Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương dao động và sóng điện từ vật lý 12 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi thpt chuyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHẠM THÀNH CÔNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN
HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DAO ĐỘNG VÀ
SÓNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 12 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

THPT CHUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

Hà Nội – 2013

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHẠM THÀNH CÔNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN
HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “ DAO ĐỘNG VÀ
SÓNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 12 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
THPT CHUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MƠN VẬT LÍ)
Mã số : 60 14 10

Cán bộ hướng dẫn khoa học: GS. TS. NGUYỄN QUANG BÁU

Hà nội – 2013

2


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến các thầy, cô giáo, các cán bộ ở trường
Đại Học Giáo Dục – Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã quan tâm giúp đỡ tôi trong

thời gian học tập và thực hiện đề tài luận văn này.
Nhân dịp này tôi cũng xin chân thành cảm ơn trường THPT Chuyên
Biên Hòa Hà Nam tỉnh Hà Nam, xin cảm ơn các đồng nghiệp trong tổ Vật lý
– Công nghệ trường THPT Chuyên Biên Hịa Hà Nam đã tạo điều kiện cho
tơi học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Văn Phẩm giáo viên trường
THPT Chuyên Biên Hịa Hà Nam đã giúp đỡ tơi trong q trình thực nghiệm
sư phạm cũng như hồn thành luận văn này.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn GS. TS Nguyễn Quang Báu đã tận

tình giúp đỡ em trong quá trình học tập cũng như hướng dẫn em thực hiện đề
tài này.

Hà Nội, Ngày 25 tháng 11 năm 2013
Tác giả

Phạm Thành Công

3


NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

BTVL

Bài tập vật lý

DH

Dạy học

DHVL

Dạy học vật lý

HS

Học sinh

GD&ĐT

Giáo dục và Đào tạo

GV

Giáo viên

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

THPT

Trung học phổ thông

SGK

Sách giáo khoa

SP

Sư phạm

SV

Sinh viên

VL

Vật lý

4


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ………………………………………………………………i

Danh mục viết tắt………………………………………………………..ii
Danh mục bảng biểu………………………………………….…………iii
Mục lục………………………………………………………………….iv
MỞ ĐẦU....................................................................................................1
Chương 1:CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG

HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP
VẬT LÝ 12 …………………………………………………………………..5
1.1. Khái quát về học sinh giỏi Vật lí…………………………………………5
1.1.1. Khái niệm về học sinh giỏi Vật lí………………………………………5
1.1.2. Mục tiêu dạy học sinh giỏi……………………………………………..5
1.1.3. Các hình thức dạy học sinh giỏi ……………………………………….6
1.2. Mục đích của việc giải bài tập……………………………………………7
1.3. Tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học vật lý…………………………8
1.3.1. Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức……………...8
1.3.2. Giải bài tập vật lý rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực
tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát……………………….9
1.3.3. Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới…………9
1.3.4. Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học
sinh……………………………………………………………………………9
1.3.5. Giải bài tập vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học
sinh……………………………………………………………………………9
1.3.6. Giải bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học
sinh…………………………………………………………………………..10
1.4. Vai trò của hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập vật lý…………..10
1.4.1. Cơ sở lý thuyết của hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập………10

1.4.2. Vai trò của hệ thống bài tập vật lý và hướng dẫn giải………………...10

5

1.4.3. Các mức độ bài tập……………………………………………………10
1.5. Phương pháp giải bài tập………………………………………………..11

1.5.1. Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt nội dung bài tốn…………………………..12
1.5.2. Phân tích hiện tượng vật lý trong bài học……………………………..12
1.5.3. Lập luận bài toán vật lý……………………………………………….12
1.5.4. Lựa chọn cách giải cho phù hợp………………………………………14
1.5.5. Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận……………………………...14
1.6. Phân loại bài tập vật lý dùng cho HSG…………………………………14
1.6.1. Phân loại theo phương thức giải………………………………………14
1.6.2. Phân loại theo nội dung……………………………………………….15
1.6.3. Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy học sinh
trong quá trình dạy học………………………………………………………16
1.7. Chọn lọc và sử dụng bài tập trong dạy học vật lý……………………..17
1.7.1. Chọn lọc bài tập……………………………………………………….17
1.7.2. Sử dụng hệ thống bài tập……………………………………………...19
1.8. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý………………………………….19
1.8.1. Hướng dẫn theo mẫu …………………………………………………20
1.8.2. Hướng dẫn tìm tịi…………………………………………………….21
1.8.3. Định hướng khái qt chương trình hóa………………………………22

