Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lí: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương lượng tử ánh sáng - Vật lí 12 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở trung học phổ thông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:96

Thêm vào BST

Báo xấu

34
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dưỡng HSG Vật lý, bài tập Vật lý và phương pháp hướng dẫn giải bài tập Vật lý phục vụ bồi dưỡng HSG Vật lý. Nghiên cứu nội dung kiến thức, mục tiêu Chương “Lượng tử ánh sáng” - Vật lý 12 THPT. Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Lượng tử ánh sáng - Vật lý 12 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lí: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương lượng tử ánh sáng - Vật lí 12 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ở trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC HOÀNG VĂN HUY “XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG - VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG” LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI - 2017
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC HOÀNG VĂN HUY “XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG – VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG” LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học (Bộ môn Vật lí) Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Quang Báu HÀ NỘI - 2017
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn thạc sĩ, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Ban giám hiệu; Phòng đào tạo; Ban Chủ nhiệm và quý Thầy, Cô giáo khoa Sư phạm trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia hà Nội . Tác giả xin chân thành cám ơn Ban giám hiệu, quý Thầy, Cô giáo tổ Vật lí, trường THPT Trần Quốc Tuấn, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài. Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn tận tình chu đáo của GS.TS. Nguyễn Quang Báu trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn . Cuối cùng, tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, người thân, bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tác giả trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Xuân Trường, tháng 11 năm 2017 Tác giả Hoàng Văn Huy i
QUY ƢỚC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Viết tắt Viết đầy đủ HS Học sinh HSG Học sinh giỏi THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông TNSP Thực nghiệm sƣ phạm NXB Nhà xuất bản ii
MỤC LỤC Lời cảm ơn .......................................................................................................... i Danh mục các chữ viết tắt .................................................................................ii Mục lục .............................................................................................................iii Danh mục các bảng............................................................................................ v Danh mục các hình vẽ đồ thị ............................................................................ vi MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ, BÀI TẬP VẬT LÝ VÀ PHƢƠNG PHÁP HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ Ở THPT ....................................... 4 1.1. Vấn đề bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lý ....................................................... 4 1.1.1. Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý ................ 4 1.1.2. Học sinh giỏi vật lý .................................................................................. 5 1.1.3. Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi ............................ 7 1.1.4. Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi .............................................. 9 1.2. Dạy bài tập Vật lí trong dạy học ở trƣờng trung học phổ thông .............. 11 1.2.1. Khái niệm vai trò và mục đích sử dụng bài tập Vật lí ........................... 11 1.2.2. Phân loại bài tập Vật lý ......................................................................... 