Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lí: Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương Sóng ánh sáng Vật lí 12 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh giỏi

Chia sẻ: Dilysstran Dilysstran | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:136

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn có liên quan đến đề tài. Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập chương sóng ánh sáng nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ cho HS 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 và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương Sóng ánh sáng Vật lí 12 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh giỏi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM VĂN THỌ XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG SÓNG ÁNH SÁNG VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH GIỎI LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI – 2015 i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM VĂN THỌ XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG SÓNG ÁNH SÁNG VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH GIỎI LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: Lí luận và phƣơng pháp dạy học (bộ môn Vật lí) Mã số:60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS. Hà Huy Bằng HÀ NỘI – 2015 ii
LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn n Gi m hiệu, thầ gi o v n ộ trƣờng Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, ng t ũng nhƣ ho n th nh luận văn tốt nghiệp. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Hà Huy Bằng, đã tận tình hƣớng dẫn, tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và và thực hiện luận văn n . T i ũng xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo và các em họ sinh trƣờng THPT Tô Hiến Thành, Trung tâm GDTX Hải Cƣờng, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn n . T i ũng xin ảm ơn tới gi đình, ạn è v đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Hà Nội, tháng 11 năm 2015 PHẠM VĂN THỌ iii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐC Đối hứng GQVĐ Giải qu ết vấn đề GV Giáo viên HS Họ sinh HSG Họ sinh giỏi NL Năng lự Nxb Nh xuất ản SGK Sách giáo khoa THPT Trung họ phổ th ng TN Thự nghiệm TNSP Thự nghiệm sƣ phạm iv
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ STT Sơ đồ Tên sơ đồ Trang 1 Sơ đồ 1.1 Sơ đồ lập luận theo phƣơng ph p phân tí h. 9 2 Sơ đồ 1.2 Sơ đồ lập luận theo phƣơng ph p tổng hợp. 10 3 Sơ đồ 1.3 Sơ đồ mô tả ƣớc của hoạt động GQVĐ 18 4 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ 2.1. Sơ đồ ấu trú hƣơng sóng nh s ng 31 5 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ 2.2. Sơ đồ hệ thống bài tập hƣơng sóng nh s ng 34 v
DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Tên bảng Trang 1 Bảng 1.1 Bảng lên kế hoạch sử dụng bài tập vật lí trong dạy học 6 2 ảng NL hu ên iệt m n Vật lí đƣợ ụ thể hó 15-17 ảng 1.2. từ NL hung 3 Kết quả đầu r về năng lự giải qu ết vấn đề ủ họ 20 Bảng 1.3 sinh 4 ảng liên hệ giữ ƣớ giải i tập vật lí v 23 ảng 1.4. ph ủ hoạt động GQVĐ 5 ảng khảo s t thự trạng dạ họ i tập vật lí ở trƣờng 28 ảng 1.5 phổ th ng 6 ảng 3.1 Bảng thông tin về học sinh lớp TN và lớp ĐC 98 7 99- ảng 3.2 Bảng Rubric cho bài tập vật lí của Jennifer Docktor 101 8 Thống kê số HS hoàn thành các tiêu chí Rubric kiểm 103 ảng 3.3 tra. 9 ảng 3.4 Kết quả i kiểm tr 104 10 Phân phối tần số, tần suất v tần suất luỹ tí h i kiểm 104 ảng 3.5 tra 11 ảng 3.6 Bảng giá trị các tham số đặ trƣng. 104 12 Bảng th ng tin điều tra ý kiến HS về hệ thống bài tập 107 ảng 3.7 hƣơng sóng nh s ng vi
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ STT Đồ thị Tên đồ thị Trang 1 Đồ thị 3.1 Đƣờng phân bố tần suất 105 2 Đồ thị 3.2 Đƣờng phân bố tần suất tí h lũ hội tụ lùi 105 vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Hình Tên hình Trang 1 Hình 2.1 Hiện tƣợng tán sắ nh s ng qu lăng kính 36 2 Hình 2.2. M tả gó lệ h ủ ti đỏ v ti tím so với ti tới 38 3 Hình 2.3. Tán sắ qu lăng kính tiết diện t m gi đều 40 4 T n sắ qu lăng kính ó gó lệ h ủ ti m u lụ đạt 42 Hình 2.4. gi trị ự tiểu 5 Hình 2.5 T n sắ qu lăng kính ó ti tím phản xạ to n phần 44 6 Hình 2.6 T n sắ qu lăng kính ó hùm ló l hùm song song 46 7 Hình 2.7 Hình vẽ ủ i tập 2 47 8 Hình 2.8 Hình vẽ ủ i tập 3 48 9 Hình 2.9. Tán sắ nh s ng qu lƣỡng chất phẳng 49 10 Hình 2.10 Tán sắc ánh s ng qu lƣỡng chất phẳng (ví dụ 3) 50 11 Hình 2.11 Tán sắ nh s ng ó gƣơng phẳng 52 12 Hình 2.12 Tán sắ qu lƣỡng chất phẳng ó gƣơng xo 53 13 Hình 2.13 Tán sắc qua bản mặt song song 55 14 Hình 2.14 Tán sắc qua thấu kính hội tụ 56 15 Hình 2.15 T n sắ qu thấu kính hội tụ (ví dụ 4) 57 16 Hình 2.16 Tán sắc qua thấu kính hội tụ - Vệt sáng trên màn chắn 58 17 Hình 2.17 Hiện tƣợng khúc xạ qua giọt nƣớc hình cầu 61 18 Hình 2.18 T n sắ qu giọt nƣớ hình ầu – Cầu vồng ậ 1 62 19 Hình 2.19 Tán sắ qu giọt nƣớ hình ầu – Cầu vồng ậ 2 63 20 Hình 2.20 Sơ đồ thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng 65 21 Hình 2.21 Mô tả vân giao thoa ánh sáng trắng. 68 22 Hình 2.22 Giao thoa có khe F dịch chuyển 70 viii