1.9. Thực trạng hoạt động dạy HS giỏi Vật lý 12 tại tỉnh Hà Nam……...23
1.9.1. Thực trạng chung của dạy học sinh giỏi tại tỉnh Hà Nam…………….23
1.9.2. Ưu điểm hoạt động dạy học Vật lý cho HSG tỉnh Hà Nam…………..26
1.9.3. Nhược điểm…………………………………………………………...26

1.10. Phân loại bài tập vật lý và mối quan hệ giữa hệ thống bài tập, hướng dẫn
giải với học sinh……………………………………………………………..27

1.10.1. Sơ đồ phân loại bài tập vật lý………………………………………..28

6


1.10.2. Mối quan hệ giữa hệ thống bài tập và hướng dẫn giải với học sinh giỏi
và học sinh có năng khiếu vật lý…………………………………………….28
1.10.3. Ưu và nhược điểm của hệ thống bài tập và hệ thống hướng dẫn giải

bài tập vật lý………………………………………………………………....28
1.11. Sử dụng bài tập vật lý nhằm phát hiện và bồi dưỡng HSG……………29
1.11.1. Sử dụng bài tập vật lý nhằm phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi…29
1.11.2. Tiêu chí tạo hệ thống………………………………………………...29
1.11.3. Các yêu cầu khi hướng dẫn giải bài tập Vật lý………………………30
Tiểu kết chương 1 ………………………………………………………… 32
Chương 2:XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN

HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “DAO ĐỘNG VÀ SÓNG
ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 12 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI THPT

CHUYÊN……………………………………………………………………33
2.1. Nội dung kiến thức chương Dao động và sóng điện từ…………………33
2.1.2. Phân tích nội dung chương Dao động và sóng điện từ.........................33
2.1.3. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương Dao động và sóng điện từ.................33

2.2. Mục tiêu chương Dao động và sóng điện từ............................................34
2.2.1. Mục tiêu về kiến thức............................................................................34
2.2.2. Mục tiêu về kiến kỹ năng......................................................................34
2.3. Các bước giải bài tập Vật lý.....................................................................34
2.4. Cách hướng dẫn giải bài tập, phân loại bài tập vật lý..............................36

2.4.1.Cách hướng dẫn giải bài tập………………………………………......36

2.4.2. Sự tương tự giữa điện và cơ………………………………............…..37
2.4.3. Phân loại bài tập chương Dao động và sóng điện từ…………………38
2.5. Phương pháp giải bài toán vật lý chuyên……………………………….38

2.6. Hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập………………….39
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 …………………………………………………...75

7


Chương 3:THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM………………………………….76

3. 1. Mục đích và phương pháp thực nghiệm sư phạm……………………...76
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm………………………………….76
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm………………………………… 76
3.1.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm………………………………….76

3.2. Tiến trình thực nghiệm và phân tích, đánh giá kết quả…………………79
3.2.1. Tiến trình thực nghiệm sư phạm……………………………………...79
3.2.2. Phân tích kết quả về mặt định tính……………………………………79
3.2.3. Phân tích các kết quả về mặt định lượng……………………………..79
3.3. Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm………………………………79

TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 …………………………………………………..92
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ………………………………………...94
1. KẾT LUẬN………………………………………………………………94
2. KHUYẾN NGHỊ…………………………………………………………95
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………96

PHỤ LỤC……………………………………………………………………97

8


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Sự tương tự của đại lượng cơ và điện………………………..24
Bảng 2.2: Sự tương tự của các phương trình điện và cơ………………..24
Bảng 3.1: Các nhóm được khảo sát……………………………………..53
Bảng 3.2: Bảng xếp loại học tập theo các mức……………………………54
Bảng 3.3: Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích (số 1)..…57
Bảng 3.4: Bảng so sánh điểm của ĐC và TN ( phiếu 1)……………...…58
Bảng 3.5: Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích ( số 2 )...60
Bảng 3.6: Bảng so sánh điểm của ĐC và TN ( phiếu 2)………………...61
Bảng 3.7: Bảng so sánh % trong thang điểm của các lần kiểm tra……...63
Bảng 3.8: Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng……………………..…64