13 1.2.3. Phương pháp giải bài tập Vật lý ........................................................... 15 1.2.4. Các kiểu hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lý .................................. 17 1.3. Tình hình thực tế công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi ở trƣờng THPT Trần Quốc Tuấn ....................................................................................................... 18 1.3.1. Đội ngũ giáo viên Vật lý và thành tích của học sinh giỏi Vật lý trường THPT Trần Quốc Tuấn .................................................................................... 18 1.3.2.Thực trạng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở lớp chất lượng cao ở trường THPT Trần Quốc Tuấn ........................................................................ 18 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ................................................................................ 21 CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ CHƢƠNG LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG –VẬT LÝ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI Ở THPT...... 22 iii
2.1.Nội dung kiến thức chƣơng Lƣợng tử ánh sáng -Vật lý 12....................... 22 2.1.1.Cấu trúc nội dung chương Lượng tử ánh sáng - Vật lý 12 .................... 22 2.1.2.Phân tích nội dung chương Lượng tử ánh sáng ..................................... 22 2.2.Mục tiêu dạy học của chƣơng Lƣợng tử ánh sáng .................................... 29 2.2.1. Về thái độ, tình cảm ............................................................................... 29 2.2.2. Về kiến thức, kỹ năng ............................................................................. 29 2.3.Phƣơng pháp xây dựng và hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập chƣơng Lƣợng tử ánh sáng ....................................................................................................... 30 2.3.1. Phương pháp xây dựng hệ thống bài tập chương Lượng tử ánh sáng .. 30 2.3.2. Phương pháp hướng dẫn giải bài tập chương Lượng tử ánh sáng ....... 30 2.4.Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập chƣơng Lƣợng tử ánh sáng ........................................................................................... 34 2.4.1. Bài tập định lượng ................................................................................. 34 2.4.2. Bài tập định tính .................................................................................... 60 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ................................................................................ 68 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................ 69 3.1.Mục đích, đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm.................... 69 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ...................................................... 69 3.1.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm ................................ 69 3.2. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm .............................................................. 70 3.3. Kết quả và xử lý kết quả ........................................................................... 71 3.3.1. Phân tích định tính quá trình TNSP ...................................................... 71 3.3.2. Phân tích định lượng kết quả TNSP ...................................................... 72 3.2.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................... 77 3.4. Đánh giá chung về thực nghiệm sƣ phạm ................................................ 80 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ............................................................................... 82 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................... 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 86 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 87 iv
