(LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng các thành tố và đường phát triển năng lực vật lí của học sinh trong dạy học môn vật lí ở trường trung học phổ thông

Từ những lý do trên tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng các thành tố và đường phát triển năng lực Vật lí của học sinh trong dạy học môn Vật Lí ở trường trung học phổ thông”.. Mục đíc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG

XÂY DỰNG CÁC THÀNH TỐ VÀ ĐƯỜNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG

XÂY DỰNG CÁC THÀNH TỐ VÀ ĐƯỜNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

BỘ MÔN VẬT LÍ

Mã số: 8.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Vũ Văn Hùng

HÀ NỘI – 2019

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy GS.TS.Vũ Văn Hùng, đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành tốt mọi công việc cũng như bản luận văn này

Các thầy cô giảng dạy tại Bộ môn lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí đã giảng dạy cho tôi nhiều kiến thức bổ ích và giúp đỡ tôi có thể hoàn thành luận văn

Trường Đại học Giáo Dục – Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học và hoàn chỉnh hồ sơ bảo vệ

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè đã luôn quan tâm, giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Trong quá trình làm luận văn tuy có nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những thiếu sót Tôi kính mong quý thầy cô, các chuyên gia, những người quan tâm đến đề tài, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè tiếp tục có những

ý kiến đóng góp, giúp đỡ để đề tài được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày 10 tháng 8 năm 2019

Học viên

Hoàng Thị Tuyết Nhung

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1.Từ khóa mô tả mức độ môn Vật lí (10-12) 14

Bảng 2.2 Từ khóa biểu hiện năng lƣc thành phần của môn Vật lí ( 10 -12) 17

Bảng 2.3: Bảng xác định năng lực thành phần của Vật lí trung học phổ thông 21

Bảng 2.4: Bảng tiêu chí hành vi năng lực nhận thức vật lí của học sinh 57

Bảng 2.6 : Bảng tiêu chí hành vi năng lực vận dụng vật lí của học sinh 63

Bảng 2.7: Bảng đánh giá tiêu chí chất lƣợng hành vi của học sinh 65

Bảng 2.8.Bảng chỉ báo năng lực nhận thức vật lí của học sinh 68

Bảng 2.9 Bảng chỉ báo các năng lực tìm hiểu vật lí của học sinh 70

Bảng 2.10 Bảng chỉ báo các năng lực vận dụng vật lí của học sinh 74

Bảng 2.11 Bảng so sánh năng lực khoa học tự nhiên từ lớp 6-9 và năng lực Vật lí ở trung học phổ thông (10-12) 79

Bảng 3.1: Bảng phát triển năng lực của học sinh THPT chủ đề “ Năng lƣợng và cuộc sống” 85

DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ

Hình 2.1 : Cơ hội phát triển năng lực qua nội dung học tập 56

Hình 2.3: Đường phát triển năng lực nhận thức vật lí cho học sinh trung học phổ thông 76

Hình 2.4: Đường phát triển năng lực vật lí cho học sinh trung học phổ thông 77

Hình 2.5: Đường phát triển năng lực vận dụng vật lí vào thực tiễn của học sinh trung học phổ thông 78

Sơ đồ 1.1 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề của PISA 2003&2012 10

Sơ đồ 1.2 Cấu trúc giải quyết vấn đề hợp tác của PISA 2015 11

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc năng lực Vật lí 16

Sơ đồ 2.2 Các thành tố năng lực của chủ đề “ Công và năng lượng” ………

Sơ đồ 2.3 Sơ đồ phát triển năng lực của Glaser 65

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ iv

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 1

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 1

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG CÁC THÀNH TỐ VÀ CẤU TRÚC NĂNG LỰC 4

1.1 Tổng quan 4

1.1.1 Các nghiên cứu ở ngoài nước 4

1.1.2 Các nghiên cứu ở trong nước 5

1.2 Khái niệm năng lực, cách tiếp cận và cấu trúc của năng lực 5

1.2.1 Khái niệm năng lực 5

1.2.2 Cách tiếp cận năng lực 6

1.2.3 Cấu trúc của năng lực 8

Kết luận chương 1 13

Chương 2 XÂY DỰNG CẤU TRÚC VÀ ĐƯỜNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 14

2.1 Cấu trúc năng lực và xác định năng lực thành phần của chương trình Vật lí trung học phổ thông 14

2.2 Xác định hành vi của học sinh 55

2.3 Xây dựng đường phát triển năng lực nhận thức, tìm hiểu, vận dụng 68

XÂY DỰNG CẤU TRÚC NĂNG LỰC CHO CHỦ ĐỀ “

NĂNG LƢỢNG VÀ CUỘC SỐNG” 84 3.1 Xây dựng tiêu chí hành vi và mức độ chỉ báo cho chủ đề “ Năng

lƣợng và cuộc sống” 84 3.2 Tiêu chí hành vi và mức độ chỉ báo cho chủ đề "Năng lƣợng cuộc sống" 85 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong một thế kỉ hiện đại, thế kỉ của tri thức con người và công nghệ quyết định đến sự phát triển của xã hội Để đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của xã hội thì nguồn lực về con người là vô cùng quan trọng, do vậy yêu cầu đặt ra cho ngành giáo dục là phải đào tạo ra những con người có đủ các phẩm chất, năng lực (NL), sáng tạo, phát triển toàn diện để đáp ứng nhu cầu phát triển ngày càng cao của xã hội Muốn vậy đòi hỏi ngành giáo dục phải có sự thay đổi một cách toàn diện về mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học theo tính phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo và phát huy được năng lực phẩm chất của học sinh (HS)

