-------------------------------------------------------- —

B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐAI HOC VINH

TRƯƠNG THỊ MỘNG THU

XÂY DựNG HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC
SINH GIỒI PHÀN QUANG HỌC
CẤP TRUNG HỌC c ơ SỞ

LUẬN VĂN THẠC s ĩ KHOA HỌC GIẢO DỤC

Chuyên ngành: LỶ luận và Phương pháp giảng dạy Vật lý
Mã số: 60. 14.01.11

Nghệ An, 2013
LỜI CẢM ƠN

9


Lời nói đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn
PGS.TS Nguyễn Đình Thước đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong thời gian
nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn khoa Vật lý, bộ môn phương pháp giảng dạv khoa
Vật lý, Trường Đại học Vinh.
Xin cảm ơn sự nhiệt tình của Ban Giám Hiệu và các thầy cô bộ môn Vật lý cua
trường THCS Đồng Khởi đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian tiến hành
thực nghiệm sư phạm của luận văn.
Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp và bạn bè đã động

Kiến thức kỹ năng

NXB

Nhà xuất bản

SGK

Sách giáo khoa

THCS

Trung học cơ sờ

THPT

Trung học phồ thông

HS

Học sinh

GV

Giáo viên

MỤC LỰC


MỞ ĐẦU

Kết luận chương 1.............................................................................................................28
CHƯƠNG 2. XÂY DựNG VÀ s ử DỤNG HỆ THÓNG BÀI TẬPPHẦN
QUANG HỌC DÙNG CHO BÒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎIVẬT LÝ

CÁP

THCS.
2.1

Phân tích mục tiêu nội dung dạy học phần Quang học cấp THCS

theo chuẩn kiến thức kỹ năng........................................................................................... 30
2.1.1 Mục tiêu dạy học phần Quang học cấp THCS...................................................... 30
2.1.2 Nội dung trọng tâm phần Quang học cấp THCS...................................................32
2.1.3 Cấu trúc nội dung của các chương trong phần Quang họccấp THCS................. 33
2.2

Phân tích bài tập Quang học trong một số

đề thi chọnHSG các cấp

từ năm 2009 đến năm 2011............................................................................................. 34
sinh giỏi chọn đội tuyên học sinh giối cấp thành phố......... 34

2.2.1 Đe thi học

2.2.2 Đe thi họcsinh giỏi cấp Quận của một số Quận trong thành p h ố ...................... 36
2.2.3 Phân tích các đề thi các cấp..................................................................................... 39
2.3



quận Tân Phú năm học 2012-2013................................................................................. 42
2.5 Xây dựng hệ thống bài tập

phầnQuang họcVật lý bồi dưỡng học sinh

giỏi Vật lý trường THCS Đồng Khởi nămhọc 2012-2013............................................ 43


2.5.1 Sự phản xạ ánh sáng - Gương phăng
2.5.2 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ.. ..46
2.5.3 Thấu kính hội tụ - Thấu kính phân kỳ.............................................................. 46
2.6 Dạy học với hệ thống bài tậpđã xây dựng cho đội tuyển HSG
Vật lý trường THCS Đồng Khởi quận Tân Phú năm học 2012-2013........................... 48
2.6.1 Dạy học với hệ thống bài tập đã xây dựng....................................................... 48
2.6.2 Đề thi thử học sinh giòi vật l ý .......................................................................... p3
Ket luận chương 2 .............................................................................................................79
CHƯONG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm................................................................................81
3.2 Nhiệm v ụ .................................................................................................................... 81
3.3 Đối tượng.................................................................................................................... 82
3.4 Phương pháp tiến hành...............................................................................................82
3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm.................................................................................. 87
Kết luận chương 3 ........................................................................................................... 88
Kết luận chung.................................................................................................................. 89
Tài liệu tham khảo............................................................................................................ pl


MỎ ĐÀU
1. Lý do chọn đề tài

Hiện nay đa số giáo viên giảng dạv ở mảng này còn gặp nhiều khó khăn, lúng
túng, con đường thực hiện mang tính chất tự phát, dựa vào kinh nghiệm là chính.
Nhằm đảp ứng được yêu cầu thành lập đội tuyên học sinh giỗi môn vật lý và
góp phần xây dựng đội tuyến học sinh giỏi đạt hiệu quả cao trong các kỳ thi tuvên,
giáo viên cần khai thác tối đa hệ thống bài tập để bồi dưỡng các em học sinh có năng
khiếu về bộ môn. Với những lý do nêu trên, tôi chọn đề tài luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ
là: “Xây dựng hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi cấp Trung học cơ sở về
phần Quang học”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập phần “ Quang học” nhằm phát triên tư duy và năng
lực sáng tạo của học sinh trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở cấp THCS.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cửu.
-

Đối tượng nghiên cứu
Quá trình dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý cấp THCS.
Phạm vi nghiên cứu.
Bài tập Quang học dạy bồi dưỡng học sinh giỏi cấp THCS.

