ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ THỊ HỒNG VÂN XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƢỜNG VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ THỊ HỒNG VÂN XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƢỜNG VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN VẬT LÍ) Mã số: 60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Huy Sinh HÀ NỘI - 20 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮTError! Bookmark not defined MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG BIỂU Error! Bookmark not defined DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU Chƣơng MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Vài nét lịch sử vấn đề bồi dƣỡng học sinh giỏi giới nƣớc ta 1.1.2 Biện pháp phát bôi dƣỡng học sinh giỏi Error! Bookmark not defined 1.1.3.Tìm hiểu lực phẩm chất cần có học sinh giỏi Error! Bookmark not defined 1.1.4 Cơ sở lí luận dạy học tập Vật lí trƣờng THPT Error! Bookmark not defined 1.1.5 Những vấn đề phƣơng pháp dạy tập vật lí trƣờng phổ thơng Error! Bookmark not defined 1.2 Cơ sở thực tiễn Error! Bookmark not defined 1.2.2 Thực trạng hoạt động dạy giải tập nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lí trƣờng THPT huyện Ba Vì thành phố Hà Nội Error! Bookmark not defined Tiểu kết chƣơng Error! Bookmark not defined Chƣơng Error! Bookmark not defined XÂY DỰNG VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG ''ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƢỜNG'' VẬT LÍ 11 THPT NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI MƠN VẬT LÍ Error! Bookmark not defined i 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" Error! Bookmark not defined 2.1.1 Cấu trúc nội dung chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" Error! Bookmark not defined 2.1.2 Vị trí vai trị chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" Error! Bookmark not defined 2.1.3 Những kiến thức trọng tâm chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" Error! Bookmark not defined 2.2 Xây dựng hệ thống tập định lƣợng hƣớng dẫn giải cho chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi.Error! Bookmark not defined 2.2.1 Chủ đề 1: Bài tập áp dụng định luật Culong Error! Bookmark not defined 2.2.2 Chủ đề 2: Tính cƣờng độ điện trƣờng gây điện tích điểm Error! Bookmark not defined 2.2.3 Chủ đề 3: Công lực điện trƣờng Điện Hiệu điện Error! Bookmark not defined 2.3.4 Chủ đề 4: Tụ điện Error! Bookmark not defined 2.3.5 Chủ đề 5: Chuyển động hạt điện tích điện trƣờng Error! Bookmark not defined Tiểu kết chƣơng Error! Bookmark not defined Chƣơng Error! Bookmark not defined THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM Error! Bookmark not defined 3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tƣợng phƣơng pháp TN sƣ phạm Error! Bookmark not defined 3.1.1 Mục đích TN sƣ phạm Error! Bookmark not defined 3.1.2 Nhiệm vụ TN sƣ phạm Error! Bookmark not defined 3.1.3 Đối tƣợng TN sƣ phạm Error! Bookmark not defined 3.2 Tiến hành TN Error! Bookmark not defined 3.3 Đánh giá