Từ những lý do trên tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng các thành

tố và đường phát triển năng lực Vật lí của học sinh trong dạy học môn Vật

Lí ở trường trung học phổ thông” Nghiên cứu này sẽ đề cập đến một số vấn

đề liên quan đến xây dựng cấu trúc năng lực, thiết lập đường phát triển năng lực dọc theo quy trình giáo dục phổ thông (GDPT) và cách tiếp cận đưa năng lực vào nội dung môn học

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

- Nhằm đưa ra những cấu trúc, thành tố của năng lực trong chương trình mới có đáp ứng được mức độ phát triển năng lực cho người học không

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Xây dựng được cấu trúc, thành tố năng lực Vật lí ở cấp THPT

- Xây dựng được cấp độ và đường phát triển của năng lực

- Xây dựng cấu trúc năng lực và mức độ phát triển năng lực Vật lí cho chủ đề “Năng lượng và cuộc sống”

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu

- Dự thảo chương trình Vật lí THPT mới ra của Bộ Giáo dục và Đào

tạo (GD & ĐT)

4.2 Đối tượng nghiên cứu

- Từ nội dung kiến thức của Bộ GD & ĐT đã đưa ra, xây dựng cấu trúc

và thành tố của năng lực phù hợp với từng nội dung tương ứng

5 Phạm vi nghiên cứu

- Chương trình Vật lí THPT lớp 10,11 và lớp 12

6 Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập tài liệu tiến hành đọc, phân tích, tổng hợp khái quát hóa các nguồn tài liệu lý luận có liên quan đến hình thành phát triển năng lực và tích hợp trong môn học Vật lí tại trường THPT

- Các tài liệu trên được nhận xét, phân tích, trích dẫn và tóm tắt phục vụ trực tiếp cho việc giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu

8 Cấu trúc của luận văn

Phần nội dung của luận án gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về đề tài nghiên cứu

Chương 2: Xây dựng cấu trúc và đường phát triển năng lực Vật lí trong chương trình Vật lí trung học phổ thông

Chương 3: Xây dựng cấu trúc năng lực Vật lí cho chủ đề “Năng lượng

và cuộc sống”

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG CÁC THÀNH TỐ VÀ CẤU TRÚC

NĂNG LỰC 1.1 Tổng quan

1.1.1 Các nghiên cứu ở trên thế giới

Trong những năm gần đây việc tích hợp chặt chẽ ba lĩnh vực cơ bản gồm chương trình giáo dục, giảng dạy và đánh giá, báo cáo và quản lí giáo dục, đào tạo giáo viên được đặc biệt quan tâm ở nhiều quốc gia trên thế giới Như vậy, không chỉ các chuyên gia xây dựng chương trình (CT) tiếp cận phát triển năng lực mà các giáo viên, tác giả biên soạn sách giáo khoa cũng cần hiểu cách thức xây dựng chuẩn đánh giá năng lực của chương trình, cách đánh giá năng lực người học để thiết lập các hoạt động can thiệp sư phạm trong mỗi bài học ở sách giáo khoa dựa theo chuẩn đánh giá của chương trình Xu hướng chung của các nước hiện nay là chuyển đổi từ CT theo định hướng nội dung (content-based approach) thành CT theo định hướng năng lực CT theo định hướng phát triển NL không chỉ đảm bảo được kết quả đào tạo mà còn tiết kiệm thời gian, nguồn lực trong đào tạo, đồng thời giảm được áp lực làm việc, áp lực học hành đối với những người dạy và người học Hiện nay với sự phát triển nhanh chóng về khoa học kĩ thuật cũng như tri thức, trọng tâm của giáo dục truyền thống vào nội dung kiến thức đã không còn phù hợp, giáo dục trên thế giới cải cách theo xu hướng giảng dạy và đánh giá theo năng lực Giảng dạy theo năng lực chủ đề thu hút được rất nhiều sự quan tâm của các nhà giáo dục và các nhà nghiên cứu cũng như cả xã hội Trên thế giới nhiều nền giáo dục đã xây dựng và áp dụng rất thành công chương trình giáo dục theo năng lực để cho người học sau khi tốt nghiệp ra trường có thể làm chủ được kĩ thuật và kiến thức đáp ứng tốt hơn yêu cầu của thị trường lao động và nhu cầu của xã hội