4. Giả thuyết khoa học.
Neu xây dựng được hệ thống bài tập về Quang học cấp THCS, bảo đảm tính
khoa học, đáp ứng yêu cầu dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi thì sẽ góp phần phát trièn
tư duy và năng lực sáng tạo của các em học sinh.
5. Nhiệm vụ nghiên cún.

2


5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học phân hóa, bồi dưỡng HSG, HS năng
khiếu vật lý ở trường phô thông.

về ứng dụng: Hệ thống bài tập phần Quang học sử dụng vào hoạt động bồi

dưỡng HSG Vật lí ở trường THCS.
8. Cấu trúc luận văn.
Luận văn gồm các phần sau:
Ngoài phần mờ đầu, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn có cấu trúc 03
chương:
-

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn sử dụng bài tập bồi dưỡng học sinh giối
Vật lý.

-

Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần” Quang học” dùng cho
bồi dưỡng học sinh giòi vật lv cấp THCS.

-

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
Kết luận.
Tài liệu tham khảo.
Phụ lục.

4


Chương 1
Cơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THựC TEỄN s ử DỤNG BÀI TẬP BỎI
DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ

Tại hội nghị tông kết hệ thống trường chuyên diễn ra tại Hải Phòng ngàv
14/9/2007 đưa ra chương trình quốc gia bồi dưỡng nhân tài giai đoạn 2008-2020 bao
gồm 9 chương các mục tiêu khá cụ thê (xem phụ lục 2).
Bên cạnh hệ thống trường chuvên THPT, THCS; ở các trường phô thông Việt
Nam cũng luôn quan tâm coi trọng công tác phát hiện - bồi dưỡng học sinh giỏi đối
với các môn học. Hoạt động bồi dưỡng HSG là hoạt động giáo dục “ mũi nhọn” cua
nhà trường ngoài hoạt động giáo dục “ đại trà”.
Trong 5 thập niên vừa qua, bồi dưỡng HSG môn Vật lí được tô chức trong hai
hệ thong giáo dục như đã nêu trên đã được những thành tích đảng kể. Hàng năm có
thêm nhiều HSG cấp tỉnh, thành phố, Quốc gia, khu vực Châu Á Thái Bình Dương và
quốc tế về các môn học trong đó có môn Vật lí.
Đội ngũ HSG của trường phô thông là nguồn sinh viên cho các trường đại học
hàng đầu trong nước hoặc được gửi đi đao tạo nước ngoài, đâv là nguồn nhân lực bậc
cao phục vụ trong mọi lĩnh vực kinh tế, xã hội của đất nước.
Ở bậc đại học nhiều trường đã tuyên chọn sinh viên giối đào tạo các khóa” kỹ
sư tài năng”, “ cử nhân tài năng”. Hệ thống các trường đại học còn đào tạo hệ sau đại
học. Hàng năm có hàng ngàn học viên cao học và nghiên cứu sinh nhận bằng Thạc sĩ,
Tiến sĩ.
Có thê khẳng định, phát hiện và bồi dưỡng nhân tài trong nhà trường nước ta đã
được nhà nước và nhân dân quan tâm, coi trọng. Các hình thức bồi dưỡng và phương
pháp bồi dưỡng bước đầu đã có hiệu quả, phù hợp với thực tiễn Việt Nam.
6


Bên cạnh những thành tích đáng kể, hoạt động bồi dưỡng HSG ở trường phô
thông bộc lộ nhiều hạn chế, như: thiếu cơ sở lý luận, thực tiễn bồi dưỡng HSG chủ
vếu là dạy bài tập Vật lí thiếu về phức tạp hóa việc tính toán, ít quan tâm đến bản chất
vật lí, vật lí với thực tiễn và kỹ thuật chưa chú ý đến việc phát triên tư duv sáng tạo
trong quá trình bồi dưỡng ở trường phô thông.
1.2

+ Phân hóa trong các giờ học chính khóa.
+ Ngoại khóa
I Bồi dưỡng học sinh giỏi
+ Phụ đạo học sinh vếu kém. Trong đề tái này chúng tôi giới hạn nghiên cứu
dạy học phân hóa ở cấp độ vi mô với hình thức bồi dưỡng HSG vật lý.
1.2.2