9


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Hình 3.1. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra học sinh ( lần 1 )………...59
Hình 3.2. Đồ thị đường lũy tích - phiếu số 1……………………..……..60
Hình 3.3. Biểu đồ phân loại kết quả kiểm tra học sinh ( lần 2 )…… ..…62
Hình 3.4. Đồ thị đường lũy tích - phiếu số 2……………………..……..63

10


MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Thời gian gần đây dạng bài tốn “ Dao động và sóng điện từ” thường
xuất hiện trong các đề thi đại học,học sinh giỏi các cấp. Đây là loại bài tập vật
lý khó, địi hỏi học sinh phải có kĩ năng tổng hợp được kiến thức phần điện
học. Khi giải các bài toán về mạch dao động điện từ, học sinh thường gặp khó
khăn bởi các lý do sau :
Trong chương trình vật lý phổ thông , thời lượng phân bố cho hệ đơn vị

kiến thức này chỉ trong 1 tiết và lại không có tiết bài tập để rèn luyện bài tập
loại này .
Tài liệu tham khảo viết về chuyên đề này còn rất hiếm .
Để giải được loại bài tập này , học sinh phải nắm vững các đơn vị kiến

thức vật lý 11. Thực tế khi học xong chương “Dao động và sóng điện từ” học
sinh thường rơi vào tâm lý lúng túng khi áp dụng kiến thức về dòng điện một

chiều và dịng điện xoay chiều để giải bài tốn Dao động điện từ.
Khi lập hệ hai phương trình vi phân, học sinh khơng tự tìm được
nghiệm bài tốn, đồng thời gặp khó khăn trong việc áp dụng các điều kiện ban
đầu để tìm lời giải cho bài tốn .

Nhằm mục đích phục vụ cho việc giảng dạy của GV và nghiên cứu của
học sinh trong các kì thi ĐH và HSG các cấp, tôi viết luận văn “Xây dựng hệ
thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Dao động và
sóng điện từ” Vật lý 12 nhằm bồi dưỡng HSG của học sinh THPT chuyên”
để vận dụng giải các bài toán về mạch dao động một cách thống nhất và

xuyên suốt, tạo điều kiện tốt để ba đối tượng học sinh trung bình, khá- giỏi
đều có thể vận dụng được.

11


Trong xu thế hiện nay,với mục đích nâng cao trình độ HSG của đất
nước ta lên ngang tầm cấp khu vực, các giáo sư đầu ngành vật lý đã và đang
đưa dạng bài tập dao động điện liên kết nhằm phổ thơng hố kiến thức này
cho các đội dự tuyển HSG Quốc gia ở các tỉnh và dự đốn sắp đến sẽ đưa vào

áp dụng trong các đề thi chọn học sinh giỏi cấp quốc gia.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài.
Xây dựng hệ thống bài tập, hướng dẫn phương pháp giải các dạng bài
tập của chương “Dao động và sóng điện từ”. Từ đó chỉ ra tiến trình hướng dẫn
hoạt động dạy học (gồm hoạt động của giáo viên và hoạt động của học sinh)
nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức về chương này, trên cơ sở đó học
sinh có thể tự lực vận dụng kiến thức để giải các bài tập cùng dạng theo
phương pháp đã đưa ra.
Trên cơ sở những bài toán cơ bản học sinh sẽ học kiến thức nâng cao và làm

những bài tập nâng cao
3. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập
chương “Dao động và sóng điện từ” Vật lý 12 nhằm bồi dưỡng HSG của học

sinh THPT chun thì góp phần nâng cao hiệu quả bồi dưỡng HSG Vật lý.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài
Nghiên cứu cơ sở lý luận về xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn
giải bài tập Vật lý 12 chương “Dao động và sóng điện từ”.
Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng HSG, biện pháp xây
dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập bài tập Vật lý 12 chương “Dao động
và sóng điện từ”.

