ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

BÙI THỊ THỦY

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI
BÀI TẬP CHƢƠNG TỪ TRƢỜNG VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC
SINH GIỎI VẬT LÍ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÍ)
Mã số: 8140111

HÀ NỘI – 2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

BÙI THỊ THỦY

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI
BÀI TẬP CHƢƠNG TỪ TRƢỜNG VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC
SINH GIỎI VẬT LÍ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÍ)
Mã số: 8140111


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ĐC

Đối chứng

HS

Học sinh

HSG

Học sinh giỏi

THPT

Trung học phổ thông

THCS

Trung học cơ sở

TN

Thực nghiệm

ii


MỤC LỤC
Trang


1.1. Vấn đề bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lí………………….

4

1.1.1.Tầm quan trọng của công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi Vật lí

4

1.1.2. Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí…………………
1.1.2.1. Một số quan điểm về học sinh giỏi……………………

5

1.1.2.2. Các hình thức giáo dục học sinh giỏi…………………..

6

1.1.2.3. Mục tiêu dạy học sinh giỏi……………………………

6

1.1.3. Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi

7

1.1.3.1. Năng lực và phẩm chất cần có của học sinh giỏi nói chung

7



17

iii


1.2.5. Hƣớng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí.......................

20

1.2.6. Sử dụng bài tập Vật lí nhằm bồi dƣỡng Học sinh giỏi Vật lí

22

1.3.Tình hình thực tế công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi ở trƣờng

22

THPT.......................................................................
1.3.1. Đội ngũ giáo viên Vật lí và thành tích của học sinh giỏi

22

Vật lí trƣờng THPT...............................................................
1.3.2.Thực trạng công tác bồi dƣỡng học sinh giỏi ở lớp chất

23

lƣợng cao trƣờng THPT........................................................
1.3.3. Một số đề xuất, kiến nghị trong công tác bồi dƣỡng học

2.2.1. Kiến thức......................................................................

47

2.2.2. Kỹ năng........................................................................

47

2.2.3. Thái độ, tình cảm........................................................

47

2.3. Định hƣớng xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt

48

động giải bài tập Chƣơng “Từ trƣờng”......................
2.3.1. Định hƣớng xây dựng hệ thống bài tập chƣơng Từ trƣờng

48

2.3.2. Định hƣớng phƣơng pháp hƣớng dẫn hoạt động giải hệ

48

thống bài tập chƣơng Từ trƣờng.......................................
2.4. Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài

48


80

3.3.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm.................................

80

3.3.2. Bố trí thực nghiệm sƣ phạm........................................

80

3.4. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm...................................

81

3.5. Thời gian thực nghiệm và tiêu chí đánh giá kết quả thực

81

nghiệm sƣ phạm............................................................
3.5.1. Thời gian tiến hành thực nghiệm………………………

81

3.5.2. Tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm…….

82

3.6. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm………………………….

82


89

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................

90

PHỤ LỤC......................................................................................................

v

91


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Bảng kết quả điểm kiểm tra...............................................82
Bảng 3.2. Bảng các tham số thống kê................................................84
Bảng 3.3. Bảng thống kê số học sinh đạt điểm Xi..............................84
Bảng 3.4. Bảng thống kê số học sinh đạt điểm Xi trở xuống..........84

vi


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung chƣơng Từ trƣờng...................27
Hình 3.1. Đồ thị đƣờng phân bố tần suất...........................................85
Hình 3.2. Đồ thị đƣờng phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi..............85


1


5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về bồi dưỡng HSG Vật lí, bài tập
Vật lí và phương pháp hướng dẫn giải bài tập Vật lí.
5.2. Nghiên cứu nội dung kiến thức, mục tiêu chương “ Từ trường” vật lí
11 THPT
5.3. Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập
chương “Từ trường” Vật lí 11
5.4. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính cần thiết 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 lí và tổ chức hƣớng dẫn các hoạt động
giải bài tập chƣơng “Từ trƣờng” Vật lí lớp 11
6.2. Khách thể nghiên cứu
HSG lớp 11 tại trƣờng THPT Trực Ninh –Nam Định
7. Phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng khảo sát là HSG lớp 11 của trƣờng THPT Trực Ninh- Nam Định.
8. Phƣơng pháp nghiên cứu
8.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận
8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
8.4. Phương 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