kết thực nghiệm Error! Bookmark not defined 3.3.1 Tiêu chí đánh giá Error! Bookmark not defined ii 3.3.2 Nhận xét chung mặt định tính Error! Bookmark not defined 3.3.3 Phân tích kết mặt định lƣợng Error! Bookmark not defined Kết luận chƣơng Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined iii MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Việt Nam sau gần ba mƣơi năm đổi đạt đƣợc nhiều thành tựu to lớn kinh tế văn hóa, chất lƣợng sống ngƣời dân đƣợc nâng cao nhiều Hiện giai đoạn hội nhập, xu hƣớng tồn cầu hóa tất yếu, nhu cầu nguồn nhân lực chất lƣợng cao lớn Để đáp ứng nhu cầu vai trị giáo dục quan trọng Vật lí mơn khoa học tự nhiên gắn liền với sống Học vật lí giúp cho học sinh hiểu biết, khám phá tƣợng tự nhiên Việc giải tập vật lí khơng giúp học sinh củng cố khắc sâu kiến thức mà giúp học sinh phát triển tƣ rèn luyện lực giải vấn đề Các thi học sinh giỏi nói chung mơn vật lí nói riêng thƣờng xuyên đƣợc tổ chức nhằm tìm kiếm, bồi dƣỡng đào tạo học sinh giỏi u thích mơn vật lí giúp cho em có thêm kiến thức lòng đam mê nghiên cứu lĩnh vực vật lí Để góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học học nƣớc ta có mơ hình trƣờng chuyên, lớp chọn Tuy nhiên hệ thống trƣờng chuyên chất lƣợng cao lại chủ yếu tập chung số nơi có điều kiện kinh tế văn hóa phát triển nhƣ thành phố lớn, thị xã Trong có nhiều học sinh có tƣ chất, u thích mơn vật lí khu vực khó khăn khơng có điều kiện theo học trƣờng chuyên lớn Các em học sinh có nhu cầu đƣợc bồi dƣỡng thƣờng xuyên đƣợc tham gia vào thi học sinh giỏi Hiện thị trƣờng có nhiều sách tham khảo nhƣng để học sinh lựa chọn đƣợc tài liệu phù hợp cịn gặp nhiều khó khăn Hơn để bồi dƣỡng học sinh giỏi giáo viên thƣờng phải tự tìm hiểu tài liệu, sƣu tầm tập giao cho em.Trong trƣờng THPT việc bồi dƣỡng học sinh giỏi quan trọng, nhƣng mang tính tự phát, chƣa có phƣơng pháp cụ thể Với lý chọn đề tài nghiên cứu “ Xây dựng hƣớng dẫn giải hệ thống tập chƣơng Điện tích Điện trƣờng vật lí lớp 11 Trung học phổ thơng nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi mơn vật lí.” Đề tài phù hợp hữu ích cho thân đồng nghiệp trình giảng dạy, phát bồi dƣỡng học sinh giỏi mơn vật lí Lịch sử nghiên cứu Đã có số cơng trình nghiên cứu đề cập việc xây dựng hệ thống tập chƣơng“Điện tích Điện trƣờng” vật lí 11, nhƣng chủ yếu trình bày dạng tốn để giúp học sinh ghi nhớ, củng cố kiến thức, mà chƣa quan tâm nhiều đến việc hƣớng dẫn hoạt động giải xếp phù hợp với phát triển tƣ học sinh Mục đích nghiên cứu Vận dụng lý luận dạy học đại xây dựng hệ thống tập hƣớng dẫn hoạt động giải tập chƣơng "Điện tích Điện trƣờng", vật lí l1 nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lý trƣờng THPT Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng đƣợc hệ thống tập chƣơng "Điện tích Điện trƣờng trƣờng" vật lí 11 kết hợp với phƣơng pháp hƣớng dẫn hoạt động giải tập phù hợp, có chất lƣợng, giáo viên biết cách sử dụng hệ thống tập đạt hiệu cao trong q trình dạy học, góp phần phát triển đƣợc lực tƣ học sinh Từ giáo viên phát hiện, tuyển chọn bồi dƣỡng