Bồi dưỡng HSG Vật lý ở trường phô thông - Hình thức dạy học phân hóa

theo năng lực
Bồi dưỡng HSG Vật lý một mặt được tiến hành trong những giờ học đồng loạt
bằng những biện pháp phân hóa ( phân hóa trong giờ học chính khóa), mặt khác được
thực hiện bằng cách bồi dưỡng tách riêng diên này theo nguvên tắc tự nghuvện hình
thực này gọi là hình thực bồi dưỡng HSG.
Nhóm HSG Vật lý gồm các học sinh cùng một lớp hoặc cùng một khối lớp có
năng lực và yêu thích nghiên cứu vật lv tự nguyện hoặc được tuyên chọn đê được bồi
dưỡng nâng cao kiến thức vật lý. Đế quá trình học tập của các đối tượng học sinh này
không bị lệch thì các em phải đảm bảo các môn học khác không có kết quả trung bình.
HSG được xem là lực lượng nòng cốt và kết quả được xem là chất lượng mũi
nhọn của nhà trường.
-

Mục đích bồi dưỡng HSG này là nâng cao niềm đam mê và yêu thích Vật lý.

đào sâu, mờ rộng các tri thức và ímg dụng vật lý trong khoa học kỹ thuật cũng như
trong đời sống. Bồi dưỡng năng lực tư duy, tự học và phương pháp nghiên cứu khoa
học cho học sinh.
8





- Học sinh có hứng thú yêu thích môn học, có khả năng tập trung cao, ôn định
và nghiêm túc trong học tập.
- Có kết quả cao trong các kỳ thi tuyên chọn HSG vật lý các cấp.
1.2.3.2 Khái niệm học sinh giỏi.
HSG một môn học nào đó là học sinh đạt và vượt chuân kiến thức kỹ năng của
môn học đó. Đối với môn vật lý, HSG phải là học sinh nắm bắt kiến thức kỹ năng của
môn học ở mức độ phân tích, tông hợp, đánh giá. Có tư duy lô gic, tư duy toán học, tư
duv vật lý tốt, có niềm đam mê vật lý học, tự học và tìm tòi sáng tạo.
Ớ nước ta, trong hệ thống giáo dục quốc dân, bậc phô thông có hai khái niệm
HSG đó là HSG toàn diện và HSG môn học các cấp. HSG toàn diện là học sinh đạt
điêm trung bình chung học tập từ 8.0 trở lên trong đó có môn Toán và Văn phải đạt
6.5 trờ lên.
HSG môn học là học sinh đạt các giải thường tương ímg ở môn học đó. Ví dụ
HSG cấp thành phố môn Vật lý là học sinh đạt giải thương trong kỳ thi chọn HSG cấp
thành phố ở mỗi năm học.
Thứ bậc đạt giải tương ứng với điểm thi của bài thi đạt giải. Như vậy HSG
được đánh giá qua điểm số của bài kiểm tra , bài thi qua các kỳ kiểm tra và thi. Học
sinh đạt điếm càng cao thì càng giỏi.
Rõ ràng đề kiêm tra và thi là khâu vô cùng quan trọng đê đo lường thành tích
học tập của học sinh; đê đánh giá đúng năng lực học sinh phù họp với khái niệm HSG
là học sinh vừa có kiến thức vững vàng vừa có tư duy tốt và niềm đam mê tự học tìm
tòi và sáng tạo .
1.2.4

Những dấu hiệu của học sinh giỏi Vật lý
Trong quá trình học tập bộ môn, có những học sinh trình dộ kiến thức, kv năng

tư duy vượt trội lên trên các học sinh khác, có khả năng hoàn thành nhiệm vụ môn học