23 Hình 2.23 Giao thoa có bản mỏng 72 24 Hình 2.24 Giao thoa với lƣỡng lăng kính 76 25 Hình 2.25 Giao thoa với lƣỡng gƣơng Fre-nen 80 26 Hình 2.26 Giao thoa với lƣỡng gƣơng Fre-nen (Ví dụ 8) 81 27 Hình 2.27 Giao thoa với lƣỡng thấu kính Biê 84 28 Hình 2.28 Gi o tho gƣơng L i 89 29 Hình 2.29 Gi o tho gƣơng L i (Bài tập 19) 88 30 Hình 2.30 Giao thoa qua bản mỏng 92 31 Hình 2.31 Vân giao thoa tạo bởi nêm. 93 32 Hình 2.32 Giao thoa với váng dầu 94 ix
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………………i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT........................................iii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ…………………………………………………………….v DANH MỤC CÁC BẢNG…………………………………………………………….vi DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ..........................................................................................vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ......................................................................................viii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài. ..................................................................................................... 1 2. Lịch sử nghiên cứu củ đề tài. .................................................................................... 2 3. Câu hỏi nghiên cứu. .................................................................................................... 2 4. Giả thuyết nghiên cứu. ................................................................................................ 3 5. Mụ đí h nghiên ứu. .................................................................................................. 3 6. Khách thể v đối tƣợng nghiên cứu, đối tƣợng khảo sát ............................................ 3 7. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................................. 3 8. Phƣơng ph p nghiên ứu............................................................................................ 3 9. Cấu trúc luận văn ....................................................................................................... 4 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH GIỎI 5 1.1. Bài tập Vật lí trong dạy học ở trƣờng phổ thông. .................................................... 5 1.1.1. Bài tập vật lí và vai trò của nó trong dạy học Vật lí. ............................................ 5 1.1.1.1. Bài tập Vật lí. ..................................................................................................... 5 1.1.1.2. Tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học vật lí ................................................. 5 1.1.2. Sử dụng bài tập vật lí trong dạy học môn Vật lí. .................................................. 6 1.1.2.1. Những yêu cầu chung trong dạy học bài tập vật lí............................................. 6 1.1.2.2. Phân loại bài tập vật lí. ....................................................................................... 7 1.1.2.3. Lựa chọn bài tập vật lí ........................................................................................ 7 1.1.3. Hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập vật lí. ............................................................... 8 x