2



Đảng và Nhà nƣớc ta cũng hết sức quan tâm đến công tác bồi dƣỡng
HSG trong nghị quyết Trung ƣơng Đảng Cộng Sản Việt Nam lần thứ IV đã
viết “không bao giờ hết, bƣớc vào giai đoạn này nhà trƣờng phải đào tạo
những con ngƣời năng động, sáng tạo tiếp thu những kiến thức hiện đại ,tự
tìm giải pháp cho các vấn đề do cuộc sống công nghiệp đặt ra”. Đặc biệt trong
thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc và hội nhập quốc tế hiện nay
thì mục tiêu quan trọng hàng đầu của ngành giáo dục là đào tạo nhân tài.Một
trong những nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục cũng nhƣ các trƣờng
phổ thông là sớm phát hiện và bồi dƣỡng HSG để các em trở thành những
ngƣời đủ đức, đủ tài để phục vụ cho đất nƣớc.
Qua hiểu biết cũng nhƣ kinh nghiệm của bản thân tôi thấy: Nếu không
làm tốt công tác tuyển chọn và bồi dƣỡng HSG thì đó là một sự lãng phí và
việc phát hiện và bồi dƣỡng học sinh giỏi là một nhiệm vụ của ngƣời giáo
viên nói chung và giáo viên Vật lí nói riêng, từ đó cung cấp cho các trƣờng
đại học những sinh viên tài năng để đào tạo ra nguồn lao động chất lƣợng cao
cho đất nƣớc.

4


Nhƣ vậy nguồn nhân lực chất lƣợng cao phải đƣợc phát hiện và bồi
dƣỡng từ rất sớm khi họ còn ngồi trên ghế nhà trƣờng phổ thông nhƣ Lê Nin
đã từng nói “ Tài năng là một thứ hiếm hoi. Cần thận trọng nâng đỡ nó một
cách hệ thống”.
1.1.2.Học sinh giỏi và học sinh giỏi Vật lí[11, tr.1]
1.1.2.1. Một số quan điểm về học sinh giỏi
Nƣớc Mỹ đến thế kỉ 19 cũng chú ý đến vấn đề HSG và tài năng năm
1968 tại trƣờng Public schools Lousis cho phép những HSG học chƣơng trình
6 năm trong vòng 4 năm sau đó lần lƣợt là các trƣờng Wobburt… và trong
suốt thế kỉ XX , HSG đã trở thành 1 vấn đề của nƣớc Mỹ với hàng loạt các tở

Phƣơng pháp Mông-te-xơ-ri: Trong 1 lớp HS chia thành 3 nhóm tuổi nhà
trƣờng mang lại cho HS những cơ hội vƣợt lên so với các bạn cùng nhóm tuổi.
Tăng gia tốc: Phƣơng pháp này đòi hỏi phải xây dựng đƣợc các mức
độ , nó hết sức có lợi cho những HSG trong hình thức học tập với tốc độ cao
Học tách rời: một phần thời gian theo học lớp HSG phần còn lại học
theo lớp thƣờng
Dạy ở nhà (home schooling): một nửa thời gian học tại nhà , học lớp ,
nhóm, học có cố vấn hoặc 1 thầy 1 trò
Trƣờng mùa hè: bao gồm những course học đƣợc tổ chức vào mùa hè
Sở thích riêng (hobby)
Phần lớn các nƣớc đều chú trọng bồi dƣỡng HSG từ tiểu học , cách tổ
chức DH cũng rất đa dạng .
1.1.2.3. Mục tiêu dạy học sinh giỏi
Mục tiêu chính của chƣơng trình dành cho HSG và HS tài năng nhìn
chung các nƣớc đều thể hiện một số quan niệm sau:
Bồi dƣỡng khả năng lao động , làm việc sáng tạo.
Phát triển phƣơng pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng
trí tuệ của HS.
Nâng cao ý thức và khát vọng của trẻ về sự tự chịu trách nhiệm.
Phát triển các kĩ năng, phƣơng pháp và thái độ tự học suốt đời.