11


Ngoài ra một dấu hiệu có thê xem là dấu hiệu quan trọng nữa là khả năng học
ngoại ngữ, bởi vì khi đó học sinh mở rộng khả năng tìm và đọc tài liệu.
1.2.5 Thực trạng bồi dưỡng HSG vật lý cấp THCS ở thành phố Hồ Chí Minh
Việc bồi dưỡng HSG ở thành phố Hồ Chí Minh rất được chú trọng tuy nhiên
tùy thuộc vào đặc thù từng quận và đặc thù dân cư mà công tác nàv được phố biến với
từng thời điểm khác nhau, số tiết bồi dưỡng HSG cũng khác nhau, phù thuộc vào kinh
phí của các trường. Ví dụ, trường Đồng Khởi quận Tân Phú bồi dưỡng HSG Vật lv (3
tiết/ tuần), trường Lê Anh Xuân (6 tiết/ tuần). Phòng Giáo dục quyết định nội dung
chương trình thi cấp Quận gồm bao nhiều phần và thời điếm thi. Ví dụ Quận Tân Bình
đề thi tuyển học sinh giỏi cấp Quận gồm Cơ, Nhiệt, Điện, Quang và thời điêm thi vào
tháng 5 sau khi kết thúc năm học nhưng quận Gò vấp thì có thê thi vào tháng 8.
Mỗi Quận đều tổ chức kỳ thi tuyển chọn HSG cấp Quận để tuvển chọn đội
tuyển HSG các môn học sau đó tiếp tục bồi dưỡng các em đê tiếp tục dự tuyển kỳ thi
HSG cấp thành phố vào cuối tháng ba hằng năm. Thành tích của các em HSG đạt giải
cấp thành phố sẽ đánh giá phần nào chất lượng đào tạo của các trường và của các
Quận. Đồng thời thành tích đạt được của HS đánh giá tay nghề của giáo viên bồi
dưỡng. Bời đâv là công tác đầv khó khăn, thử thách đối với một giáo viên đòi hòi sự
bản lĩnh, lòng nhiệt huyết, không ngừng học hỏi và sự nỗ lực không ngừng nhằm tìm
ra và lựa chọn phương pháp và hệ thống bài tập phù hợp cho HSG.
1.2.6 Thực trạng bồi dưỡng học sinh giỏi ở một trường trong quận Tân phủthíinh pho Hồ Chỉ Minh
1.2.6.1 Thuận lợi và khó khăn trong cồng tác bồi dưỡng ở các trường trong quận Tân
Phủ
*
-

Thuận lợi.
Thàiứi tích của HS trong các kỳ thi HSG cấp Quận, cấp thàiih phố, cấp quốc

nên khó làm cho HS yêu thích bộ môn vật lý và thời gian học bồi dưỡng HS phải học
13


trái buôi trùng với lịch học phụ đạo hay học thêm các môn khác cũng không có thời
gian sắp xếp theo học đội tuyển.
- Kinh phí bồi dưỡng cho GV dạy đội tuyên còn khá eo hẹp.
* Ket luận
- Tất cả những thuận lợi và khó khăn trong quá trình công tác bồi dưỡng HSG
đó là những thử thách đối với cả HS và GV nhưng vượt lên trên tất cả là sự nỗ lực và
lao động không ngừng nghi của thầy và trò để vì một tương lai tốt đẹp cho HS và
khăng định lại lòng yêu nghề, tinh thần trách nhiệm của người GV hoàn thành nhiệm
vụ được giao.
1.2.6.2 Phát hiện học sinh có năng khiếu bộ môn Vật lý
Xác định đâv là khâu rất quan trọng góp phần khá lớn vào việc thành công
trong kế hoạch thực hiện công tác bồi dưỡng. Từ đó GV vạch ra giải pháp là phải
chọn được những HS thật sự vêu thích học tập bộ môn Vật lý.
Muốn chọn được HSG thật sự là điều hết sức khó khăn bởi lẽ đa phần đa số
HSG đều chọn bộ môn Toán, Văn, Anh văn đế theo học. Hơn nữa đối với học sinh
thông minh, có khả năng tư duy tốt ở các môn khoa học tự nhiên thì thích chọn môn
Toán hơn Vật lý. Do vấn đề thi tuyến sinh đầu vào lớp 10 là các bộ môn Toán, Văn,
Anh văn nên một số phụ huynh và giáo viên xem nhẹ tầm quan trọng của bộ môn Vật
lý Vậy làm thế nào đê HS yêu thích và lựa chọn học bồi dưỡng môn Vật lý?
Khi sinh hoạt với nhóm bộ môn, GV bồi dưỡng thường trao đôi với các GV
đồng nghiệp nhằm nắm bắt các em HS có năng khiếu , có kỹ năng, có tư duy tốt.
Trong quá trình giảng dạv các GV thường xuyên quan tâm chú ý đến HS ham thích
học bộ môn. GV phải tạo tính hứng thú cho HS, phải nhấn mạnh tầm quan trọng, ứng
dụng của bộ môn trong thực tế. Từ đó GV lập danh sách các em HS tự nguyện theo
học bồi dưỡng và chuẩn bị kế hoạch thực hiện công tác giảng dạy.