1.1.2 Các nghiên cứu ở trong nước

Theo hướng phát triển và hội nhập quốc tế hiện nay, nền giáo dục nước

ta cũng đang trong tiến trình đổi mới, toàn diện giáo dục và đào tạo Giáo dục Việt Nam đã và đang chuyển biến đổi mới mạnh mẽ trên nhiều phương diện Bên cạnh việc đổi mới nội dung, phương pháp dạy học thì chương trình dạy học cũng rất được quan tâm Trong dạy học vật lí ở các trường THPT nhằm theo kịp các hệ thống giáo dục tiên tiến trên thế giới, hệ thống giáo dục Việt Nam cũng đang từng bước thay đổi từ giáo dục theo nội dung kiến thức sang giáo dục theo định hướng phát triển năng lực Hiện tại Việt Nam đã và đang triển khai rất nhiều hoạt động chuyển đổi giáo dục từ nội dung kiến thức sang năng lực trong đó có nhiều đề án, dự án quan trọng ở quy mô quốc gia Tuy nhiên, để đổi mới một cách toàn diện trên cả nước và áp dụng được thành công thì cần phải có những nghiên cứu cụ thể về vấn đề này Do đó, luận văn này sẽ tập trung phân tích về giáo dục theo năng lực, cụ thể là giảng dạy theo hướng phát triển năng lực, các cấu trúc và thành tố của năng lực trong chương trình GDPT mới nhất của Bộ GD & ĐT

1.2 Khái niệm năng lực, cách tiếp cận và cấu trúc của năng lực

1.2.1 Khái niệm năng lực

Để CT mới thực sự là một CT giáo dục theo định hướng phát triển NL, cần làm rõ khái niệm quan trọng là khái niệm năng lực (competency), hình dung được khung NL chung, khung NL mà mỗi môn học cần hình thành ở HS

và con đường phát triển, hình thành những NL ấy, giúp người biên soạn CT, tác giả sách giáo khoa, cán bộ chỉ đạo và giáo viên trực tiếp đứng lớp hiểu rõ

và tiến hành công cuộc đổi mới thành công

Chuyên khảo về khoa học giáo dục “Phương pháp, kĩ thuật xây dựng chuẩn đầu ra NL đọc hiểu và NL giải quyết vấn đề” (2015) đưa ra định nghĩa

về NL như sau: NL là khả năng kết hợp các kiến thức, kĩ năng (nhận thức và

thực hành), thái độ, động cơ, cảm xúc, giá trị, đạo đức để thực hiện có hiệu quả các nhiệm vụ trong bối cảnh, tình huống thực tiễn [3]

Theo quan niệm về chương trình GDPT của Quebec (Canada) thì “NL

là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kĩ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định” [2] Với yêu cầu này thì việc HS chỉ có kiến thức, kĩ năng và thái độ không được xem như là có NL mà cả ba yếu tố này phải được người học vận dụng trong một tình huống nhất định thì mới phát triển thành NL

Theo Weinert thì “NL của HS là sự kết hợp hợp lí kiến thức, kĩ năng và

sự sẵn sàng tham gia để cá nhân hành động có trách nhiệm và biết phê phán tích cực hướng tới giải pháp cho các vấn đề” [5] Với cách hiểu này, NL cũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng ý chí, động cơ, hành động, và trách nhiệm xã hội để HS có thể giải quyết vấn đề trong những tình huống thay đổi Có thể nhận thấy có điểm chung giữa các quan niệm trên là: NL là khả năng kết hợp kiến thức, kĩ năng, động cơ, thái độ… để giải quyết hiệu quả một nhiệm vụ/tình huống thực tiễn Trong luận văn này chúng tôi muốn đề cập đến khái niệm năng lực: “Năng lực là sự tích hợp và kết nối nhu cầu bên ngoài (yêu cầu của bối cảnh, tình huống, với đặc điểm cá nhân (kiến thức, kĩ năng, đạo đức và các giá trị mà anh ta có) để thực hiện thành công nhiệm vụ thực tiễn” [1]

1.2.2 Cách tiếp cận năng lực

Mặc dù có nhiều cách trình bày về khái niệm NL khác nhau nhưng phần lớn các tài liệu nước ngoài và trong nước đều hiểu NL là sự tích hợp của nhiều thành tố như niềm tin, tri thức, kĩ năng, sự sẵn sàng hoạt động Hướng tiếp cận cấu trúc của NL theo nguồn lực hợp thành F E Weinert cho rằng

NL gồm ba yếu tố tạo thành là khả năng, thái độ và kĩ năng sẵn sàng tham gia

hoạt động của cá nhân

Lịch sử nhân loại đã có nhiều cách tiếp cận phát triển CT:

+ Tiếp cận hành vi

+ Tiếp cận kinh nghiệm học tập

+ Tiếp cận quản lí hệ thống

+ Tiếp cận hàn lâm

Tiếp cận hành vi: Tiếp cận hành vi là một trong những cố gắng rất lớn

của tâm lí học thế giới đầu thế kỉ XX, nhằm khắc phục tính chủ quan trong nghiên cứu các hiện tượng tâm lí người thời đó Kết quả đã hình thành trường phái có ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự phát triển của tâm lí học Mỹ và thế giới thế kỷ XX, mà đại diện tiêu biểu xuất sắc là các nhà tâm lí học kiệt xuất: J Watson (1878 – 1958), E Tolmen (1886 – 1959), E.L Toocđai (1874 – 1949), B.Ph Skinnơ (1904 –1990) … Trong các công trình của J Watson, hành vi trí tuệ được đồng nhất với ngôn ngữ bên trong Như vậy, vấn đề học tập và kĩ xảo đạt được là trung tâm của tâm lí học hành vi Theo các nhà hành

vi, tư duy giống như kĩ xảo, nó được hình thành theo cơ chế phản xạ và luyện tập chúng

Tiếp cận kinh nghiệm học tập: Đầu tiên ta cần biết kinh nghiệm là một

tập hợp những tri thức có tính chất cảm tính, được thu nhận và thông qua hoạt động thực tiễn của con người Trong quá trình tác động giữa con người với thế giới hiện thực, gắn liền với và thông qua hoạt động thực tiễn, con người trực tiếp thu nhận, tích lũy và hình thành những thông tin nhất định Những thông tin này bước đầu mới phản ánh một số thuộc tính đơn giản, bề mặt của đối tượng Sau đó, nhờ lặp đi lặp lại và được củng cố cùng với những kỹ năng hoạt động của con người, những thông tin đó được tập hợp thành những tri thức mang tính trực quan, đó là kinh nghiệm Vậy kinh nghiệm là một hình thức phản ánh của thế giới khách quan Engen đã viết: "Tài liệu kinh nghiệm sau này sẽ chọn lọc lại những giả thuyết, cho đến cuối cùng, quy luật được

bằng những phương pháp nhất định tìm hiểu về kinh nghiệm học tập của mỗi học sinh Từ đó đưa ra những giải pháp hợp lí về phát triển năng lực cho từng học sinh đó

Tiếp cận quản lí hệ thống: là cách nhìn nhận thế giới qua cấu trúc hệ

thống, thứ bậc và động lực của chúng Tiếp cận này là cách xử lý biện chứng nhất đối với các vấn đề môi trường và phát triển - các hệ thống mềm và nửa mềm Phân tích hệ thống là những phương pháp, công cụ cụ thể được tiếp cận

hệ thống sử dụng Có hai hướng tiếp cận vấn đề khi thực hiện các nghiên cứu trong thực tế: tiếp cận dựa trên các thành tố và tiếp cận dựa trên tổng thể Cả hai cách tiếp cận này đều sử dụng hộp đen và thuật ngữ "hộp đen" đã được nhắc đến nhiều lần ở các phần trên Tuy nhiên, một lần nữa thuật ngữ "hộp đen" lại được đề cập tới bởi tầm quan trọng của nó trong Tiếp cận Hệ thống

và những rủi ro mà nó có thể mang lại

Tiếp cận hàn lâm: xuất phát từ tính chất nội dung nghiên cứu khoa học Vì các vấn đề nghiên cứu được tiến hành một cách hệ thống, đầy đủ, chặt chẽ và quán triệt đồng bộ, được hội tụ lại từ cũ đến mới nên có ý nghĩa hoàn thiện nhất để đạt tới tính "kinh điển" Có thể tính hàn lâm có những phát hiện "chậm trễ" hơn so với tính dân giã đời thường nên bị đánh giá thiếu thực tiễn, nhưng đừng nhầm tính hàn lâm chỉ là khô cứng, giáo điều, với những tầm cao sâu chuẩn mực mà nó đạt tới Tiếp cận hàn lâm tác là tìm

ra phương pháp tìm hiểu đơn giản nhất về những kiến thức cơ bản có hệ thống Sau đó là sự nghiên cứu chuyên sâu của một lĩnh vực khoa học nhất định Cách tiếp cận này đôi khi sẽ làm cho người học cảm thấy khô cứng thiếu linh hoạt nhưng nó cũng giúp cho người học có được nền kiến thức căn bản bền vững nhất

1.2.3 Cấu trúc của năng lực

CT tiếp cận năng lực: Sự chuyển dịch từ CT tiếp cận nội dung sang CT tiếp cận NL kéo theo sự thay đổi quy trình thiết kế CT, xây dựng chuẩn đầu

ra, các thiết kế, thực hiện, đánh giá kết quả học tập… đều sử dụng chung khung cấu trúc các năng lực cần thiết cho người học và CT tiếp cận NL được thiết kế theo quy trình giật lùi

Muốn có năng lực để thực hiện một vấn đề nào đó thì học sinh cần phải

có kiến thức, có các kỹ năng bao gồm kỹ năng nhận thức, kỹ năng thực hành

HS cần có động cơ và xúc cảm yêu thích để giải quyết được những vấn đề thực tiễn cùng làm ra, giải quyết một vấn đề gì đó, đó chính là năng lực để giải quyết vấn đề và cuối cùng là nâng được giá trị của con người lên một tầm cao mới

