣợng Vật lí, cho cách giải trực quan hơn, phát triển kỹ năng vẽ và đọc đồ thị
là các kỹ năng cần thiết cho kỹ thuật.
Bài tập thí nghiệm: Đây là dạng bài tập trong đó thí nghiệm là công cụ để
tìm ra các đại lƣợng trong bài toán hoặc để kiểm chứng một định luật, một
thuyết trong Vật lí. Bài tập thí nghiệm Vật lí có thể là thí nghiệm biểu diễn hoặc
thí nghiệm thực tập của học sinh. Những thí nghiệm này thƣờng đơn giản có thể
làm đƣợc ở nhà, với những dụng cụ đơn giản dễ tìm hoặc tự làm đƣợc.
16
