BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ THU HIỀN

XÂY DỰNG
HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỆT HỌC
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ
CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN, NĂM 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ THU HIỀN

XÂY DỰNG
HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỆT HỌC
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ
CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
BỘ MÔN VẬT LÍ
MÃ SỐ: 60.14.01.11


CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC CƠ SỞ................................................................1

NGHỆ AN, NĂM 2013........................................................................1
NGUYỄN THỊ THU HIỀN.................................................................2
XÂY DỰNG............................................................................................................2
HỆ THỐNG BÀI TẬP NHIỆT HỌC........................................................................2
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ..................................................................2
CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC CƠ SỞ................................................................2

NGHỆ AN, NĂM 2013........................................................................2


DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
TT

Thuật ngữ

Viết tắt

1

Bài tập

BT

2

Bài tập vật lí

BTVL


8

Nhà xuất bản

NXB

9

Sách giáo khoa

SGK

10

Trung học cơ sở

THCS

11

Thực nghiệm sư phạm

TNSP


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài và lịch sử vấn đề
Mục tiêu của sự nghiệp Giáo dục trong giai đoạn hiện nay là đào tạo ra
những người lao động có phẩm chất, có tri thức, có kĩ năng, sáng tạo và thích

rèn luyện tính kiên trì cẩn thận, đây là loại toán khá phong phú về nội dung,
chủ đề, phương pháp giải. Song một bài toán nhiệt học thường kèm theo lời
giải dài cùng nhiều phép tính phức tạp chính vì lẽ đó mà HS khi giải BT nhiệt
học thường tập trung vào phép tính mà ít chú ý tới bản chất Vật Lí của bài
toán, của vấn đề. Thông qua quá trình bồi dưỡng HS giỏi môn Vật Lí và tìm
hiểu qua GV giảng dạy Vật Lí ở các trường phổ thông và các trường chuyên,
chúng tôi nhận thấy: Đã có một số tác giả quan tâm nghiên cứu sử dụng BT
nhiệt học THPT để BD HSG, song đối với THCS nguồn tài liệu vốn còn thiếu
thốn nay chương trình lại có nhiều đổi mới làm GV ở các trường còn lúng
túng khi chọn nội dung BT phần này để BD HSG.Vì thế đòi hỏi nội dung
phương pháp BD HSG cần có sự hoàn thiện và thay đổi cho phù hợp.
Xuất phát từ cơ sở lý luận và yêu cầu của thực tiễn nói trên tôi chọn đề
tài nghiên cứu “Xây dựng hệ thống bài tập phần nhiệt học Bồi dưỡng Học
sinh giỏi Vật lí chương trình THCS ”
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng hệ thống BT nhiệt học nhằm phát triển tư duy và
năng lực sáng tạo của HS trong quá trình BDHSG Vật Lí trung học cơ sở
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Quá trình dạy học BD HSG Vật Lí ở trường THCS.
- Dạy học BT Vật Lí .
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Phần nhiệt học chương trình THCS
2


- Hệ thống BT nhiệt học BD HSG Vật Lí trường THCS.
4. Giả thuyết khoa học
- Nếu Xây dựng và sử dụng được hệ thống BT về Nhiệt Học THCS
đa dạng về chủng loại ( có nội dung giáo khoa, nội dung thực tế, nội dung kỹ

nhân, giải BT theo nhóm, lập đề thi tuyển chọn HSG Vật lí THCS.
- Thiết kế giáo án dạy học sử dụng các BT đã xây dựng để BD HSG
- Kết quả đã BD đội tuyển HSG Vật lí lớp 9 trường THCS Hoà Hiếu
II - Thị xã Thái Hoà gồm có 14 HS và đạt giải cấp Thị xã 13 HS, đạt giải cấp
tỉnh 02 HS năm học 2012-2013 (Phụ lục 3a, 3b)
8. Cấu trúc luận văn
Mở đầu: (04 trang)
Nội dung: Gồm 3 chương
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn sử dụng bài tập bồi dưỡng học sinh
giỏi Vật lí. (20 trang)
Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập nhiệt học BD HSG
Vật lí chương trình THCS (44 trang)
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (09 trang)
Kết luận (01 trang)
Tài liệu tham khảo (01 trang)
Phụ lục