Việc dạy học định hướng phát triển năng lực về thực chất chỉ là cần và coi trọng thực hiện mục tiêu dạy học hiện tại ở các mức độ cao hơn, thông qua việc yêu cầu HS” vận dụng những kiến thức, kĩ năng một cách tự tin, hiệu quả và thích hợp trong hoàn cảnh phức hợp và có biến đổi, trong học tập cả trong nhà trường và ngoài nhà trường, trong đời sống thực tiễn " Việc dạy học không chỉ dừng ở hướng tới mục tiêu dạy học hình thành kiến thức, kĩ năng và thái độ tích cực ở HS thì còn hướng tới mục tiêu xa hơn đó là trên cơ

sở kiến thức, kĩ năng được hình thành, phát triển khả năng thực hành các hoạt động có ý nghĩa đối với người học Để xác định học sinh đã phát triển được những năng lực nào, năng lực đó có phù hợp với nội dung kiến thức đưa ra hay không Chúng ta cần xác định được những hoạt động của học sinh, bên cạnh đó là mức độ chỉ báo của những hoạt động đó như thế nào thông qua các bài kiểm tra, đánh giá

Như vậy việc dạy học định hướng phát triển năng lực được thể hiện ở các trong các thành tố quá trình dạy học như sau: kiến thức, kĩ năng nhận thức, kĩ năng thực hành, thái độ của học sinh Bên cạnh đó các thành tố cấu thành của năng lực còn có giá trị và đạo đức, xúc cảm và động cơ

Ví dụ: Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề của PISA 2003&2012

và giải quyết các tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chƣa rõ ràng

Nó bao gồm sự sẵn sàng khi tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện năng lực, tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng Năng lực giải quyết vấn đề một cách sáng tạo, đƣợc khảo sát ở PISA 2012, là năng lực của một cá nhân trong quá trình nhận thức nhằm hiểu và làm rõ các tình huống có vấn đề không có sẵn lời giải đáp Năng lực này bao gồm sự tự nguyện tham gia vào các tình huống nhƣ trên để phát huy tiềm năng của cá nhân đó nhƣ một công dân biết đóng góp cho xã hội và biết phản ánh nhận thức của chính mình

Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề bao gồm quá trình hấp thu kiến thức và ứng dụng kiến thức Trong đó, quá trình hấp thu kiến thức học sinh sẽ phải khám phá và hiểu rõ vấn đề giải quyết Học sinh phải trình bày và mô tả đƣợc vấn đề cần giải quyết đó Quá trình ứng dụng kiến thức bao gồm lên kế hoạch và thực hiện kế hoạch đó Sau đó là đánh giá và phản ánh vấn đề cần giải quyết [7]

Sơ đồ 1.1 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề của PISA 2003&2012

Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề hợp tác của PISA 2015

Khám phá và hiểu biết

Đánh giá và phản ánh

Lên kế hoạch và thực hiện

Trình bày và

mô tả Giải quyết

vấn đề

Quá trình giải quyết kiến thức Quá trình hấp thu kiến thức

Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề hợp tác bao gồm quá trình giải quyết vấn đề và quá trình hợp tác để giải quyết vấn đề Trong đó quá trình giải quyết vấn đề như của PISA 2003&2012, còn quá trình hợp tác giải quyết vấn đề bao gồm: thiết lập và duy trì hiểu => đưa ra hành động thích hợp => thiết lập và duy trì tổ chức nhóm [6]

Các thành tố của NL được đặt trong bối cảnh, tình huống thực tiễn để xây dựng các vấn đề nhiệm vụ học tập giống như các “rễ cây” năng lực trong

“môi trường tự nhiên đất, đá…” Đặc điểm cá nhân của người học (kiến thức,

kĩ năng, đạo đức…) giúp HS có thể thực hiện thành công nhiệm vụ thực tiễn, khám phá “hút” từ “môi trường đất, đá…” những khoáng chất, nước… cần thiết để nuôi dưỡng và phát triển cây NL

Sơ đồ 1.2 Cấu trúc giải quyết vấn đề hợp tác của PISA 2015

Giải quyết vấn đề có tính hợp tác

Duy trì tổ chức nhóm thiết lập Đưa ra hành động thích hợp

Thiết lập và duy trì hiểu

Mô tả và trình bày

Lập kế hoạch và thực hiện

Khám phá và hiểu biết

Phản ánh và đánh giá

Năng lực của PISA đều nhấn mạnh vào các kiến thức và kỹ năng thực tiễn giúp cá nhân tham gia tích cực vào xã hội Với những kiến thức và kỹ năng này, học sinh không chỉ dừng lại ở việc thực hiện các thao tác được yêu cầu từ bên ngoài (ví dụ: yêu cầu của nhà tuyển dụng), mà còn phải đánh giá vấn đề

và ra quyết định Trong các dạng bài tập phức tạp của PISA, học sinh được yêu cầu suy ngẫm và đánh giá một vấn đề nào đó chứ không chỉ dừng lại ở việc trả lời câu hỏi đơn thuần Như vậy, các định nghĩa về năng lực ở trên nhấn mạnh vào khả năng suy luận từ những kiến thức đã học, và sử dụng kiến thức trong một môi trường hoàn toàn mới Các định nghĩa đó còn tập trung vào khả năng phân tích, lập luận, và giao tiếp một cách hiệu quả khi đặt ra, giải quyết, diễn giải vấn đề trong những tình huốngcụ thể khác nhau