1.1.3.1. Phƣơng ph p giải bài tập vật lí. ......................................................................... 8 1.1.3.2. Hƣớng dẫn giải bài tập vật lí ............................................................................ 11 1.2. NL GQVĐ v mối liên hệ với hoạt động giải bài tập vật lí. .................................. 11 1.2.1. NL là gì? .............................................................................................................. 11 1.2.2. Tri thức, kỹ năng, kỹ xảo và mối liên hệ với NL ................................................ 12 1.2.2.1. Tri thức ............................................................................................................. 12 1.2.2.2. Kỹ năng ............................................................................................................ 13 1.2.2.3. Kỹ xảo .............................................................................................................. 14 1.2.2.4. Mối quan hệ của kỹ năng, kỹ xảo với NL ........................................................ 14 1.2.3. NL học tập của HS trung học phổ thông ............................................................. 15 1.2.3.1. NL chung .......................................................................................................... 15 1.2.3.2. Các NL chuyên biệt môn Vật lí đƣợc cụ thể hóa từ NL chung ....................... 15 1.2.4. NL GQVĐ trong dạy học bài tập vật lí ............................................................... 17 1.2.4.1. NL GQVĐ trong dạy học bài tập vật lí ............................................................ 17 1.2.4.2. C ƣớc của hoạt động GQVĐ ...................................................................... 18 1.2.4.3. Những hoạt động ơ ản trong dạy học vật lí giúp học sinh bộc lộ NL GQVĐ….……………………………………………………………………….……..18 1.2.4.4. Những NL thành tố củ NL GQVĐ trong hoạt động giải bài tập vật lí ......... 19 1.2.4.5. Sự thống nhất giữ ƣớc giải bài tập vật lí v ƣớc của hoạt động GQVĐ………… ........................................................................................................... 22 1.3. Những phẩm chất, NL cần có của HS giỏi ............................................................ 23 1.3.1. NL và phẩm chất cần có của HS giỏi nói chung ................................................. 23 1.3.1.1. NL tiếp thu kiến thức ....................................................................................... 23 1.3.1.2. NL suy luận, tƣ du l -gic .............................................................................. 24 1.3.1.3. NL đặc biệt ...................................................................................................... 24 1.3.1.4. NL l o động sáng tạo ....................................................................................... 24 1.3.1.5. NL kiểm chứng ............................................................................................... 24 1.3.1.6. NL thực hành................................................................................................... 24 1.3.2. NL và phẩm chất cần có của HS giỏi Vật lý ....................................................... 24 xi
1.3.3. Một số biện pháp phát hiện, bồi dƣỡng NL GQVĐ ho HS giỏi Vật lí. ............ 25 1.3.3.1. Một số biện pháp phát hiện HS giỏi vật lí........................................................ 25 1.3.3.2. Lựa chọn hệ thống bài tập góp phần bồi dƣỡng NL GQVĐ ho HSG. .......... 26 1.3.3.3. Một số yêu cầu đối với HSG khi giải bài tập vật lí giúp bồi dƣỡng NL GQVĐ……... ................................................................................................................ 26 1.4. Cơ sở thực tiễn về dạy học bài tập vật lí cho HS giỏi ............................................ 28 1.4.1. Thực trạng dạy học bài tập vật lí ở trƣờng phổ thông......................................... 28 1.4.2. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến NL GQVĐ ủa HS giỏi. ...................................... 28 1.4.2.1. Về nội dung thi. ................................................................................................ 29 1.4.2.2. Về phƣơng ph p học tập của HS...................................................................... 29 1.4.2.3. Về phƣơng ph p dạy học của thầy. .................................................................. 30 Tiểu kết hƣơng 1 ......................................................................................................... 30 CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƢƠNG SÓNG ÁNH SÁNG VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH GIỎI ......................................................... 31 2.1. Hệ thống nội dung hƣơng sóng nh s ng vật lí 12 ............................................... 31 2.1.1. Cấu trúc nội dung hƣơng sóng nh s ng ........................................................... 