đội ngũ học sinh giỏi cho mơn Vật lí trƣờng THPT Đối tƣợng, khách thể nghiên cứu, đối tƣợng khảo sát 5.1 Đối tƣợng nghiên cứu: Hệ thống tập q trình giải tập chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" vật lí 11 THPT 5.2 Khách thể nghiên cứu: Q trình giảng dạy vật lí trƣờng THPT 5.3 Đối tƣợng khảo sát: Học sinh lớp chọn – lớp 11THPT Phạm vi nghiên cứu Giới hạn chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" vật lí 11 nhằm mục đích bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lí trƣờng THPT Nhiệm vụ nghiên cứu 7.1 Tìm hiểu lý luận vai trò, tác dụng, phƣơng pháp giải tập vật lí 7.2 Nghiên cứu nội dung kiến thức chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" vật lý 11 7.3 Lựa chọn xây dựng hệ thống tập chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" vật lý 11 8.Thực nghiệm sƣ phạm: Sử dụng hệ thống tập xây dựng vào thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá ƣu, nhƣợc điểm, tính hiệu hệ thống tập phƣơng pháp hƣớng dẫn hoạt động giải tập chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" phục vụ mục tiêu bồi dƣỡng học sinh giỏi mơn vật lí Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận: - Nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng phƣơng pháp điều tra khảo sát sở cơng tác q trình dạy học mơn vật lí trƣờng THPT Ba Vì - Hà Nội - Xử lí kết dạy học q trình thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính khả thi hiệu đề tài nghiên cứu - Đƣa nhận xét kết luận 10 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, mục lục, tài liệu tham khảo, phần nội dung đề tài đƣợc thể theo ba chƣơng Chƣơng 1: Một số vấn đề lí luận thực tiễn việc xây dựng hệ thống tập vật lí nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi vật lí trƣờng THPT Chƣơng 2: Hệ thống tập hƣớng dẫn hoạt động giải tập vật lí chƣơng "Điện tích Điện trƣờng" Vật lí lớp 11 THPT Chƣơng 3.Thực nghiệm sƣ phạm Chƣơng MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Vài nét lịch sử vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi giới nước ta Trên giới Việc phát bồi dƣỡng học sinh giỏi (HSG) có từ lâu Ở Trung Quốc, từ thời nhà Đƣờng trẻ em có tài đặc biệt đƣợc mời đến sân Rồng để học tập đƣợc giáo dục hình thức đặc biệt Ở Châu Âu suốt thời kỳ Phục Hƣng, ngƣời có tài nghệ thuật, kiến trúc, văn học đƣợc nhà nƣớc tổ chức cá nhân bảo trợ giúp đỡ Ở nƣớc Mỹ đến kỷ 19 ý đến vấn đề giáo dục học sinh giỏi Tuy nhiên suốt kỷ XX, HSG trở thành vấn đề nƣớc Mỹ với hàng loạt trung tâm nghiên cứu, bồi dƣỡng học sinh giỏi đời Thực tế chứng minh: khâu quan trọng để nƣớc giới đào tạo đƣợc nguồn nhân lực có trình độ chun mơn cao thơng qua việc phát bồi dƣỡng HSG Đối với nƣớc phát triển, khoa học công nghệ đảm bảo cho họ giữ vững vị trí cƣờng quốc Đối với nƣớc phát triển, để đuổi kịp đƣợc nƣớc phát triển cần phải tắt đón đầu khoa học kĩ thuật Vì vậy, quốc gia nhƣ Trung Quốc, Hàn Quốc, Mỹ, Anh có chiến lƣợc phát triển, chƣơng trình đào tạo, chế độ đãi ngộ riêng cho HSG Một số hình thức giáo dục HSG, giới: Lớp riêng biệt (Separate