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Bảng xếp loại học tập theo mức: Giỏi, Khá, Trung bình, Yếu, Kém...... 70 Bảng 3.2. Bảng thống kê điểm số .................................................................... 77 Bảng 3.3. Bảng thống kê học sinh đạt từ điểm xi trở xuống ........................... 77 Bảng 3.4: Bảng các tham số thống kê ............................................................. 80 v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Hình 3.1. Đồ thị đƣờng phân bố tần suất......................................................... 78 Hình 3.2. Đồ thị đƣờng phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi ............................ 78 vi
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Từ xƣa tới nay, tất cả các quốc gia đều coi trọng vấn đề phát hiện và bồi dƣỡng nhân tài. Đối với một đất nƣớc, muốn phát triển giàu mạnh vững bền thì yếu tố con ngƣời vô cùng cần thiết. Cần phải tìm ngƣời giỏi và giáo dục ngƣời giỏi để họ có thể gánh trên vai trọng trách nƣớc nhà. Trong các chính sách của Đảng, Nhà nƣớc ta: Giáo dục đƣợc coi là quốc sách hàng đầu, hiện nay Ngành Giáo dục đang có những đổi mới và đƣợc quan tâm đặc biệt. Trong đó, đào tạo nhân tài vẫn là một trong những mục tiêu hàng đầu. Trong quá trình dạy học, tôi nhận thấy rằng: Bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lý là một nhiệm vụ rất quan trọng, bồi dƣỡng học sinh giỏi là bồi dƣỡng nhân tài cho quốc gia, là tiền đề để cho quốc gia phát triển thịnh vƣợng. Vì vậy, nhiệm vụ của ngƣời giáo viên không chỉ là cung cấp kiến thức kỹ năng bộ môn cho HS mà còn phải phát hiện và bồi dƣỡng đƣợc những học sinh giỏi vật lý, đó là những chủ nhân tƣơng lai của đất nƣớc. Ở trƣờng THPT nếu lựa chọn, xây dựng đƣợc hệ thống bài tập Vật lý và thiết kế đƣợc phƣơng án hƣớng dẫn học sinh giải bài tập Vật lý 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 lƣợng tử ánh sáng - Vật lí 12 nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lý ở trung học phổ thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý và thiết kế phƣơng án hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lý chƣơng Lƣợng tử ánh sáng - Vật lý 12 nhằm bồi dƣỡng HSG Vật lý ở THPT. 1
3. Câu hỏi nghiên cứu Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lý chƣơng Lƣợng tử ánh sáng - Vật lý 12 nhƣ thế nào để bồi dƣỡng HSG đƣợc hiệu quả? 4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng đƣợc hệ thống bài tập Vật lý và thiết kế đƣợc phƣơng án hƣớng dẫn học sinh giải bài tập Vật lý chƣơng Lƣợng tử ánh sáng - Vật lý 12 phù hợp thì sẽ góp phần vào bồi dƣỡng HSG Vật lý ở THPT. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dƣỡng HSG Vật lý, bài tập Vật lý và phƣơng pháp hƣớng dẫn giải bài tập Vật lý phục vụ bồi dƣỡng HSG Vật lý. - Ngiên cứu nội dung kiến thức, mục tiêu Chƣơng “Lƣợng tử ánh sáng” - Vật lý 12 THPT. - Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập chƣơng Lƣợng tử ánh sáng - Vật lý 12 nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi. - Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính hiệu quả 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 lý và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lý chƣơng Lƣợng tử ánh sáng - Vật lý 12 6.2. Khách thể nghiên cứu HSG Vật lý lớp 12 tại trƣờng THPT Trần Quốc Tuấn – Nam Định 7. Phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng khảo sát là HSG Vật lý lớp 12 của trƣờng THPT Trần Quốc Tuấn - Nam Định. 8. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận - Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn 2
- Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm - Phƣơng 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 - Trình bày đƣợc cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dƣỡng HSG Vật lý, bài tập Vật lý, phƣơng pháp hƣớng dẫn giải bài tập Vật lý - Xây dựng hệ thống bài tập Vật lý và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lý chƣơng Lƣợng tử ánh sáng - Vật lý 12 nhằm bồi dƣỡng HSG Vật lý ở THPT. 10. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn đƣợc trình bày gồm 03 chƣơng. Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lý, bài tập Vật lý và phƣơng pháp hƣớng dẫn giải bài tập Vật lý THPT. Chƣơng 2: Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập Vật lý chƣơng Lƣợng tử ánh sáng - Vật lý 12 nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lý ở THPT. Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm. 3