6


Khuyến khích sự phát triển về lƣơng tâm và ý thức trách nhiệm trong
đóng góp xã hội.
Thúc đẩy động cơ học tập.
Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng nghiên cứu khoa học.
Định hƣớng nghề nghiệp.
Hình thành, rèn luyện và phát triển khả năng giao tiếp, ứng xử với mọi

Cấu trúc của năng lực
Cấu trúc năng lực gồm 3 thành tố:
Thành tố 1: Hệ thống tri thức, kỹ năng kỹ xảo để tạo ra năng lực tƣơng
ứng với hoạt động.
Thành tố 2: Động cơ hứng thú, xu hƣớng hoạt động:
Thành tố 3: Hành động: là điều kiện để hình thành năng lực
Phân loại năng lực
Dựa vào các tiêu chí khác nhau, chúng ta có thể phân chia thành các
loại năng lực khác nhau:
Dựa trên mức độ chuyên biệt của năng lực, phân thành hai loại sau:
+ Năng lực chung: Là năng lực cần thiết cho nhiều lĩnh vực hoạt động
khác nhau, chẳng hạn những thuộc tính về thể lực, về trí tuệ (quan sát, trí nhớ,
tƣ duy, tƣởng tƣợng, ngôn ngữ…) là điều kiện cần thiết để giúp cho nhiều
lĩnh vực hoạt động có hiệu quả.
+ Năng lực riêng (năng lực chuyên biệt, chuyên môn) là sự thể hiện
độc đáo các phẩm chất riêng biệt, có tính chuyên môn, nhằm đáp ứng yêu cầu
của một lĩnh vực hoạt động chuyên biệt với kết quả cao nhƣ năng lực toán
học, văn học, hội họa, âm nhạc, thể thao… Hai loại năng lực này bổ sung hỗ
trợ cho nhau.
Dựa vào nguồn gốc phát sinh, phân chia năng lực thành hai loại:
Năng lực tự nhiên: Là loại năng lực có nguồn gốc sinh vật và có quan
hệ trực tiếp với tƣ chất. Năng lực này đƣợc di truyền qua gen, ví dụ nhƣ năng
lực phản ứng, thích ứng với điều kiện mới. Tuy nhiên, năng lực này có bị tác
động, biến đổi của môi trƣờng và giáo dục.

8


Năng lực xã hội:Hình thành và phát triển trong quá trình sống và hoạt
động của mỗi cá nhân nhƣ năng lực ngôn ngữ, năng lực lao động sáng tạo,