Trong chương 2 chúng tôi sẽ xây dựng cấu trúc và các thành tố năng lực Vật lí Bên cạnh đó đưa ra biểu hiện và mức độ chỉ báo của học sinh theo từng nội dung kiến thức tương ứng

Chương 2 XÂY DỰNG CẤU TRÚC VÀ ĐƯỜNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT

LÍ TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Cấu trúc năng lực và xác định năng lực thành phần của chương trình Vật lí trung học phổ thông

Từ cách tiếp cận khác nhau để đưa năng lực vào nội dung môn học như: + Từ cấu trúc năng lực lựa chọn những nội dung môn học phù hợp

+ Từ những nội dung môn học đã có sẵn xác định xem có thể phát triển được những thành tố nào của năng lực

+ Kết hợp cả hai cách trên

Trong luận văn này chúng tôi đề cập đến cách tiếp cận từ chương trình của Bộ đã công bố xác định xem có thể phát triển được những thành tố nào của năng lực Từ những nội dung và yêu cầu cần đạt của từng lớp có thể phân chia một số từ khóa thể hiện mức độ đáp ứng yêu cầu cần đạt về năng lực của người học thành 3 mức độ như bảng dưới đây:

Bảng 2.1.Từ khóa mô tả mức độ môn Vật lí (10-12)

So sánh được … Minh họa được…

Thực hiện được …

Thực hiện thí nghiệm

Mức độ 2 là mức độ hiểu bao gồm những từ khóa: mô tả được, vẽ được,

vẽ phác được, giải thích được, so sánh được, minh họa được… Ví dụ trong chương động học lớp 10 có yêu cầu: “so sánh được quãng đường đi được và

độ dịch chuyển” Trong yêu cầu này từ khóa là “so sánh đươc….” Dựa vào bảng từ khóa mức độ ta xác định được yêu cầu này ở mức độ 2 là mức độ hiểu

Mức độ 3 là mức độ vận dụng với các từ khóa như: đo được, xác định được, đánh giá được, tổng hợp được… Ví dụ trong phần động học lớp 10 có nội dung mô tả chuyển động với yêu cầu: “Xác định được độ dịch chuyển tổng hợp, vận tốc tổng hợp” Trong yêu cầu này thì từ khoá là từ “Xác định được…” nên mức độ năng lực thành phần là mức độ vận dụng còn được gọi

là mức độ 3

Thông qua chương trình môn Vật lí, học sinh hình thành và phát triển được thế giới quan khoa học; rèn luyện được sự tự tin, khách quan; cảm nhận được vẻ đẹp của thiên nhiên, tự hào về thiên nhiên của đất nước, tôn trọng các quy luật của thiên nhiên, giữ gìn và bảo vệ thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên

được các năng lực tự chủ và tự học,tăng khả năng giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề sáng tạo

Xây dựng cấu trúc năng lực Vật Lí bao gồm:

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc năng lực Vật lí

Từ cấu trúc năng lực trên ta thấy học sinh sẽ hình thành và phát triển được năng lực vật lí, bao gồm các thành phần dưới đây:

 Nhận thức khoa học tự nhiên dưới góc độ vật lí

– Nhận thức được kiến thức trong tâm phổ thông về: mô hình hệ vật lí; chất, năng lượng và sóng; lực và trường

– Nhận biết được một số ngành, nghề liên quan đến vật lí

 Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí

– Thực hiện được hoạt động tìm hiểu một số sự vật, hiện tượng đơn giản, gần gũi trong thế giới tự nhiên và đời sống theo tiến trình

– Sử dụng được các chứng cứ khoa học để kiểm tra các dự đoán, lí giải các hiện tương, rút ra các kết luận

 Vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

– Vận dụng được kiến thức vật lí để mô hình hóa các hệ vật lí đơn giản

và sử dụng được toán học như một ngôn ngữ và công cụ để giải quyết vấn đề

lí

Vận dụng kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

– Mô tả, dự đoán, giải thích hiện tƣợng, giải quyết vấn đề một cách khoa học; ứng xử thích hợp với công nghệ và thiên nhiên trong một số tìnhoạt động liên quan đến bản thân, gia đình, cộng đồng [4]

Những từ khóa biểu hiện cụ thể của năng lực vật lí đƣợc trình bày ở bảng sau:

Bảng 2.2 Từ khóa biểu hiện năng lưc thành phần của môn Vật lí ( 10 -12)