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ, BÀI TẬP VẬT LÝ VÀ PHƢƠNG PHÁP HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ Ở THPT 1.1. Vấn đề bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lý 1.1.1. Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý Từ xƣa tới nay, tất cả các quốc gia đều hết coi trọng vấn đề phát hiện và bồi dƣỡng nhân tài. Đối với một đất nƣớc, muốn phát triển giàu mạnh vững bền thì yếu tố con ngƣời vô cùng cần thiết. Cần phải tìm ngƣời giỏi và giáo dục ngƣời giỏi để họ có thể gánh trên vai trọng trách nƣớc nhà. Thân Nhân Trung từng nói “Hiền tài là nguyên khí quốc gia, nguyên khí thịnh thì thế nƣớc mạnh rồi lên cao, nguyên khí yếu thì thế nƣớc yếu, rồi xuống thấp”. Đây chính là một quy luật có từ lâu đời trong lịch sử dựng nƣớc và giữ nƣớc của dân tộc ta. Theo ý kiến của ông thì việc coi trọng hiền tài cũng nhƣ phát hiện, phát triển “Hiền tài” để đầu tƣ là điều cần thiết, không thể lơ là đối với những ngƣời lãnh đạo. Ngƣời tài đã khó tìm, ngƣời hiền tài lại càng khó tìm hơn nữa. Vì hai chữ “Hiền tài” đã bao hàm trong nó tài năng và đức độ. Điều cần thiết của mỗi quốc gia chính là trân trọng và phát triển những ngƣời có khả năng đƣa đất nƣớc đi lên vững bền. Nhật Bản là một quốc gia coi trọng con ngƣời, luôn đặt giáo dục con ngƣời lên hàng đầu. Vì từ thời kỳ Thiên Hoàng Minh Trị, tƣ tƣởng này đã đƣợc xem trọng. Bởi xem trọng con ngƣời, xem trọng ngƣời tài sẽ là đòn bẩy giúp cho đất nƣớc đó có thể phát triển bền vững. Nhật Bản trong những thập kỉ qua đã khẳng định mình là quốc gia vững mạnh trên tất cả mọi mặt, bởi họ luôn lấy hiền tài làm trọng để phát huy những thế mạnh khác. Đất nƣớc ta đã phải trải qua bao nhiêu mất mát, hi sinh vì chiến tranh. Lúc đó nếu không có những bậc vĩ nhân nhƣ Hồ Chí Minh, Nguyễn Trãi, Trần Quốc Tuấn, Lý Thƣờng Kiệt…thì liệu đất nƣớc ta có đƣợc sự vững bền nhƣ ngày hôm nay không. Hiền tài là ngƣời đủ đức, đủ tài để gánh vác những 4
trọng trách đƣợc giao. Đó mới là điều đáng quan tâm hơn hết. Họ sẵn sàng hi sinh lợi ích cá nhân, hi sinh tuổi thanh xuân, hi sinh bản thân mình để sống và cống hiến. Đó là những ngƣời đáng ngƣỡng mộ và khâm phục, không những có tài mà còn có tấm lòng nhân ái, vị tha bao la. Trong các chính sách của Đảng, Nhà nƣớc ta: Giáo dục đƣợc coi là quốc sách hàng đầu, hiện nay Ngành Giáo dục đang có những đổi mới và đƣợc quan tâm đặc biệt. Trong đó, đào tạo nhân tài vẫn là một trong những mục tiêu hàng đầu. Trong quá trình dạy học, tôi nhận thấy rằng: Bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lý là một nhiệm vụ rất quan trọng, bồi dƣỡng học sinh giỏi là bồi dƣỡng nhân tài cho quốc gia, là tiền đề để cho quốc gia phát triển thịnh vƣợng. Vì vậy, nhiệm vụ của ngƣời giáo viên không chỉ là cung cấp kiến thức kỹ năng bộ môn cho HS mà còn phải phát hiện và bồi dƣỡng đƣợc những học sinh giỏi vật lý, đó là những chủ nhân tƣơng lai của đất nƣớc. Nhƣ vậy, muốn có những chủ nhân tƣơng lai của đất nƣớc có đủ tài thì việc phát hiện và bồi dƣỡng các em từ khi còn ngồi trên ghế nhà trƣờng là nhiệm vụ hết sức quan trọng của ngƣời giáo viên các trƣờng phổ thông. Đó là một hoạt động chuyên môn quan trọng của ngƣời giáo viên Vật lý THPT. 1.1.2. Học sinh giỏi vật lý 1.1.2.1. Một số quan niệm về học sinh giỏi và học sinh giỏi vật lý Tất cả các nƣớc đều coi trọng đào tạo và bồi dƣỡng HSG trong chiến lƣợc, chính sách giáo dục Quốc gia coi đây là một dạng giáo dục đặc biệt. “HSG là học sinh chứng minh đƣợc 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 lý thuyết/khoa học; ngƣời cần một sự giáo dục đặc biệt/ và sự phục vụ đặc biệt để đạt đƣợc trình độ tƣơng xứng với năng lực của ngƣời đó” (Trích luật bang Georgia (Mỹ)). Nói cách khác HSG 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, 5