4


NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN SỬ DỤNG BÀI TẬP
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ
1.1. Vấn đề bồi dưỡng nhân tài trong mục tiêu giáo dục nước ta
Bồi dưỡng nhân trí là một thành phần quan trọng trong mục đích giáo
dục của nước ta.
Mục tiêu đào tạo nhân tài có thể nêu lên một số điểm chính như sau:
- 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.

cấp huyện phải trải qua kỳ thi tuyển chọn HSG vật lí cấp Huyện, thí sinh dự
thi đạt 10/20 (thang điểm 20) thì đạt giải thấp nhất (Khuyến khích), điểm càng
cao thì giải càng cao. HS THCS thì đạt danh hiêu HSG cấp Huyện và cao nhất
là HSG giỏi cấp Tỉnh. Ở trường THPT thì có danh hiệu HSG cấp Tỉnh, cấp
Quốc gia, khu vực và Quốc tế.
Từ đó có thể định nghĩa HSG Vật lí là HS đạt điểm cao trong các kỳ thi
chọn HSG các cấp môn vật lí. HSG cấp nào thì phải đạt điểm cao trong kỳ thi
cấp đó, cấp càng cao thì đề thi càng khó, HS phải càng giỏi. HS muốn đạt
danh hiệu HSG thường phải qua các đợt bồi dưỡng luyện tập vừa để nâng cao
kiến thức, vừa rèn luyện kỹ năng và phát triển năng lực tư duy.
* Những dấu hiệu của HSG Vật lí:
Qua tìm hiểu thực tiễn và trải nghiệm bồi dưỡng HSG, chúng tôi cho
rằng HSG Vật lí có biểu hiện sau:
- Luôn thích học giờ vật lí, tìm tòi khám phá, thích giải những BT Vật lí
khó, tự nghiên cứu và tự giải những bài tập khó;
- Luôn tự đặt ra câu hỏi và tìm câu trả lời cho các hiên tượng xảy ra
trong tự nhiên.
6


- Luôn tìm và đặt ra câu hỏi mới lạ cho GV giải đáp.
1.2.2. HS năng khiếu Vật lí
Theo tâm lí học: năng khiếu là dấu hiệu biểu hiện sớm của trẻ em về
một tài năng nào đó khi đứa trẻ chưa tiếp xúc với hệ thống, có tổ chức trong
HĐ tương ứng. Năng khiếu là mầm mống tài năng về sau của một con người.
Khái niệm mầm mống mang trong nó hai khái niệm đặc trưng: [16;54]
- Chỉ cái gì đó còn ở trạng thái khả năng chứ chưa thành hiện thực
- Chỉ cái gì đó chưa phát triển đầy đủ còn ở giai đoạn phôi thai. Chính
vì vậy năng khiếu không phải là tài năng mà chỉ là dấu hiệu tài năng.
Các tiêu chí phát hiện HS có năng khiếu về Vật lí: [16;54]

đó.
- Sử dụng những biện pháp phân hoá đưa diện HS trung bình khá lên
trình độ Khá.
- Có những nội dung bổ sung và biện pháp phân hoá giúp học sinh KháGiỏi đạt được những yêu cầu nâng cao trên mức cơ bản.
- Dạy học phân hoá có thể thực hiện theo hai hướng: Phân hoá nội tại,
tức là dùng các biện pháp phân hoá thích hợp trong một lớp học thống nhất
với cùng một kế hoạch học tập cùng một chương trình SGK; Phân hoá về tổ
chức (còn gọi là phân hoá ngoài) tức là hình thành những nhóm ngoại khoá,
lớp chuyên, dạy theo giáo trình riêng….
Theo Phạm Thị Phú: Từ thập niên 60 của thế kỷ 20 ở nước ta đã thực
hiện dạy học phân hoá ở hình thức hệ thống trường chuyên, khối chuyên;
trường chuyên do các tỉnh quản lý và khối chuyên thuộc các trường Đại học
(ĐHSP, hoặc Đại học tổng hợp). Thành tích đào tạo bồi dưỡng HSG trong các
trường này trong hơn 50 năm qua thật đáng tự hào, học sinh nước ta đã đạt
thứ hạng cao trong các kỳ thi Olympic quốc tế và khu vực, đa số học sinh ở
trường chuyên, khối chuyên được học tập theo giáo trình riêng.
8