kiến thức phần Quang học các em đã làm quen ở lóp 7 với những nội dung nằm trong
chuấn kiến thức, kỹ năng. Trong chương trình Vật lý 9 Phần Quang học, các em HS
chưa được học đến và đến kỳ thi tuyển thành phố thì kiến thức phần Quang học các
em chỉ được làm quen đến bài tập thấu kính hội tụ, không đủ để tham gia kỳ thi tuyển,
lượng kiến thức của HS còn hạn chế. Do đó nhiệm vụ GV bồi dưỡng hết sức quan
trọng là phải định hướng kiến thức cho HS đồng thời phải lựa chọn hệ thống bài tập
phù hợp cho công tác bồi dưỡng. Việc lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập đê truyền
đạt cho HSG phụ thuộc vào nội dung kiến thức trọng tâm trong các đề thi của các kỳ
thi tuvên nhằm bám sát kiến thức cho HS và đạt hiệu quả cao trong công tác bồi
dưỡng.
1.2.6.5 Tài liệu bồi dưỡng HSG Vật lý
Tài liệu dùng cho việc bồi dưỡng HSG trong quận Tân Phú mà giáo viên sử
dụng đa số là các sách xuất bản từ NXB Giáo dục, một số chuyên đề bồi dưỡng HSG,
một số chuyên đề nâng cao cho học sinh THCS. Hiện nay tài liệu về thực hành, thí
nghiệm dùng cho bồi dưỡng HSG còn thiếu, chỉ tập trung vào các dạng bài tập có mức
độ khó và nâng cao và chưa chú trọng vào dạng bài tập sáng tạo. Một số giáo viên
tham gia trong quá trình bồi dưỡng, tham khảo tài liệu trên website, tuyển tập 500 bài
Vật lý THCS,.....đồng thời trao đôi tư liệu, kinh nghiệm đối với những GV có kinh
nghiệm lâu năm.
Từ những vấn đề trên qua khảo sát thực tế cho thấy kết quả HSG bộ môn Vật lý
của Quận Tân Phú qua các kỳ thi thành phố .. ..chưa cao so với các Quận khác. Quận
Tân Phú đó là một trong những quận mới thành lập so với các quận khác, nhưng đội
ngũ GV không ngừng học hỏi đê nâng cao thành tích của Quận so với mặt bằng chung
của thành phố.
1.2.6.6 Kết quả đạt được của bộ môn Vật lý của các trường trong quận Tân Phú
trong một số năm học:
HSG cấp Quân
16



7

2

ố

5

8

HÙNG VƯƠNG

4

9

8

4

4

4

ĐẶNG TRẰN CÔN

1

2


2

3

4

TẢN THÓI HÒA

0

0

0

0

0

4

LÊ LỢI

0

0

0

0


22

HSG cấp thành phố.

TRƯỜNG

SỐ HS ĐẠT GIẢI

2006-

2007-

2008-

2009-

2010-

2011-

2007

2008

2009

2010

2011

- BTVL như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức
mới cho học sinh, đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến thức mới một cách sâu sắc.
- BTVL rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức, liên hễ giữa lv
thuvết, những điều học sinh trên lóp với thực tiễn cuộc sống, vấn đề cần giải quvết.
-

BTVL là phương tiện để giáo viên bổ sung những gì mà giờ lv thuyết không thể

trình bày hết được.
- BTYL là dịp đế học sinh hệ thống lại những kiến thức đã học qua nhiều bài
học, chương, phần khác nhau, giải những bài tập mang tính tông họp và khái quát cao.
- BTVL cũng là phương tiện đê đánh gí khả năng tiếp thu và vận dụng kiến
thức của học sinh. Qua đó, giáo viên thu nhận và đánh giá thông tin phản hồi từ đó có
hướng điều chỉnh thích hợp nhằm nâng cao hiệu quả dạy học.
- BT VL là phương tiện rèn luyện tưu duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu
khoa học, phát triển tư duv vật lý, tư duy lô gic, tư duy sáng tạo, năng lực làm việc
độc lập cho học sinh, tinh thần tự lập, tính cẩn thận, kiên trì trong công việc.
18


1.3.2 Phân loại bài tập Vật lý theo mục đích bồi dưỡng học sinh giỏi
BTVL rất đa dạng và phong phú cho nên có rất nhiều cách phân loại khác
nhau. Dựa vào mục đích dạy học, về tiêu chí giải mà người ta phân loại các dạng
BTVL như phân loại theo nội dung, theo mục đích dạy học, theo độ khó, theo đặc
điểm, phương pháp nghiên cứu vấn đề, theo phương thức giải hay phương thức cho
điều kiện và theo hình thức lập luận lôgic.
Với mục đích bồi dưỡng HSG theo PGS.TS Phạm Thị Phú chia BTVLtheo các
loại sau:
* Loai 1: Bài tập nâng cao kiến thức
- M uctiêu: Bô túc thêm kiến thức cho học sinh đê có thể thi Olvmpic các cấp