nghệ thuật, hoặc các lĩnh vực lí thuyết chuyên biệt; Có khả năng thể hiện tài năng đặc biệt của mình trên tất cả các lĩnh vực xã hội, văn hóa và kinh tế”. Học sinh giỏi Vật lý là ngƣời có năng lực tƣ duy và sáng tạo, nắm vững bản chất của hiện tƣợng Vật lý, mong muốn khám phá các hiện tƣợng Vật lý và vận dụng các kiến thức Vật lý để giải thích các hiện tƣợng Vật lý xảy ra trong đời sống hàng ngày, vận dụng kiến thức Vật lý để giải các bài tập Vật lý có mức độ tổng hợp và phức tạp mà các em chƣa gặp bao giờ. Trong quá trình giảng dạy tôi nhận thấy: Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lý đều có đặc điểm là tích cực, chủ động, sáng tạo, thích khám phá và chinh phục cái mới. Để quá trình dạy học đạt hiệu quả cao thì giáo viên cần lựa chọn phƣơng pháp dạy học phù hợp để kích thích năng lực của các em phát triển một cách tối đa nhất. 1.1.2.2. Đặc điểm của học sinh lớp đội tuyển THPT Ở trƣờng THPT, học sinh ở các lớp đội tuyển là các em có tƣ chất thông minh, ham học hỏi, tích cực và chủ động trong quá trình học tập và nghiên cứu. Chính vì thế, phƣơng pháp dạy học cho học sinh các lớp đó phải lựa chọn một cách phù hợp thì mới phát triển năng lực tƣ duy, sáng tạo ở các em. Qua đó, giáo dục các em thành những ngƣời tài, có kỹ năng giải quyết mọi vấn đề thực tiễn đặt ra. 1.1.2.3. Mục tiêu dạy học sinh giỏi Ở nhiều nƣớc trên thế giới, mục tiêu dạy học sinh giỏi và học sinh tài năng là: Phát triển phƣơng pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ của HS; Bồi dƣỡng khả năng lao động, làm việc sáng tạo; Phát triển các kĩ năng, phƣơng pháp và thái độ tự học suốt đời; Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng giao tiếp, ứng phó với mọi tình huống xảy ra trong thực tiễn; Nâng cao ý thức và khát vọng của trẻ về sự tự chịu trách nhiệm; Khuyến khích sự phát triển về lƣơng tâm và ý thức trách nhiệm trong đóng góp xã hội; Phát triển phẩm chất lãnh đạo. 6
1.1.3. Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi 1.1.3.1. Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi nói chung Học sinh giỏi cần có 6 năng lực và phẩm chất quan trọng nhƣ sau: 1) Năng lực 1: Năng lực tiếp thu kiến thức. Năng lực này đƣợc hiểu là HS có khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng, chính xác, đồng thời các em luôn thể hiện sự hứng thú trong các tiết học, đặc biệt là bài mới và luôn luôn có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện những tri thức đã thu đƣợc ngay từ dạng sơ khai. 2) Năng lực 2: Năng lực suy luận. Năng lực này đƣợc hiểu là HS Biết phân tích sự vật, hiện tƣợng qua các dấu hiệu đặc trƣng của chúng, đồng thời các em biết thay đổi góc nhìn khi xem xét một sự vật, hiện tƣợng và luôn biết cách tìm con đƣờng ngắn nhất để đi đến một kết luận chính xác, ngoài ra các em biết xét đủ các điều kiện cần thiết để kết luận đƣợc giả thuyết đúng và biết quay lại điểm vừa xuất phát để tìm đƣờng đi mới. 3) Năng lực 3: Năng lực đặc biệt. Năng lực này đƣợc thể hiện ở khả năng biết thu gọn các vấn đề và trật tự hóa các vấn đề để dùng khái niệm trƣớc, mô tả cho khái niệm sau, ngoài ra HS biết diễn đạt chính xác điều mình muốn thể hiện và sử dụng thành thạo hệ thống ký hiệu, các quy ƣớc để diễn tả vấn đề mình cần trình bày. 4) Năng lực 4: Năng lực lao động sáng tạo. Năng lực này đƣợc hiểu là HS biết tổ hợp các yếu tố, các thao tác để thiết kế một dãy các hoạt động nhằm đạt kết quả mong muốn. 5) Năng lực 5: Năng lực kiểm chứng. Năng lực này đƣợc hiểu là HS biết suy xét đúng sai từ một loạt sự kiện và biết tạo ra các tƣơng tự hay tƣơng phản để khẳng định hoặc bác bỏ một đặc trƣng nào đó trong sản phẩm do mình làm ra, ngoài ra HS biết chỉ ra một cách chắc chắn các dữ liệu cần phải kiểm nghiệm khi thực hiện một số lần kiểm nghiệm. 6) Năng lực 6: Năng lực thực hành. Năng lực này đƣợc hiểu là HS biết thực hiện dứt khoát một số động tác trong khi làm thí nghiệm và biết kiên trì, 7