Nghiên cứu lý luận dạy học về bài tập vật lý để vận dụng vào hoạt động
dạy học.
Nghiên cứu nội dung chương “Dao động và sóng điện từ” chương trình
sách giáo khoa vật lý 12 nâng cao nhằm xác định nội dung kiến thức cơ bản

12


học sinh cần nắm vững và các kĩ năng giải bài tập cơ bản học sinh cần rèn
luyện.
Soạn thảo hệ thống bài tập của chương này, đưa ra phương pháp giải theo
từng dạng, đề xuất tiến trình hướng dẫn học sinh giải bài tập trong hệ thống
bài tập này.
Thực nghiệm sư phạm để đánh giá, kiểm định tính khả thi và hiệu quả
của hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu
- Xây dựng hệ thống và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Dao động
sóng điện từ ” Vật lý 12.

- Cơng tác giảng dạy và bồi dưỡng HSG.
5.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lý luận, thực tiễn về hệ thống và phương pháp giải
bài tập vật lý chương “Dao động và sóng điện từ” thuộc chương trình Vật lý
lớp 12 nâng cao THPT.
Trên cơ sở đó xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập. Nhằm

bồi dưỡng HSG phần “Dao động và sóng điện từ”.
Trên cơ sở những bài tập cơ bản tự phát triển nên thành những bài tốn

khó hơn

Phạm vi nghiên cứu trên đối tượng học sinh của trường THPT Chuyên Biên
Hòa Hà Nam.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận

Nghiên cứu lý luận về dạy học bài tập vật lý.
Nghiên cứu cơ sở lí luận để làm sáng tỏ vai trị của việc xây dựng hệ
thống và hướng dẫn giải bài tập Vật lý chương “Dao động và sóng điện từ”
Vật lý 12.

13


Nghiên cứu chương trình Vật lý phổ thơng, nội dung sách giáo khoa
Vật lý 12 nâng cao và những tài liệu tham khảo có liên quan để xác định mức
độ, nội dung và yêu cầu về kiến thức, kĩ năng giải bài tập.

Lựa chọn các dạng bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham
khảo phù hợp với nội dung, kiến thức của chương.
6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Điều tra việc thực tiên công tác bồi dưỡng HSG của học sinh THPT

Chuyên những ưu điểm và nhược điểm từ đó đưa ra những phương pháp cụ
thể.
Tập hợp và nghiên cứu nội dung sách giáo khoa Vật lý lớp 12 nâng
cao, các đề thi HSG, đề thi vào đại học và cao đẳng, các tài liệu tham khảo
khác để tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập tự luận, trắc nghiệm.
Trao đổi với GV và HS lớp chuyên Vật lý trường THPT Chuyên Biên

Hòa Hà Nam.
6.3. Phương pháp thống kê toán học

Thống kê các kết quả đo được trong quá trình thử nghiệm.
So sánh kết quả.
7. Bố cục luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục các tài liệu tham khảo, phụ lục,
luận văn được trình bày gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc “Xây dựng hệ thống bài

tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Dao động sóng điện từ” vật
lý 12”.
Chương 2. Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài

tập chương “Dao động và sóng điện từ” Vật lý 12 nhằm bồi dưỡng HSG .
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

14


Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA

VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT
ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12

1.1. Khái quát về học sinh giỏi Vật lí.
1.1.1. Khái niệm về học sinh giỏi Vật lí.
Học sinh giỏi là những học sinh có khả năng thể hiện xuất sắc hoặc

năng lực nổi trội trong các lĩnh vực trí tuệ, sự sáng tạo, khả năng lãnh đạo,

nghệ thuật, hoặc các lĩnh vực lí thuyết chuyên biệt [11]. Những HS này thể
hiện tài năng đặc biệt của mình từ tất cả các bình diện xã hội, văn hóa và kinh
tế
Nhiều nước 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 những điều kiện thông thường của nhà trường nhằm phát triển đầy đủ
các năng lực.

Có thể nói, hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi
dưỡng học sinh giỏi trong chiến lược phát triển chương trình GD phổ thông.