đo, nói, viết, vẽ, tính, lập sơ đồ, biểu đồ

3 Phân loại các sự vật, quá trình vật lí, hiện tƣợng, theo các tiêu chí khác nhau

4 Phân tích các khía cạnh của một sự vật, quá trình vật lí hiện tƣợng theo một logic nhất định

5 So sánh, lựa chọn sự vật, quá trình vật lí, hiện tƣợng, dựa theo các tiêu chí

6 Lập dàn ý, trình bày, tìm từ khoá; các văn bản khoa học

về vật lí; kết nối thông tin theo logic có ý nghĩa

7 Giải thích với lập luận về mối quan hệ giữa các hiện tƣợng

và sự vật (nhân quả, cấu tạo – chức năng, )

8 Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa một vấn đề, lời giải thích Thảo luận đƣa ra những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề

9 Nhận ra đƣợc một số ngành nghề phù hợp với thiên

3 Đưa ra được phán đoán và xây dựng được giả thuyết: phân tích vấn đề để nêu được phán đoán, xây dựng và phát biểu giả thuyết cần tìm hiểu

4 Lập kế hoạch thực hiện: xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu, lựa chọn được phương án thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu,…), lập

kế hoạch triển khai tìm hiểu

5 Thực hiện kế hoạch: thu thập, lưu giữ dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm… Đánh giá kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ liệu So sánh kết quả với giả thuyết, giải thích, rút ra kết luận và điều chỉnh khi cần thiết

6 Viết, trình bày báo cáo khoa học và thảo luận: sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt, viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu, hợp tác được với đối tác bằng thái độ lắng nghe tích cực để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ kết quả một cách thuyết phục

7 Ra quyết định và đề xuất ý kiến: đưa ra được quyết định

tiễn 2 Đề xuất được một số phương pháp, biện pháp mới, thiết

kế được mô hình, lập được kế hoạch,

3 Nêu được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp

để bảo vệ thiên nhiên; thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững

Từ bảng trên ta thấy từ khóa mô tả mức độ và những biểu hiện của năng lực Vật lí được chia làm 3 năng lực chính: năng lực nhận thức, năng lực tìm hiểu và năng lực vận dụng Trong đó năng lực nhận thức được kí hiệu là

“N”, năng lực tìm hiểu được kí hiệu là “T”, năng lực vận dụng được kí hiệu

là “V” Dựa vào bảng trên ta có thể tìm hiểu được năng lực thành phần của

các nội dung chương trình vật lí lớp 10, lớp 11 và lớp 12

Ví dụ: Ở phần động học của vật lí lớp 10 có yêu cầu: “ Lập luận rút ra được công thức tính tốc độ trung bình, định nghĩa được tốc độ theo một phương” Với yêu cầu cần đạt này đối chiếu với bảng năng lực sẽ là năng lực nhận thức khoa học tự nhiên dưới góc độ vật lí Còn với từ khóa “ lập luận rút ra được”

so sánh với bảng từ khóa chỉ mức độ năng lực sẽ ở mức độ 3 suy ra năng lực thành phần là N3 Tiếp theo với từ khóa “ định nghĩa được…” cũng là ở năng lực nhận thức nhưng ở mức độ 1 nên năng lực thành phần là N1 Vậy với yêu cầu cần đạt như trên thì năng lực thành phần bao gồm N3 và N1 Trong phần

“công và năng lượng” vật lí lớp 10 có 3 yêu cầu cần đạt và các thành tố năng lực, sơ đồ dưới đây sẽ thể hiện rõ thành tố năng lực cần có tương ứng với nội dung:

Sơ đồ 2.2 Các thành tố năng lực của chủ đề “Công và năng lượng”

Chủ đề:

Công và

năng lượng

Chế tạo mô hình đơn giản minh họa được định luật bảo toàn năng lượng liên quan đến một số dạng năng lượng khác

Nêu được biểu thức tính công bằng tích của lực tác dụng và độ dịch chuyển theo phương của lực, nêu được đơn vị đo công là đơn vị đo năng lương với J = 1 Nm Tính công ở trong một số trường hợp đơn giản

Trình bày được ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công

N1

N3

Từ sơ đồ trên ta thấy từ nội dung và yêu cầu cần đạt ta sẽ xác định được thành tố các năng lực thành phần Làm tương tự như các ví dụ trên với nội dung vật lí lớp 10, 11 và lớp 12 ta có bảng sau:

Bảng 2.3 Bảng xác định năng lực thành phần của Vật lí trung học phổ thông

LỚP 10 Nội dung

– Nêu được đối tượng nghiên cứu của Vật lí học

và mục tiêu của môn Vật lí

N1

– Phân tích được một số ảnh hưởng của vật lí đối với cuộc sống và đối với sự phát triển của khoa học, công nghệ và kĩ thuật; Nêu được triển vọng phát triển của vật lí

Nội dung

kiến thức

năng lực + một số loại sai số đơn giản hay gặp khi đo

N2

- Dựa vào định nghĩa tốc độ theo một phương và

độ dịch chuyển, rút ra được công thức tính và định nghĩa được vận tốc

N3

– Thực hiện thí nghiệm (hoặc dựa trên số liệu cho trước), vẽ được đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trong chuyển động thẳng