kiên nhẫn trong quá trình làm sáng tỏ một số vấn đề lý thuyết thông qua thực nghiệm hoặc đi đến một vấn đề lý thuyết mới. 1.1.3.2. Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi Vật lý Môn Vật lý là một môn học trừu tƣợng, cần năng lực tƣ duy cao. Để trở thành một học sinh giỏi vật lý, ngoài những năng lực của học sinh giỏi nói chung thì cần những năng lực chuyên biệt sau: Có kiến thức Vật lý vững vàng, sâu sắc, hệ thống nghĩa là nắm vững bản chất của các hiện tƣợng Vật lý; Có năng lực tƣ duy tốt và, sáng tạo, biết phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa nghĩa là khi gặp một vấn đề mới có thể giải quyết một cách nhanh chóng, chính xác; Có khả năng tìm ra những cách làm mới độc đáo, ngắn gọn, chính xác; Có khả năng diễn đạt những ý tƣởng một cách ngắn gọn và chính xác nhất; Có kỹ năng thí nghiệm tốt nghĩa là biết tiến hành thí nghiệm, nhận xét và phân tích kết quả thí nghiệm để rút ra kiến thức. Có năng lực về phƣơng pháp nghiên cứu khoa học Vật lý. Biết nêu ra những lý luận cho những hiện tƣợng xảy ra trong thực tế, biết cách dùng thí nghiệm để kiểm chứng lại lý luận và biết cách dùng lý thuyết để giải thích những hiện tƣợng đã đƣợc kiểm chứng. 1.1.3.3. Một số biện pháp phát hiện học sinh giỏi Vật lý Qua một số năm bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lý, giáo viên bồi dƣỡng có thể phát hiện học sinh giỏi thông qua các cách sau: Cách 1: Quan sát hành vi, thái độ - Trong quá trình dạy học, tôi nhận thấy những em học sinh giỏi có khả năng tƣ duy tốt và nắm vững bản chất vật lý của hiện tƣợng vật lý, thƣờng xuyên tìm đƣợc các cách giải mới và độc đáo, khả năng trình bày và diễn đạt ý tƣởng một cách ngắn gọn và chính xác nhất và có khả năng nhận thức vấn đề và tốc độ giải bài tập nhanh hơn so với các bạn khác. Cách 2: Tổ chức kiểm tra định kỳ - Để phát hiện các em học sinh giỏi Vật lý thì sau mỗi đợt dạy tôi tiến hành cho học sinh làm kiểm tra. Bài kiểm tra gồm các bài từ cơ bản đến bài 8
tổng hợp phức tạp đƣợc tổng hợp từ nhiều mảng kiến thức. Tôi nhận thấy những em nắm vững kiến thức, có khả năng sáng tạo và tƣ duy tốt thì thƣờng đạt kết quả tốt và ổn định hơn so với các em còn lại trong lớp. 1.1.4. Một số biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi Một số biện pháp bồi dƣỡng HSG: 1.1.4.1. Tổ chức giảng dạy [6,tr. 168] Đào tạo các học sinh giỏi 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 học sinh giỏi. Các nhóm học sinh này không chỉ đƣợc học theo chƣơng trình phổ thông hiện hành mà còn phải bổ sung thêm kiến thức theo chƣơng trình thi học sinh giỏi của tỉnh, của Quốc gia vì vậy cần nghiên cứu để học sinh nắm vững kiến thức cơ bản và từng bƣớc nâng cao kiến thức cho học sinh bằng các chuyên đề bồi dƣỡng học sinh giỏi. Việc tổ chức giảng dạy cho HSG đƣợc thực hiện theo 3 giai đoạn nhƣ sau: Giai đoạn 1: Củng cố kiến thức ở THCS. Đây là giai đoạn khởi đầu. Trong giai đoạn này, các em học sinh đƣợc tổng kết các kiến thức ở THCS, đƣợc trang bị và học một số kiến thức ở lớp 10, làm quen với một số chuyên đề bồi dƣỡng học sinh giỏi. Giai đoạn 2: Chuyên đề nâng cao. Các em trong nhóm học sinh giỏi ngoài học các kiến thức cơ bản trên lớp còn học thêm các kiến thức cần thiết cho học sinh giỏi (những kiến thức không có trong chƣơng trình phổ thông). 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. Các học sinh lớp 10 trong nhóm luyện học sinh giỏi hoàn thành các nội dung kiến thức nâng cao cho đội tuyển. Giai đoạn 3: Thành đội tuyển thi học sinh giỏi tỉnh. 1.1.4.2. Hướng dẫn tự học 9