Nhiều nước ghi riêng thành một mục dành cho HSG, một số nước coi đó là
một dạng của giáo dục đặc biệt hoặc chương trình đặc biệt.
1.1.2. Mục tiêu dạy học sinh giỏi
Mục tiêu chính của chương trình dành cho HSG và HS tài năng nhìn
chung các nước đều khá giống nhau. Có thể nêu lên một số điểm chính sau
đây:

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 kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời

15


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. [2]
1.1.3. Các hình thức dạy học sinh giỏi
Theo các nghiên cứu thì các hình thức dạy học sinh giỏi có rất nhiều
cách khác nhau, mỗi cách có những ưu điểm và nhược điểm riêng, tùy theo
từng mơn học và tùy từng hồn cảnh mà áp dụng các phương pháp sao cho
hiệu quả cao nhất. Sau đây là một số cách hay áp dụng nhất.
- Lớp riêng biệt : 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 địi hỏi cho những
HSG về lí thuyết. Hình thức này địi hỏi ở nhà trường rất nhiều điều kiện (
không dựa vào được các gia đình phụ huynh) từ việc bảo vệ HS, giúp đỡ và
đào tạo phát triển chuyên môn cho giáo viên đến việc biên soạn chương trình,

bài học...
- Phương pháp Mông-te-xơ-ri: 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. Phương pháp này đòi hỏi phải xây dựng được các mức độ khá tự do, nó
hết sức có lợi cho những HSG trong hình thức học tập với tốc độ cao.
- Tăng gia tốc: Những HS xuất sắc xếp vào một lớp có trình độ cao với nhiều
tài liệu tương ứng với khả năng của mỗi HS. Một số trường Đại học, Cao
đẳng đề nghị hồn thành chương trình nhanh hơn để HS có thể học bậc học

trên sớm hơn. Nhưng hướng tiếp cận giới thiệu HSG với những tài liệu lí
thuyết tương ứng với khả năng của chúng cũng dễ làm cho HS xa rời xã hội.
- Học tách rời: Một phần thời gian theo lớp HSG, phần còn lại học lớp

thường.

16


- Dạy ở nhà : Một nửa thời gian học tại nhà học lớp, nhóm, học có cố vấn
hoặc một thầy một trị và khơng cần dạy.
- Trường mùa hè: Bao gồm nhiều course học được tổ chức vào mùa hè.
- Sở thích riêng: Một số mơn thể thao như cờ vua được tổ chức dành để cho
HS thử trí tuệ sau giờ học ở trường.
Chính vì thế vấn đề bồi dưỡng HSG đã trở thành vấn đề thời sự gây
nhiều tranh luận: “ Nhiều nhà GD đề nghị đưa HSG vào các lớp bình thường
với nhiều HS có trình độ và khả năng khác nhau, với một phương pháp giáo
dục như nhau.
Tuy nhiên nhiều dấu hiệu chứng tỏ rằng giáo viên các lớp bình thường
khơng được đào tạo và giúp đỡ tương xứng với chương trình dạy cho HSG.

Nhiều nhà GD cũng cho rằng những HS dân tộc ít người và khơng có điều
kiện kinh tế cũng khơng tiếp nhận được chương trình giáo dục dành cho HSG.
Trong khi quỹ dành cho GD chung là có hạn nên sẽ ảnh hưởng nhiều tới hiệu
quả đào tạo tài năng và HS giỏi” [11].
1.2. Mục đích của việc giải bài tập:
Quá trình giải một bài tập vật lý là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài
tốn, xem xét hiện tượng vật lý đề cập, dựa vào kiến thức vật lý để tìm ra
những cái chưa biết trên cơ sở những cái đã biết. Thông qua hoạt động giải
bài tập, học sinh khơng những củng cố lý thuyết và tìm ra lời giải một cách
chính xác, mà cịn hướng cho học sinh cách suy nghĩ, lập luận để hiểu rõ bản
chất của vấn đề, và có cái nhìn đúng đắn khoa học [4]. Vì thế, mục đích cơ
bản đặt ra khi giải bài tập vật lý là làm cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những
quy luật vật lý, biết phân tích và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn,

vào tính tốn kĩ thuật và cuối cùng là phát triển được năng lực tư duy, năng
lực tư giải quyết vấn đề.

17


Muốn giải được bài tập vật lý, học sinh phải biết vận dụng các thao tác
tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái qt hóa…để xác định được bản

chất vật lý. Vận dụng kiến thức vật lý để giải quyết các nhiệm vụ học tập và
những vấn đề thực tế của đời sống chính là thước đo mức độ hiểu biết của học
sinh. Vì vậy, việc giải bài tập vật lý là phương tiện kiểm tra kiến thức, kĩ năng
của học sinh.
Việc giải các bài tập Vật lý giúp rèn luyện sự tư duy định hướng cho
học sinh một cách tích cực. Bài tập Vật lý có thể sử dụng như là:
Phương tiện nghiên cứu tài liệu mới, đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến thức

một cách vững chắc. Phương tiện rèn luyện HS khả năng vận dụng kiến thức
liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời sống. Rèn luyện tư duy, bồi
dưỡng phương pháp NCKH cho học sinh. Phương tiện ôn tập, củng cố kiến

thức một cách sinh động và hiệu quả. Rèn luyện những đức tính: tự lập, cẩn
thận, kiên trì, tinh thần vượt khó. Phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức,
kỹ năng của học sinh[4].
1.3. Tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học vật lý:
1.3.1. Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức.
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm được cái chung,

cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng. Trong bài
tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào

những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm được những
biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế. Ngoài những ứng dụng quan trọng
trong kĩ thuật, bài tập vật lý sẽ giúp học sinh thấy được những ứng dụng
mn hình, mn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học.
Các khái niệm, định luật vật lý thì rất đơn giản, cịn biểu hiện của
chúng trong tự nhiên thì 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

18


chéo lên nhau. Bài tập sẽ giúp luyện tập cho học sinh phân tích để nhận biết
được những trường hợp phức tạp đó

Bài tập vật lý là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi
giải bài tập, học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng
tổng hợp các kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình
1.3.2. Giải bài tập vật lý rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào
thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát
Bài tập vật lý là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện
kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng
kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn.
Có thể xây dựng nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó học sinh phải
biết vận dụng lý thuyết để giải thích hoặc dự đốn các hiện tượng xảy ra trong
thực tiễn ở những điều kiện cho trước.
1.3.3. Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới
Các bài tập nếu được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những
suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải
thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra
1.3.4. Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của

học sinh
Trong khi làm bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu
bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học
sinh rút ra được nên tư duy học sinh được phát triển, năng lực làm việc tự lực

của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát triển.
1.3.5. Giải bài tập vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học
sinh
Bài tập vật lý cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ
nắm vững kiến thức của học sinh. Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có

19


thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, khiến cho
việc đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh được chính xác.
1.3.6. Giải bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học
sinh
Việc giải bài tập vật lý đòi hỏi phải phân tích bài tốn để tìm bản chất
vật lý với mức độ khó được nâng dần lên giúp học sinh phát triển tư duy.
Có nhiều bài tập vật lý không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng
những kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo.
Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập

thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này.
1.4. Vai trò của hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập vật lý
1.4.1. Cơ sở lý thuyết của hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập
Cơ sở lý thuyết của hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập là sự sắp

xếp hệ thống bài tập theo một trật tự logic kiến thức và phát triển tư duy của

học sinh. Các bài tập được phát triển từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp,
tạo thành một hệ bài tập có thể phát triển thành nhiều bài khác [11].
1.4.2. Vai trò của hệ thống bài tập vật lý và hướng dẫn giải
Hệ thống bài tập giúp người học hệ thống hóa kiến thưc và phát triển
kỹ năng, tư duy vật lý một cách mạnh mẽ. Dưới góc độ hoạt động nhận thức
và phát triển tư duy của học sinh giỏi vật lý thì hệ thống bài tập có vai trị như
một kim chỉ nam cho các hoạt động phát triển sáng tạo của học sinh.
Trong quá trình học tập của học sinh thì HS chưa có khả năng sắp xếp
kiến thức và mức độ phát triển theo yêu cầu của bài tập nên hệ thống bài tập
đã giúp các em có nhận thức chung về bài tập vật lý, có tư duy sáng tạo ở mức
độ cao.

1.4.3. Các mức độ bài tập.

20


Mức độ 1: Mức độ đơn giản, yêu cầu HS nắm được kiến thức cơ bản
nhất. Học sinh vật dụng các kiến thức đã chứng minh để tìm ra theo yêu cầu.
GV hướng dẫn một phần đầu của bài tập.

Mức độ 2: Học sinh vận dụng giải các bài tập và giải thích hiệ tượng
đơn giản. GV hướng dẫn học sinh giải bài tập và giải thích hiện tượng sơ qua
để học sinh suy nghĩ và tìm hiểu.