Ngoài ra trong các trương phổ thông lại có các lớp chuyên, lớp chọn
cũng là một hình thức dạy học phân hoá; cuối cùng là thành lập các đội tuyển
HSG các cấp trong các trường phổ thông đại trà và bồi dưỡng theo một kế
hoạch đặc biệt. Trong đề tài này chúng tôi chọn dạy học phân hoá theo hình
thức này.
1.4. BT Vật lí với việc phát hiện và BD HSG
Các trường phổ thông ( THPT, THCS) thành lập các đội tuyển HSG
Vật lí các khối lớp (lớp 9 THCS, lớp 12THPT); chương trình, nội dung,
phương pháp dạy học ở các đội tuyển do GV phụ trách trực tiếp xây dựng.
Căn cứ chủ yếu là đề thi HSG các kỳ thi đã qua của các địa phương khác nhau
và chương trình hiện hành. Trong đó BT là một phương tiện dạy học chủ yếu

xác và phong cách làm việc khoa học, giáo dục lòng yêu thích bộ môn
b. Về mặt phát triển
Phát triển ở HS các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc
lập, thông minh, sáng tạo.
c. Về mặt giáo dục
Rèn luyện đức tính kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học.
Nhưng bản thân một BT Vật lí chưa có tác dụng gì cả, không phải một
BT Vật lí “hay” thì luôn có tác dụng tích cực. Vấn đề phụ thuộc chủ yếu là
“người sử dụng nó”. Làm thế nào phải biết trao đúng đối tượng, phải biết cách
khai thác triệt để mọi khía cạnh của bài toán, để HS tự mình tìm ra cách giải,
lúc đó BT Vật lí mới thực sự có ý nghĩa.
1.4.1.3. Vai trò của Bài tập Vật lí [16;44]
BT Vật lí có vai trò vô cùng quan trọng, chúng được sử dụng trong dạy
học Vật lí với những mục đích khác nhau:

10


BT Vật lí được sử dụng như các phương tiện nghiên cứu tài liệu mới
khi trang bị kiến thức mới cho HS nhằm đảm bảo cho HS lĩnh hội kiến thức
một cách sâu sắc và vững chắc.
BT Vật lí là phương tiện rèn luyện cho HS kĩ năng kĩ xảo vận dụng
kiến thức, liện hệ lý thuyết với thực tiễn đời sống. Trong đó yêu cầu HS phải
vận dụng kiến thức lý thuyết để giải thích các hiện tượng có thể xảy ra trong
thực tiễn ở những điều kiện cho trước.
BT Vật lí là phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn
luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS bởi vì giải
BT Vật lí là hình thức làm việc căn bản của HS. Trong những việc làm cụ thể
đó tư duy logic, tư duy sáng tạo của HS được nâng cao giúp HS bồi dưỡng tư
duy sáng tạo. Đặc biệt là BT giải thích các hiện tượng, BT thí nghiệm.

nhân tài; tập trung vào bồi dưỡng tư duy và năng lực sáng tạo cho HS. Một
phương tiện hữu hiệu dùng cho bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS là BT
sáng tạo.
- Cơ sở lý thuyết của BT sáng tạo [16;43]
Sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ
thuộc vào cái đã có. Sáng tạo là HĐ đặc thù chỉ có con người mới có để tạo ra
những giá trị tinh thần, vật chất mới.
Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về tâm lý học sáng tạo đã cho
rằng: mỗi người đều tiềm ẩn khả năng sáng tạo lớn hoặc nhỏ. Nếu được bồi
dưỡng, rèn luyện thường xuyên đúng phương pháp thì tiềm năng sáng tạo sẽ
bộc lộ, phát triển và sáng tạo ra giá trị vật chất hoặc tinh thần lớn cho nhân
loại, hoặc chí ít cũng cải tạo nâng cao chất lượng cuộc sống của chính mình.
Kết luận đó thực sự có ý nghĩa đối với dạy học trong nhà trường. Một
trong những nhiệm vụ của dạy học các môn khoa học là phát triển tư duy ở
HS năng lực tư duy gồm: tư duy logic, tư duy sáng tạo, tư duy đặc thù của bộ
12