Biết tổ hợp các yếu tố, các thao tác để thiết kế một dãy các hoạt động
nhằm đạt kết quả mong muốn
Năng lực kiểm chứng: Biết suy xét đúng sai từ một loạt sự kiện, biết tạo
ra các tƣơng tự hay tƣơng phản khẳng định hoặc bác bỏ một đặc trƣng nào đó
trong sản phẩm do mình làm ra, biết chỉ ra một cách chắc chắn các dữ liệu cần
phải kiểm nghiệm khi thực hiện 1 số lần kiểm nghiệm
Năng lực thực hành: Biết thực hiện dứt khoát một số động tác trong khi
làm thí nghiệm, biết kiên trì, kiên nhẫn trong quá trình làm sáng tỏ một số vấn
đề lý thuyết mới[5, tr.1-15]
1.1.3.2.Những năng lực, phẩm chất cần có của học sinh giỏi Vật lí[2, tr.6-7;
4, tr.164]
Căn cứ vào những năng lực, phẩm chất của HSG và đặc thù môn Vật lí
có thể nêu ra một năng lực và phẩm chất của học sinh giỏi Vật lí nhƣ sau:
Có kiến thức Vật lí vững vàng, sâu sắc, hệ thống(nắm vững bản chất của các
hiện tƣợng Vật lí); Có khả năng nhận thức vấn đề nhanh , rõ ràng và năng lực
tƣ duy Vật lí tốt; Có khả năng quan sát, nhận thức nhận xét các hiện tƣợng tự
nhiên, có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo những kiến thức cơ
bản và những nhận thức đó vào các tình huống khác nhau kể cả những tình
huống mới. Có khả năng nhìn nhận một vấn đề từ nhiều góc độ; Có phƣơng
pháp giải độc đáo, ngắn gọn, sáng tạo và biết trình bày những ý tƣởng của
mình một cách ngắn gọn, rõ ràng; Có khả năng thực hành tốt, biểu hiện ở chỗ
có kĩ năng tiến hành thí nghiệm Vật lí, biết nhận xét hiện tƣợng và phân tích
kết quả thí nghiệm để rút ra kiến thức. Có năng lực về phƣơng pháp nghiên
cứu khoa học: biết nêu ra những dự đoán, lí luận và giải thích cho những hiện
tƣợng xảy ra trong thực tế, biết cách dùng thực nghiệm để kiểm chứng lại lý
thuyết; Có năng lực lao động sáng tạo: biết tổng hợp các yếu tố, các thao tác
để thiết kế một dãy hoạt động nhằm đạt kết quả mong muốn; Có lòng say mê,
yêu thích môn Vật lí, có tính cẩn thận, kiên trì, trung thực, có ý thức tự học

10

hàng năm cho nhóm, lớp học sinh giỏi. Các giai đoạn nhƣ sau:

11


Giai đoạn 1: Củng cố kiến thức THCS. GV cần hệ thống lại các kiến thức
ở THCS, kiến thức lớp 10 và cho học sinh làm một số chuyên đề HSG.
Giai đoạn 2: Chuyên đề nâng cao. Các em trong nhóm HSG ngoài học các
kiến thức cơ bản trên lớp còn học thêm các kiến thức cần thiết cho HSG. 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
Giai đoạn 3: Thành lập đội tuyển HSG
b) Hƣớng dẫn tự học
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”
Rèn luyện cho HS cách đọc có hệ thống:
Học có hệ thống còn là học theo lịch sử phát triển của vấn đề
Học có hệ thống còn là 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
Học có hệ thống là học phải đi đôi với hành, lý thuyết phải gắn liền với
thực hành.
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 các phần, quy định thời
gian dành cho mỗi phần và tìm mọi cách để thanh toán từng phần theo thời
gian đã định
Học có kế hoạch còn nhằm từng vấn đề trong thời kỳ nhất định rồi đặt kế
hoạch đọc sách vở, tài liệu liên quan tới vấn đề đó

1.2.Bài tập Vật lí trong dạy học ở trƣờng trung học phổ thông
1.2.1.Khái niệm về bài tập Vật lí
Bài tập Vật lí đƣợc hiểu là một vấn đề đƣợc đặt ra đòi hỏi phải giải quyết
nhờ những suy luận logic,những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các
khái niệm,các thuyết, các định luật và các phƣơng pháp Vật lí.
1.2.2.Mục đích sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học[4, tr.101]