Mức độ 3: Cần có sự tư duy của học sinh để có thể giải được bài tập
cùng với sự gợi ý của giáo viên. Giáo vên hướng dẫn học sinh dưới dạng gợi
ý, đặt ra các câu hỏi gợi mở định hướng suy nghĩ của học sinh.

Mức độ 4: Các bài tập khó yêu cầu học sinh phải có kiến thức nâng

cao, sâu sắc và biến đổi để giải được các bài tập trong hệ thống bài tập. GV
luôn quan sát theo dõi hoạt động của học sinh và gợi ý theo định hướng của
bài để tránh sự hiểu nhầm của học sinh và tránh tâm lý ngại với những bài

khó.
1.5. Phương pháp giải bài tập
Đối với học sinh phổ thông, vấn đề giải và sửa bài tập gặp khơng ít khó
khăn vì học sinh thường khơng nắm vững lý thuyết và kĩ năng vận dụng kiến

thức vật lý. Vì vậy các em giải một cách mị mẫm, khơng có định hướng rõ
ràng, áp dụng cơng thức máy móc và nhiều khi khơng giải được. Có nhiều
ngun nhân [6]:
Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập vật lý.
Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân

tích các hiện tượng vật lý để đi đến bản chất vật lý.
Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học,
đảm bảo đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết. Nó

khơng những giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kĩ năng suy
luận logic, làm việc một cách khoa học, có kế hoạch.

21


Quá trình giải một bài tập vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều
kiện của bài tập, xem xét hiện tượng vật lý, xác lập được những mối liên hệ
cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể của bài tập
đã cho. Từ đó tính tốn những mối liên hệ đã xác lập được để dẫn đến lời giải

và kết luận chính xác. Sự nắm vững những mối liên hệ này sẽ giúp cho giáo
viên định hướng phương pháp dạy bài tập một cách hiệu quả [6].

Bài tập vật lý rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong
phú. Vì vậy khơng thể chỉ ra được một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp
dụng để giải được tất cả bài tập. Từ sự phân tích như đã nêu ở trên, có thể
vạch ra một dàn bài chung gồm các bước chính như sau:
1.5.1. Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt nội dung bài tốn.
Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ quan trọng, xác
định đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện.

Dùng kí hiệu tóm tắt đề bài cho gì? Hỏi gì? Dùng hình vẽ mơ tả lại tình
huống, minh họa nếu cần.
1.5.2. Phân tích hiện tượng vật lý trong bài học.
Nhận biết các dữ liệu đã cho trong đề bài có liên quan đến những kiến
thức nào, khái niệm nào, hiện tượng nào, quy tắc nào, định luật nào trong vật
lý.
Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, mỗi
giai đoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào. Có như vậy học

sinh mới hiểu rõ được bản chất của hiện tượng, tránh sự áp dụng máy móc
cơng thức.
1.5.3. Lập luận bài tốn vật lý.
Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ
kiện đã cho. Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm liên hệ với nhau

22


như thế nào, qua công thức, định luật nào để xác lập mối liên hệ. Thành lập

các phương trình nếu cần với chú ý có bao nhiêu ẩn số thì có bấy nhiêu
phương trình.
Đối với những bài tập tổng hợp phức tạp, có hai phương pháp xây dựng

lập luận để giải:
Phương pháp phân tích: xuất phát từ ẩn số cần tìm, tìm ra mối liên hệ

giữa ẩn số đó với một đại lượng nào đó theo một định luật đã xác định ở bước
2, diễn đạt bằng một công thức có chứa ẩn số. Sau đó tiếp tục phát triển lập
luận hoặc biến đổi công thức này theo các dữ kiện đã cho. Cuối cùng đi đến
công thức sau cùng chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho [8].
Phương pháp tổng hợp: xuất phát từ dữ kiện đã cho của đầu bài, xây

dựng lập luận hoặc biến đổi công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ kiện
đã cho với các đại lượng khác để tiến dần đến cơng thức cuối cùng có chứa ẩn

số và các dữ kiện đã cho.
Đối với bài tập định tính: ta khơng cần tính tốn nhiều mà chủ yếu sử