31 2.1.2. Phân tích nội dung hƣơng sóng nh s ng. ......................................................... 31 2.1.3. Mụ tiêu hƣơng sóng nh s ng. ......................................................................... 32 2.2. Hệ thống bài tập hƣơng sóng nh s ng nhằm bồi dƣỡng NL GQVĐ ho HS giỏi. ....................................................................................................................................... 34 2.2.1. Bài tập tán sắc ánh sáng. ..................................................................................... 35 2.2.1.1. Tán sắ nh s ng qu lăng kính. ...................................................................... 35 2.2.1.2. Tán sắ nh s ng qu lƣỡng chất phẳng........................................................... 49 2.2.1.3. Tán sắc ánh sáng qua thấu kính. ...................................................................... 55 2.2.1.4. Bài tập về tán sắc ánh sáng qua giọt nƣớc hình cầu......................................... 60 2.2.2. Bài tập giao thoa ánh sáng .................................................................................. 64 2.2.2.1. Giao thoa với hai khe Y – âng. ........................................................................ 64 2.2.2.2. Các hệ gi o tho đặc biệt ................................................................................. 76 xii
Tiểu kết hƣơng 2 ......................................................................................................... 97 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................................. 98 3.1. Mụ đí h ủa thực nghiệm sƣ phạm ...................................................................... 98 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm...................................................................... 98 3.3. Phƣơng ph p xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm.................................................. 98 3.3.1. Đ nh gi NL GQVĐ theo tiêu hí Ru ri .......................................................... 98 3.3.2. Xử lí kết quả theo phƣơng ph p thống kê toán học. ......................................... 101 3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm ............................................................................. 102 3.5. Đ nh gi kết quả thực nghiệm sƣ phạm ............................................................... 105 3.5.1. Đ nh gi định tính ............................................................................................. 105 3.5.2. Đ nh gi định lƣợng .......................................................................................... 107 Tiểu kết hƣơng 3 ....................................................................................................... 109 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................................. 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 113 PHỤ LỤC....................................................................................................................114 xiii
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài. Vật lí là một môn khoa học giúp HS nắm đƣợc qui luật vận động của thế giới vật chất và bài tập vật lí giúp HS hiểu rõ những quy luật ấy, biết phân tích và vận dụng những quy luật ấy vào thực tiễn. Trong nhiều trƣờng hợp mặt dù ngƣời GV có trình bày tài liệu giáo khoa một cách mạch lạc, hợp lôgíc, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng qu trình và có kết quả hính x thì đó hỉ l điều kiện cần chứ hƣ đủ để HS hiểu sâu sắc kiến thức. Thông qua việc giải các bài tập vật lí dƣới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho HS vận dụng kiến thứ đã họ để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thứ đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện. Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các bài tập vật lí đặt ra, HS phải sử dụng th o t tƣ du nhƣ phân tí h, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tƣợng hó …để GQVĐ, từ đó m NL tƣ du của HS ó điều kiện để phát triển. Vì vậy có thể nói bài tập Vật lý là một phƣơng tiện rất tốt để phát triển tƣ du , ó tƣởng tƣợng, khả năng độc lập trong su nghĩ v h nh động, ngoài ra còn rèn luyện cho học sinh tính kiên trì, bền bỉ mỗi khi gặp khó khăn trong học tập ũng nhƣ trong cuộc sống. Bài tập hƣơng sóng nh s ng Vật lí 12 là một trong những phần bài tập rất quan trọng, bài tập chƣơng n kh ng những giúp HS giải quyết những vấn đề gắn với yêu cầu phát triển tƣ du m th ng qu kiến thức về sóng ánh sáng HS còn có khả năng giải thí h đƣợ định tính ũng nhƣ định lƣợng về một số hiện tƣợng tự nhiên về màu sắ nh s ng nhƣ hiện tƣợng cầu vồng, hiện tƣợng màu sắc trên bong bóng xà phòng hay váng dầu mỡ, màu sắ trên đĩ CD hoặ phƣơng ph p vật lí đo chiết suất củ m i trƣờng trong suốt…Vì lẽ đó i tập vật lí hƣơng sóng nh s ng trở nên thú vị và có khả năng kí h thí h trí tò mò, h m hiểu biết của HS. Với HS giỏi vật lí, ngoài việc giải đƣợc những bài tập vật lí khó về mặt tƣ duy còn phải phân tích các hiện tƣợng vật lí, biết x định điểm then chốt để GQVĐ mà bài toán vật lí đặt ra, từ đó hu động những kiến thứ ó liên qu n để xây dựng 1
lập luận nhằm GQVĐ ủa bài tập đó. Chính vì thế nghiên cứu hệ thống bài tập hƣơng sóng nh s ng s o ho khi HSG giải những bài tập đó ó khả năng ph t triển năng lự GQVĐ l một điều cần thiết. Vì những lí do trên đồng thời tiếp cận dạy học theo định hướng phát triển NL [1], tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương sóng ánh sáng vật lí 12 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh giỏi”. Đề tài không nghiên cứu phát hiện kiến thức mới nhƣng thực hiện việc cấu trúc lại hệ thống bài tập v phƣơng ph p dạy học hệ thống bài tập đó nhằm hình thành kỹ năng phát hiện vấn đề, từ đó m bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi. HS biết hu động kiến thứ để giải quyết những vấn đề khi giải bài tập vật lí thì trong cuộc sống họ ũng có khả năng vận dụng những hiểu biết để GQVĐ m họ gặp phải trong những tình huống cụ thể. 2. Lịch sử nghiên cứu của đề tài. Về sách bồi dƣỡng HSG môn Vật lí THPT có một số tác giả nổi tiếng nhƣ: Vũ Qu ng, Bùi Quang Hân, Vũ Th nh Khiết, Nguyễn Quang Báu, Nguyễn Phú Đồng, Nguyễn Th nh Tƣơng....Đó l những cuốn sách rất có giá trị cho cả GV và HS ôn thi HS giỏi. Về luận văn thạ sĩ gần đâ ó: Đỗ Thị Lần “Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương sóng ánh sáng vật lý lớp 12, nhằm bồi dưỡng HS giỏi và phát huy năng khiếu vật lý của HS trung học phổ thông chuyên”. ĐHGD, ĐHQG HN, 2012 Tu nhiên hƣ ó ng trình n o m ng tên “Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương sóng ánh sáng vật lí 12 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh giỏi” 3. Câu hỏi nghiên cứu. Bài tập hƣơng sóng nh s ng ần đƣợc xây dựng theo hệ thống nhƣ thế nào để hoạt động giải hệ thống bài tập ấy có khả năng ồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi. Phải hăng những tình huống có vấn đề là một giải pháp? 2
4. Giả thuyết nghiên cứu. Nếu thiết kế hệ thống bài tập hƣơng sóng nh s ng trên ơ sở những tình huống có vấn đề thì khi hƣớng dẫn HS giải hệ thống bài tập ấy bằng những gợi ý GQVĐ có khả năng ồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi. 5. Mục đích nghiên cứu. Nghiên cứu xây dựng v hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập hƣơng sóng nh sáng nhằm bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi THPT. 6. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu, đối tƣợng khảo sát 6.1. Khách thể nghiên cứu. Quá trình dạy học bài tập vật lí cho HS giỏi lớp 12 THPT. 6.2. Đối tượng nghiên cứu. Nội dung bài tập ơ ản v nâng o hƣơng sóng nh s ng Vật lí 12 6.3. Đối tượng khảo sát. Nhóm HSG Vật lí lớp 12, Trƣờng THPT Tô Hiến Th nh, N m Định. 7. Nhiệm vụ nghiên cứu 7.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn có liên quan đến đề tài. Nghiên cứu ơ sở lí luận của hoạt động dạy bài tập vật lí, NL GQVĐ cần hình thành ở HS khi dạy học bài tập vật lí. Khảo sát thực tiễn dạy giải bài tập vật lí ở trƣờng phổ thông. 7.2. Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập chương sóng ánh sáng nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ cho HS giỏi. 7.3. Thực nghiệm sư phạm: Nhằm đ nh gi tính hiệu quả và khả thi của hệ thống bài tập vừa xây dựng. 8. Phƣơng pháp nghiên cứu 8.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. Đọc, ghi chép, phân tích, tổng hợp, chọn lọc tài liệu về dạy học bài tập vật lí, dạy họ định hƣớng phát triển NL, các s h n thi v đề thi HSG. 8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 3
Phƣơng ph p phỏng vấn: Phỏng vấn GV về dạy giải bài tập vật lí. Phỏng vấn HS về phƣơng ph p giải bài tập vật lí. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm. 9. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục đề tài đƣợ trình trong 3 hƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học bài tập vật lí nhằm bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi. Chƣơng 2: Xâ dựng v hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập hƣơng sóng nh sáng nhằm bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS giỏi. Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm. 4