classes): HSG đƣợc rèn luyện lớp trƣờng học riêng, thƣờng gọi lớp chuyên, lớp khiếu Nhƣng lớp trƣờng chuyên (độc lập) có nhiệm vụ hàng đầu đáp ứng địi hỏi cho HSG lí thuyết ( academically) Hình thức địi hỏi nhà trƣờng nhiều điều kiện ( không dựa vào gia đình phụ huynh) từ việc bảo vệ HS, giúp đỡ đào tạo phát triển chuyên môn cho giáo viên đến việc phát triển chƣơng trình học Phương pháp Mông-te-xơ-ri ( Montessori method): Trong lớp HS chia thành ba nhóm tuổi, nhà trƣờng mang lại cho HS hội vƣợt lên so với bạn nhóm tuổi Phƣơng pháp địi hỏi phải xây dựng đƣợc mức độ tự do, có lợi cho HSG hình thức học tập với tốc độ cao Tăng gia tốc ( Acceleration): Những HS xuất sắc xếp vào lớp có trình độ cao với nhiều tài tƣơng ứng với khả HS Một số trƣờng Đại học, Cao đẳng đề nghị hồn thành chƣơng trình nhanh để HS học bậc học sớm Nhƣng hƣớng tiếp cận giới thiệu HS với tài liệu lí thuyết tƣơng ứng với khả chúng dễ làm HS xa rời xã hội Học tách rời ( Pull - out) phần thời gian theo lớp HSG, phần lại học lớp thƣờng Làm giàu tri thức ( Enrichment) toàn thời gian HS học theo lớp bình thƣờng, nhƣng nhận tài liệu mở rộng để thử sức, tự học nhà Dạy nhà ( Home schooling) nửa thời gian học nhà, học lớp nhóm, học có cố vấn (mentor) thầy trị (tuor) khơng cần dạy Trường mùa hè ( Summer school) bao gồm khóa học đƣợc tổ chức vào mùa hè Sở thích riêng ( Hobby) số mơn thể thao nhƣ cờ vua đƣợc tổ chức để dành cho HS thử trí tuệ sau học trƣờng Tuy nhiên, có số nƣớc khơng có trƣờng lớp chuyên cho HSG nhƣ Nhật Bản số bang Hoa kỳ Từ năm 2001 với đạo luật "Khơng có đứa trẻ bị bỏ rơi" (No Child Left Behind), giáo dục HSG Georgia bị phá bỏ Nhiều trƣờng khơng cịn trƣờng riêng, lớp riêng cho HSG, với tƣ tƣởng HSG cần có lớp bình thƣờng nhằm giúp trƣờng lấp lỗ hổng chất lƣợng nhà trƣờng đáp ứng nhu cầu giáo dục HSG thơng qua nhóm khóa học với trình độ cao Vì vấn đề bồi dƣỡng HSG trở thành vấn đề thời gây nhiều tranh luận Nhiều nhà giáo dục đề nghị đƣa HSG vào lớp bình thƣờng với nhiều HS có trình độ khả khác nhau, với phƣơng pháp giáo dục nhƣ [14] Ở nƣớc: Từ xa xƣa, cha ông ta coi trọng học vấn hƣng thịnh quốc gia Trong triều đại phong kiến, thi thƣờng xuyên đƣợc diễn để tuyển chọn hiền tài cho đất nƣớc Năm 1070 nhà Lý cho xây dựng Văn miếu quốc tử giám, coi trƣờng đại học Việt Nam Từ đến thi đƣợc diễn năm để lựa chọn ngƣời tài cho đất nƣớc Thấm nhuần lời dặn Chủ tịch Hồ Chí Minh : " Vì lợi ích mƣời năm trồng Vì lợi ích trăm năm trồng ngƣời" Trong giai đoạn xây dựng đất nƣớc thời kì hội nhập Đảng nhà nƣớc ta quan tâm đến vấn đề phát bồi dƣỡng nhân tài nhiều cấp độ, nhiều loại hình thích hợp Qua nhiều tài trẻ đƣợc bồi dƣỡng phát triển Chất lƣợng đào tạo tài trẻ ngày đƣợc nâng cao: Hằng năm thi HS giỏi quốc tế, thành tích mà đoàn Việt Nam đạt đƣợc tốt Tỉ lệ HS đỗ đại học các trƣờng phổ thông khiếu cao ( khoảng 90%) Không thế, năm gần đây, Đảng nhà nƣớc quan tâm đến vấn đề xây dựng xã hội học tập Trên khắp tỉnh, thành công tác khuyến học đƣợc trọng Không thành phố lớn, vấn đề bồi dƣỡng nhân tài đƣợc quan tâm nhiều địa phƣơng Từ gia đình đến dịng họ, làng xã tạo điều kiện để tài trẻ có hội đƣợc phát triển Chính quyền địa phƣơng có sách đãi ngộ thu hút nhân tài Hằng năm Thành phố Hà Nội tổ chức vinh danh thủ khoa đại học đóng địa bàn thành phố Thành phố Hà Nội thông qua" Quy định tạm thời ƣu đãi, khuyến khích nhà khoa học đầu ngành, chuyên gia giỏi, ngƣời có cống hiến cho nghiệp xây dựng phát triển thủ đô" "Quy định tạm thời thu hút, sử dụng, đào tạo, bồi dƣỡng tài trẻ nguồn nhân lực chất lƣợng cao” Các thành phố lớn khác nhƣ Đà Nẵng hay tỉnh Bình Dƣơng ban hành quy định sách đào tạo, thu hút nguồn nhân lực trình độ cao cơng tác địa phƣơng Từ thực trạng trên, để công tác bồi dƣỡng tài trẻ nƣớc ta đạt kết cao hơn, Đảng, Nhà nƣớc cấp ngành cần thực tốt định hƣớng sau [4]: Một là, tiếp tục phát triển hệ thống trƣờng chuyên, trƣờng khiếu bậc THPT địa phƣơng số trƣờng Đại học có uy tín Đổi nội dung chƣơng trình, phƣơng pháp dạy học cho phù hợp với thực tiễn Hai là, tiếp tục xây dựng số trƣờng Đại học trọng điểm quốc gia ngang tầm khu vực, tiến tới đạt trình độ quốc tế Các trƣờng phải thực nơi đào tạo tài trẻ nơi cung cấp nguồn nhân lực chất lƣợng cao cho đất nƣớc Ba là, tạo chế cơng bằng, có sách thu hút nhân tài, môi trƣờng làm việc thuận lợi, thơng thống để ngƣời tài có hội thể lực cá nhân, tích cực tham gia vào trình xây dựng đất nƣớc Mạnh dạn sử dụng tài trẻ tất lĩnh vực kinh tế - xã hội kể lĩnh vực trị Bốn là, tăng cƣờng quản lý nhà nƣớc công tác đào tạo bồi dƣỡng nhân tài Xây dựng hệ thống sách tài trẻ, tạo khung pháp lý để đƣa công tác quản lý nhà nƣớc vấn đề ngày có hiệu Ngiên cứu đổi quy trình phát tuyển chọn bồi dƣỡng khiếu cho HS từ mẫu giáo THPT tạo nguồn tài trẻ cho đất nƣớc TÀI LIỆU THAM KHẢO Lƣu Hải An, Nguyễn Hoàng Kim, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Thế Khôi, Lƣu Văn Xuân ( 2014) Tài liệu chuyên Vật lí 11( Bài tập).NXB Giáo dục Bộ Giáo dục Đào tạo (2005) Luật Giáo Dục NXB Tƣ pháp Lƣơng Duyên Bình ( Tổng chủ biên) (2013) Vật lí 11 NXB Giáo dục Đảng cộng sản Việt Nam Nghị TW khóa VII, Nghị TW khóa VIII, NXB Chính trị Quốc gia Nguyễn Đình Đồn (1998) Chun đề bồi dưỡng Vật lí 11 NXB Đà Nẵng Bùi Quang Hân, Đào Văn Cƣ, phạm Ngọc Tiến, Nguyễn Thành Tƣơng Nguyễn Thị Mỹ Lộc, Đinh Thị Kim Thoa, Trần Văn Tính (2009) Tâm lý học giáo dục NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Ngô Diệu Nga Bài giảng chun đề phân tích chương trình vật lí phổ thơng Vũ Thanh Khiết,Vũ Thế khơi ( 2012) Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí Trung học phổ thông ( Điện học 1) NXB Giáo dục 10 Vũ Thanh khiết (chủ biên) Nguyễn Hoàng Kim Vũ Thị Thanh Mai (2008) Phương pháp giải tốn vật lí 11 NXB Giáo dục 11 Nguyễn Đức Thâm ( Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2003) Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thơng NXB Đại học sƣ phạm 12 Phạm Hữu Tịng (2008) Lí luận dạy học vật lí NXB Đại học sƣ phạm 13 Đỗ Thị Hƣơng Trà ( Chủ biên), Phạm Gia Phách (2009) Dạy học tập vật lí NXB Đại học sƣ phạm 14 Trang Web http://wikipedia.org ( trang web bách khoa toàn thƣ mở)