môn, tạo cơ sở cho việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. Nhiệm vụ này
được Thủ tướng Phạm Văn Đồng gói gọn trong câu nói đầy ý nghĩa: “Dạy là
phải gõ vào trí thông minh của học sinh”, “Nghề dạy học là nghề sáng tạo
nhất trong những nghề sáng tạo”.
Cơ sở lý thuyết BT sáng tạo trong dạy học Vật lí là sự giống nhau về bản
chất của HĐ nhận thức khoa học Vật lí và HĐ học tập Vật lí. Bản chất đó thể
hiện tính mới mẻ trong nhận thức: Đối với nhà Vật lí học “cái mới” tìm ra là
phát minh khoa học mà nhân loại chưa ai biết, còn đối với học sinh khám phá
“cái mới” đối với bản thân mình, và “cái mới” là bản chất của sự sáng tạo.
Trong Vật lí học, V.G.Ra-zu-mốp-xki trình bày sáng tạo dưới dạng chu
trình như sau:
Hệ quả logic

- Vận dụng linh hoạt sáng tạo từ kiến

giải
- Dạng bài tập theo khuôn mẫu nhất

thức cũ
- Không theo khuôn mẫu nhất định

định
- Tình huống quen thuộc
- Có tính tái hiện
- Không yêu cầu khả năng đề xuất,

- Tình huống mới
- Có tính phát triển
- Yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá

đánh giá

- Các dấu hiệu BT sáng tạo [16;57];
+ Dấu hiệu 1: BT có nhiều cách giải
Khi giải các BT Vật lí HS phải dựa vào các đại lượng đã cho trong BT.
Mỗi đại lượng vật lí có nhiều mối liên hệ với các đại lượng khác, khi thực
hiện giải các Bài tập loại này làm cho HS biết nhìn nhận ở nhiều góc độ khác
nhau. Điều này giúp cho các em có thể phát triển được tính mềm dẻo và linh
hoạt hơn khi đứng trước một bài tập hay một vấn đề thực tiễn và có thể chọn
được phương pháp giải quyết vấn đề nhanh nhất.
+ Dấu hiệu 2: BT có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi.
Loại bài tập này thường có nhiều câu hỏi, ở câu hỏi thứ nhất thường là
một BT luyện tập, các câu hỏi tiếp theo có hình thức tương tự, nếu vẫn áp

15


tích mối quan hệ giữa dự kiện “đầu vào”, “đầu ra” để tìm thấy cấu trúc bên
trong của hộp đen.
Tính chất quá trình tư duy của HS khi giải bài toán hộp đen tương tự với
quá trình tư duy của người kỹ sư nghiên cứu cấu trúc chiếc đồng hồ mà không
có cách nào tháo được chiếc đồng hồ đó ra; anh ta phải đưa ra mô hình cấu trúc
của đồng hồ, vận hành mô hình đó, điều chỉnh mô hình cho đến khi hoạt động
của mô hình giống như chiếc đồng hồ thật. Chính vì vậy bài toán hộp đen ngoài
chức năng giáo dưỡng còn có chức năng bồi dưỡng năng lực sáng tạo.
+ Dấu hiệu 7: Bài toán nghiên cứu, thiết kế
HS có thể sử dụng các kiến thức đã học ở trường phổ thông để tiến
hành nghiên cứu, thiết kế, chế tạo những ứng dụng đơn giản vào cuộc sống
khoa học kỹ thuật. Đối với các bài toán loại này HS phải vừa vận dụng những
kiến thức thực tiễn để thiết kế, chế tạo các thiết bị, dụng cụ ứng dụng trong
thực tiễn. Các em phải tiến hành tính toán để thiết kế và chế tạo, trong các
phương án có được các em phải lựa chọn phương án tối ưu để đạt được kết
quả tốt nhất. Đây là loại BT có đặc điểm rèn luyện cho HS tính thực tiễn cho
HS có tính thực tiễn cao, có tác dụng tốt trong việc phát triển tư duy cho HS.
1.4.3 BT vật lí với việc BD HSG
* Vai trò của BT đối với việc bồi dưỡng HSG [14;337]
- BT giúp cho HS ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức HS đã nắm được cái chung, cái
khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là các khái niệm trừu tượng.
BT Vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi
giải BT HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp
các kiến thức của nhiều chương, nhiều phần của chương trình.
- Giải BT là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của HS