dụng lập luận, suy luận logic dựa vào kiến thức vật lý để giải thích hoặc dự
đốn hiện tượng xảy ra.
Đối với bài tập trắc nghiệm trách quan: cần nắm thật vững kiến thức

trong sách giáo khoa, nếu không sẽ không nhận biết được trong các phương
án để lựa chọn đâu là phương án đúng. Để làm tốt bài thi trắc nghiệm, ta nên

chia quỹ thời gian phù hợp với thời gian làm bài, đọc lướt qua toàn bộ câu
trắc nghiệm câu nào chắc chắn thì trả lời ln, và theo ngun tắc dễ làm
trước, khó làm sau. Quay lại những câu chưa làm, đọc kĩ lại phần đề và gạch
dưới những chữ quan trọng, và khơng nên dừng lại tìm lời giải cho một câu

quá lâu. Cần lưu ý là không nên bỏ trống câu nào vì ta sẽ được xác suất ¼ số
câu trả lời đúng trong số đó [8].

23


1.5.4. Lựa chọn cách giải cho phù hợp
Khi đứng trước một bài tốn vật lý phải có gắng hiểu nội dung đầu bài

và phân tích một hiện tượng vật lý của bài tốn sau đó mới đưa ra hướng giải
phù hợp.
1.5.5. Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận
Từ mối liên hệ cơ bản, lập luận giải để tìm ra kết quả.
Phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với
điều kiện đầu bài tập hoặc không phù hợp với thực tế. Việc biện luận này

cũng là một cách để kiểm tra sự đúng đắn của q trình lập luận. Đơi khi, nhờ
sự biện luận này mà học sinh có thể tự phát hiện ra những sai lầm của quá
trính lập luận, do sự vô lý của kết quả thu được.
1.6. Phân loại bài tập vật lý dùng cho HSG.
1.6.1. Phân loại theo phương thức giải.
1.6.1.1. Bài tập định tính.
Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải học sinh không cần thực
hiện các phép tính phức tạp hay chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính
nhẩm được. Muốn giải những bài tập định tính, học sinh phải thực hiện những
phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật
vật lý, nhận biết được những biểu hiện của chúng trong những trường hợp cụ
thể. Đa số các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đốn một
hiện tượng xảy ra trong những điều kiện cụ thể.

Bài tập định tính làm tăng sự hứng thú của học sinh đối với mơn học,
tạo điều kiện phát triển óc quan sát ở học sinh, là phương tiện rất tốt để phát
triển tư duy của học sinh, và dạy cho học sinh biết áp dụng kiến thức vào thực
tiễn.
1.6.1.2. Bài tập định lượng

24


Bài tập định lượng là loại bài tập mà khi giải học sinh phải thực hiện
một loạt các phép tính để xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các
đại lượng và kết quả thu được là một đáp định lượng. Có thể chia bài tập định
lượng làm hai loại: bài tập tính tốn tập dợt và bài tập tính tốn tổng hợp.

Bài tập tính tốn tập dợt: là loại bài tập tính tốn đơn giản, trong đó chỉ
đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn

giản nhằm củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm học sinh hiểu rõ ý nghĩa
của các định luật và các công thức biểu diễn chúng.
Bài tập tính tốn tổng hợp: là loại bài tập mà khi giải thì phải vận dụng
nhiều khái niệm, định luật, nhiều công thức. Loại bài tập này có tác dụng đặc
biệt giúp học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ những mối liên hệ khác
nhau giữa các phần của chương trình vật lý. Ngồi ra bài tập tính tốn tổng
hợp cũng nhằm mục đích làm sáng tỏ nội dung vật lý của các định luật, quy
tắc biểu hiện dưới các cơng thức. Vì vậy, giáo viên cần lưu ý học sinh chú ý
đến ý nghĩa vật lý của chúng trước khi đi vào lựa chọn các cơng thức và thực

hiện phép tính tốn.
1.6.1.3. Bài tập thí nghiệm.
Bài tập thí nghiệm là bài tập địi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm

chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài
tập. Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản. Bài tập thí
nghiệm cũng có thể có dạng định tính hoặc định lượng.
Bài tâp thí nghiệm có nhiều tác dụng về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo
dục, và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa
lý thuyết và thực tiễn
Lưu ý: trong các bài tập thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số liệu để

giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế. Cho nên

25