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH GIỎI 1.1. Bài tập Vật lí trong dạy học ở trƣờng phổ thông. 1.1.1. Bài tập vật lí và vai trò của nó trong dạy học Vật lí. 1.1.1.1. Bài tập Vật lí. Theo X.E. Camenetxki và V.P. Ôrêkhốp “Trong thực tế dạy học, bài tập vật lí được hiểu là một số vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi người học phải giải quyết bằng những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí...”. Trong các tài liệu gi o kho ũng nhƣ t i liệu về phƣơng ph p dạy học bộ m n ngƣời t thƣờng hiểu bài tập vật lí là những bài luyện tập đƣợc lựa chọn một cách phù hợp với mụ đí h hủ yếu là nghiên cứu các hiện tƣợng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tƣ du vật lí của HS và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức của HS vào thực tiễn. Với định nghĩ trên, ả h i ý nghĩ kh nh u ủa bài tập vật lí là vận dụng kiến thức và hình thành kiến thức mới đều có mặt. Do đó, i tập vật lí với tƣ h là một phƣơng ph p dạy học giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành dạy học vật lí ở nh trƣờng phổ thông. 1.1.1.2. Tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học vật lí [9, tr. 337- 340] - Bài tập vật lí giúp cho việc ôn tập đ o sâu, mở rộng kiến thức. - Bài tập vật lí có thể l điểm khởi đầu để dẫn dắt HS đến kiến thức mới. - Giải bài tập vật lí rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát. - Giải bài tập vật lí là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của HS. - Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tƣ du s ng tạo của HS. - Giải bài tập vật lí để kiểm tra mứ độ nắm vững kiến thức của HS 5
- Bài tập vật lí góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng cho HS, làm cho họ hiểu thế giới tự nhiên là thế giới vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động, họ tin vào sức mạnh của mình, mong muốn đem t i năng v trí tuệ cải tạo tự nhiên. 1.1.2. Sử dụng bài tập vật lí trong dạy học môn Vật lí. 1.1.2.1. Những yêu cầu chung trong dạy học bài tập vật lí Dự tính kế hoạch về việc sử dụng bài tập vật lí trong dạy học với từng đề tài, từng tiết học. Muốn lập đƣợc kế hoạch sử dụng bài tập vật lí chúng ta cần: Thứ nhất: X định rõ mụ đí h ủa việc sử dụng bài tập. Mụ đí h ủa bài tập có thể là: - Dùng bài tập làm xuất hiện vấn đề trong nghiên cứu tài liệu mới. - Dùng bài tập hình thành kiến thức mới. - Dùng bài tập để củng cố bổ xung, hoàn thiện kiến thứ đã học. - Lựa chọn những bài tập điển hình nhằm hƣớng dẫn HS vận dụng kiến thức đã họ v o để giải bài tập, từ đó hình th nh phƣơng ph p giải chung cho loại bài tập đó. - Dùng bài tập để kiểm tr , đ nh gi hất lƣợng kiến thức của HS. Thứ hai: Sắp xếp các bài tập đã họn thành một hệ thống, định rõ kế hoạch và mụ đí h sử dụng trong tiến trình dạy học. Có thể sắp xếp theo bảng s u đâ . Bảng 1.1. Bảng lên kế hoạch sử dụng bài tập vật lí trong dạy học STT bài ở Nội dung Ra bài tập và giải ngay Bài tập về Giải ở lớp SGK tiết học tại lớp nhà các bài Hình thành Củng cố tập đã ra kiến thức kiến thức về nhà mới 6
1.1.2.2. Phân loại bài tập vật lí.[10, tr. 12] Có nhiều ơ sở để phân loại bài tập vật lí. Tùy từng cách phân loại mà ta có thể có hệ thống bài tập khác nhau a) Phân loại theo nội dung + Bài tập có nội dung lịch sử + Bài tập có nội dung cụ thể hoặc trừu tƣợng + Bài tập theo đề tài vật lí + Bài tập giáo dục kỹ thuật tổng hợp b) Phân loại theo yêu cầu phát triển tƣ du + Bài tập luyện tập kiến thứ ũ + Bài tập sáng tạo c) Phân loại theo phƣơng thứ ho điều kiện v phƣơng thức giải. + Bài tập định tính + Bài tập định lƣợng + Bài tập đồ thị + Bài tập thí nghiệm + Bài tập trắc nghiệm khách quan. 1.1.2.3. Lựa chọn bài tập vật lí a) Căn ứ để lựa chọn bài tập vật lí. - Lựa chọn theo mụ đí h sử dụng - Lựa chọn theo trình độ xuất phát của HS - Lựa chọn theo thời gian cho phép sử dụng b) Các yêu cầu cần đ p ứng về số lƣợng và nội dụng bài tập đƣợc lựa chọn. - Phù hợp với mứ độ nội dung các kiến thứ ơ ản và các kỹ năng giải bài tập. - Hệ thống bài tập gồm nhiều thể loại. - Chú ý số lƣợng và nội dung bài tập nhằm giúp HS vƣợt qua những khó khăn hủ yếu, khắc phục những sai lầm phổ biến. 7