17


BT thí nghiệm để rèn luyện óc quan sát, kết hợp tư duy lý thuyết và tư duy
thực nghiệm.
- Phải bồi dưỡng niềm yêu thích Vật lí cho HS; HS giỏi phải yêu thích
đam mê môn học vì chính nội dung môn học chứ không vì điểm số, vì vậy hệ
thống BT phải có sức cuốn hút HS vào các HĐ thực tiễn, sáng tạo, phải có BT
có nội dung thực tế, nội dung lịch sử, BT thiết kế, chế tạo để HS làm kỹ sư
thiết kế thi công.
1.6. Các hình thức sử dụng BT trong phát hiện và bồi dưỡng HSG
1.6.1. BT là phương tiện phát hiện HSG[14;337]
- Những BT mang tính chất rèn luyện, nâng cao và sáng tạo, thoạt nhìn
nó rất mới lạ với những BT thông thường, buộc HS phải suy nghĩ, phân tích
cặn kẽ thì mới có thể giải được.
- Những BT có tính chất nâng dần từ mức cơ bản đến nâng cao và sáng
tạo giúp HS phát triển tư duy và rèn luyện kỹ năng phân tích, tổng hợp.
1.6.2. Luyện tập giải BT cá nhân ở nhà[14;374]
- Việc HS tự học ở nhà có một ý nghĩa lớn về mặt giáo dục và giáo
dưỡng, không có sự hướng dẫn trực tiếp của GV. Việc giao bài làm một cách
có hệ thống có một quy luật chặt chẽ, nhờ đó mà học sinh có thể tự lực giải
quyết các BT khó, vì đã có sự chuẩn bị ở các bài tập dễ.
- Có thể giao BT về nhà cho HS bằng nhiều hình thức. Giao BT trong
thời gian truy bài đầu giờ, giao BT sau tiết học, giao BT theo hệ thống bài tập
SGK, sách bài tập, sách tham khảo, theo chuyên đề...
- Một biện pháp quan trọng nữa để đảm bảo công tác hướng dẫn học ở
nhà có kết quả là cần có những biện pháp kiểm tra, động viên, khích lệ kịp
thời và phù hợp
1.6.3. Giải BT theo nhóm [14;381]



Ngoài
chuẩn

Trong chuẩn
1

Chọn HSG
cấp trường

Dạng bài tập

- Chuyển động phân tử
(Câu 3)

19

- Nhiệt
lượng

BT
luyện
tập
nâng
cao
Câu3,
Câu 1

BT
sáng


THCS Hoà
Hiếu II
Năm 2009

2

Chọn HSG
cấp trường
THCS Hoà
Hiếu II
Năm 2010

3

Chọn HSG
cấp trường
THCS Hoà
Hiếu II
Năm 2011

4

5

6

7

8

4)
- Năng suất toả nhiệt của
nhiên liệu (Câu 2)
- Chuyển động phân tử
(Câu 4)
- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 1, câu 2, câu
3)
- Chuyển động phân tử
(Câu 1)
- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 2, câu 3)
- Năng suất toả nhiệt của
nhiên liệu (Câu 3)

BT
luyện
tập
nâng
cao

hao phí
môi
trường
(Câu 4b)
- Bài
Câu3,
toán hiệu Câu 4
suất
(Câu 2)

- Nhiệt
Câu 2
lượng
hao phí
môi
trường
(Câu 3)
-Bài toán
hiệu suất
(Câu 3)

- Phương trình cân bằng
nhiệt (Câu 3)

20

BT
sáng
tạo

Bài
Bài tập
tập có
có nội
nội
dung
dung
Kỹ
thực
thuật

Câu 3

Câu 3

Câu 2b