13


Bài tập Vật lí là một trong những phƣơng pháp đƣợc vận dụng có hiệu quả
trong dạy học Vật lí. Việc giải các bài toán Vật lí là rèn luyện sự tƣ duy định
hƣớng tích cực cho học sinh.Bài tập Vật lí đƣợc sử dụng với những mục đích
sau:
Phƣơng tiện nghiên cứu tài liệu mới; Phƣơng tiện rèn luyện cho học sinh
khả năng vận dụng kiến thức,liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời
sống; Rèn luyện tƣ duy, bồi dƣỡng phƣơng pháp NCKH cho học sinh;
Phƣơng tiện ôn tập , củng cố kiến thức một cách sinh động và có hiệu quả;
Rèn luyện những đức tính: tự lập, cẩn thận, kiên trì, tinh thần vƣợt khó;
Phƣơng tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh; Bài tập
Vật lí góp phần làm phát triển tƣ duy sáng tạo của học sinh: đặc biệt là những
bài tập giải thích hiện tƣợng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ.
1.2.3.Phân loại bài tập Vật lí[2, tr.14-15;14, tr.17-20]
a) Phân loại theo nội dung
- Bài tập theo đề tài: Cơ học, Vật lí phân tử,Điện học, Quang học...
- Bài tập có nội dung trừu tƣợng và bài tập có nội dung cụ thể: Bài tập có
nội dung cụ thể là loại bài tập gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm sống
của học sinh.Bài tập có nội dung trừu tƣợng là những bài tập mà các dữ kiện
cho dƣới dạng các kí hiệu,chữ.Trong bài tập này, bản chất đƣợc nêu bật trong
đề bài, những chi tiết không bản chất đã đƣợc lƣợc bỏ bớt.Ƣu điểm của

xác lập mối quan hệ trực tiếp tƣờng minh giữa những cái đã cho và một cái
phải tìm chỉ cần dựa vào một kiến thức cơ bản vừa học mà học sinh chỉ cần
tái hiện kiến thức chứ không thể tạo ra
- Bài tập tổng hợp: Là loại bài tập Vật lí trong đó việc tìm lời giải phải
thực hiện một chuỗi các lập luận logic, biến đổi toán học qua nhiều mối liên
hệ giữa những cái đã cho, cái phải tìm với những cái trung gian không cho
trong dữ kiện bài toán. Bản thân việc xác lập mối liên hệ trung gian đó là một
bài tập cơ bản và do đó muốn giải đƣợc bài tập phức hợp buộc ngƣời học
phải giải đƣợc thành thạo các bài tập cơ bản ngoài ra còn phải biết cách phân
tích bài tập phức hợp để quy nó về các bài tập đơn giản đã biết.
c) Phân loại theo phƣơng thức cho điều kiện và phƣơng thức giải

15


Theo cách này, ngƣời ta phân chia bài tập Vật lí thành 5 loại: Bài tập
định tính, bài tập định lƣợng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm,bài tập trắc
nghiệm khách quan.
Bài tập định tính: Điểm nổi bật của bài tập định tính là ở chỗ trong điều
kiện của bài toán đều nhấn mạnh bản chất Vật lí của hiện tƣợng. Với bài tập
định tính ta chỉ cần lập luận logic để chỉ ra nguyên nhân của hiện tƣợng hay dự
đoán hiện tƣợng gì sẽ xảy ra do đó học sinh phải hiểu rõ các khái niệm, định
luật Vật lí và nhận biết những biểu hiện của chúng trong các trƣờng hợp cụ thể:
Khi giải bài tập định tính học sinh rèn đƣợc tƣ duy logic, khả năng phân tích
hiện tƣợng,phát triển óc quan sát, trí tƣởng tƣợng khoa học, khả năng vận
dụng kiến thức, tăng thêm hứng thú cho học sinh. Do vậy, khi dạy cần ƣu tiên
hàng đầu sau khi học lí thuyết và trong khi luyện tập.
Bài tập định lượng: Bài tập định lƣợng là những bài tập khi giải phải sử
dụng các phƣơng pháp toán học dựa trên các định luật, quy tắc hoặc thuyết
Vật lí.Đây là loại bài tập phổ biến nhất, sử dụng rộng rãi trong chƣơng trình