“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. Điều này đƣợc thực hiện theo các cách sau: 1) Rèn luyện cho học sinh cách đọc có hệ thống: Học có hệ thống còn là học theo lịch sử phát triển của vấn đề. Bất cứ vấn đề nào cũng có nguồn gốc phát sinh, quá trình phát triển trong đó nó liên quan đến nhiều vấn đề khác và bản thân nó cũng qua một quá trình đấu tranh phức tạp của mâu thuẫn nội tại, để đi đến hình thái ta thấy ngày nay. Học có hệ thống còn là xem xét mỗi sự vật, mỗi hiện tƣợng trong mối tƣơng quan với xung quanh nó, 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. Không thể học nguyên Vật lý mà thiếu khái niệm cơ bản về toán học. Không thể giỏi về Vật lý nếu không có kiến thức về toán học, hóa học, sinh học. Học có hệ thống là học phải đi đôi với hành, lý thuyết phải gắn liền với thực hành. 2) 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 phần, quy định thời gian dành cho mỗi phần và tìm mọi cách để thânh toán từng phần theo thời gian đã định. Học có kế hoạch còn là nhằm từng vấn đề trong thời kì 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.” [6, tr.170] 1.1.4.3. Rèn luyện năng lực tư 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 10
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 hóa, khái quát hóa, tƣởng 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 chúng vào thực tiễn.” [12, tr.70] Nhƣ Anh-xtanh khẳng định “cái đích cuối cùng của dạy học là phát triển tƣ duy cho học sinh” và bồi dƣỡng học sinh giỏi cũng vậy, đặc biệt cần thiết phải rèn luyện nâng cao năng lực tƣ duy bậc cao cho học sinh. Căn cứ vào mục tiêu giáo dục cho học sinh giỏi 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 lý luận, logic và sáng tạo. trong quá trình bồi dƣỡng học sinh giỏi, ở từng giai đoạn giáo viên có nhiệm vụ làm xuất hiện những tình huống bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác tƣ duy và hành động nhận thức mới có thể giải quyết đƣợc vấn đề và hoàn thành đƣợc nhiệm vụ học tập: 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 lỗi 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. 1.1.4.4. Thi học sinh giỏi cấp trường Sau mỗi kỳ thi kiểm tra thƣờng xuyên ở trƣờng, nhà trƣờng tổ chức cuộc thi học sinh giỏi cấp trƣờng các môn, khuyến khích tất cả các em học sinh giỏi có thể tham gia. Học sinh nào đạt điểm cao nhất thì sẽ đƣợc trao giải và là nguồn cung cấp học sinh giỏi cho đội tuyển lớp 12. 1.2. Dạy bài tập Vật lí trong dạy học ở trƣờng trung học phổ thông 1.2.1. Khái niệm vai trò và mục đích sử dụng bài tập Vật lí 1.2.1.1. Khái niệm bài tập vật lý 11
Bài tập Vật lý là một phần hữu cơ của quá trình dạy học Vật lý vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm Vật lý, phát triển tƣ duy Vật lý và thói quen vận dụng Vật lý vào thực tiễn. 1.2.1.2. Vai trò, mục đích sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học “Trong quá trình dạy học ở trung học phổ thông, bài tập Vật lý đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Ở mỗi góc độ, mỗi trƣờng hợp cụ thể bài tập Vật lý đều thể hiện có những vai trò đặc thù của mình: - Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các bài tập Vật lý đặt ra, học sinh phải sử dụng các thao tác tƣ duy nhƣ phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tƣợng hóa, … để giải quyết vấn đề, do đó tƣ duy của học sinh có điều kiện để phát triển. Việc rèn luyện, hƣớng dẫn học sinh giải bài tập Vật lý là biện pháp rất hiệu quả phát triển tƣ duy Vật lý cho học sinh. - Về phƣơng diện giáo dục, giải các bài tập Vật lý sẽ giúp hình thành các phẩm chất cá nhân của học sinh nhƣ tình yêu lao động, trí tò mò, sự khéo léo, khả năng tự lực, hứng thú với học tập, ý chí và sự kiên trì đạt tới mục đích đặt ra. - Giải các bài toán Vật lý góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh. Các bài tập Vật lý gắn với cuộc sống, với kỹ thuật, với thực tiễn sản xuất cho phép mở rộng, làm sâu sắc kiến thức đã học. - Vận dụng các định luật Vật lý, đặc biệt là các định luật bảo toàn, sẽ tạo cơ hội hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh, phát triển tƣ duy biện chứng, đồng thời với tƣ duy logic hình thức.” [14, tr.7 – 11] Để phát huy tối ƣu các vai trò đó, trong quá trình dạy học giáo viên cần phải chú ý lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập và phƣơng pháp hƣớng dẫn giải bài tập Vật lý đa dạng và phù hợp với mỗi mục đích sử dụng. Trong quá trình bồi dƣỡng học sinh giỏi, việc lựa chọn hệ thống bài tập vật lý và kết hợp với phƣơng pháp định hƣớng phù hợp sẽ phát huy đƣợc năng học và phẩm chất của học sinh giỏi. 12