T3

Nội dung

kiến thức

năng lực – Từ độ dốc của đồ thị độ dịch chuyển - thời

gian, tính được tốc độ

N3

– Xác định được vận tốc tổng hợp, độ dịch chuyển tổng hợp

N2

–Thực hiện thí nghiệm và lập luận dựa vào sự biến đổi vận tốc trong chuyển động thẳng, rút ra được công thức tính gia tốc; nêu được ý nghĩa, đơn vị của gia tốc

T3, N3

– Thực hiện thí nghiệm (hoặc dựa trên số liệu cho trước), vẽ được đồ thị vận tốc - thời gian trong chuyển động thẳng

T3

– Vận dụng đồ thị vận tốc - thời gian để tính được độ dịch chuyển và gia tốc trong một số

N3

N3

– Vận dụng được các công thức trong chuyển động thẳng biến đổi đều

N3

– Giải thích và mô tả được chuyển động khi vật

có vận tốc không đổi theo một phương và có gia tốc không đổi theo phương vuông góc với phương này

N2

– Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, đo được gia tốc rơi tự do bằng dụng cụ thực hành

T2,V3

– Với các yêu cầu của thành phần năng lực Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí trong Bảng 1, thực hiện được dự án hay đề tài nghiên cứu tìm điều kiện ném vật trong không khí ở độ cao nào đó để đạt độ cao hoặc tầm xa nhất

T3

2 Động

lực học

– Vận dụng được mối liên hệ đơn vị dẫn xuất với

7 đơn vị cơ bản của hệ SI

N3

– Nêu được: trọng lực tác dụng lên vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật; trọng lượng của vật được tính bằng tích khối lượng của vật với gia tốc rơi tự do, trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực tác dụng vào vật

N1

– Mô tả được bằng ví dụ thực tế về lực bằng nhau, không bằng nhau

N2

– Mô tả được một cách định tính trong chuyển động rơi tư do trong trường trọng lực đều khi có sức cản của không khí

N2

– Với các yêu cầu của thành phần năng lực Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí trong Bảng 1, thực hiện được dự án hay đề tài nghiên

T3

Nội dung

kiến thức

năng lực cứu ứng dụng sự tăng hay giảm sức cản không

khí theo hình dạng của vật

– Phát biểu được định luật 3 Newton, minh họa được bằng ví dụ cụ thể (người đứng trên mặt đất, đóng đinh, ); vận dụng được định luật 3 Newton trong một số trường hợp đơn giản

N2

– Giải thích được lực nâng tác dụng lên một vật

ở trong nước (hoặc trong không khí)

N2

– Sử dụng hình vẽ, tổng hợp được các lực trên một mặt phẳng

N3

– Sử dụng hình vẽ, phân tích được một lực thành các lực thành phần vuông góc

N2

– Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, tổng hợp được hai lực đồng quy bằng dụng cụ thực hành

T2,V3

– Nêu được khái niệm moment ngẫu lực, moment lực, Nêu được tác dụng của ngẫu lực lên một vật chỉ làm quay vật

N1

– Phát biểu và vận dụng được quy tắc moment

Nội dung

kiến thức

năng lực Cân bằng

lực,

moment

lực

cho một số trường hợp đơn giản trong thực tế N3

– Thảo luận rút ra được điều kiện để vật cân bằng: lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng không

và tổng moment lực tác dụng lên vật (đối với một điểm bất kì) bằng không

N3

– Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, tổng hợp được hai lực song song bằng dụng cụ thực hành

V3

– Trình bày được ví dụ chứng tỏ có thể truyền N1

N3

– Nêu được công thức tính thế năng trong trường trọng lực đều, vận dụng được trong một số trường hợp đơn giản

– Vận dụng được mối liên hệ công suất (hay tốc

độ thực hiện công) với tích của lực và vận tốc trong một vài tình huống thực tế

V3

– Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng trong tính toán một số bài tập đơn giản

N3

– Thực hiện thí nghiệm và thảo luận được sự thay đổi năng lượng trong một số trường hợp va chạm đơn giản

T3

– Thảo luận để giải thích được một vài hiện tượng đơn giản (pháo thăng thiên, vùng hấp thụ năng lượng ở đầu xe ô tô,…)

V2

– Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án, thực hiện phương án, xác định được

T2,V3, N3

Nội dung

kiến thức

năng lực tốc độ và đánh giá được động lượng của vật

N3

– Vận dụng được công thức lực hướng tâm F = mrω2

lò xo: giới hạn đàn hồi, độ dãn, độ cứng

T3, N1

– Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn T2,V3

phương án và thực hiện phương án, tìm mối liên

hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo, từ

đó phát biểu được định luật Hooke

– Vận dụng được định luật Hooke giải thích một

số trường hợp đơn giản

N3

CÁC CHUYÊN ĐỀ LỚP 10 Nội

–Thảo luận, đề xuất, chọn phương án và thực hiện được Nhiệm vụ học tập tìm hiểu về các mô hình, lí thuyết khoa học đã phát triển và được áp dụng để cải thiện các công nghệ hiện tại cũng như phát triển các công nghệ mới

Thông tin, truyền thông; Nghiên cứu khoa học)

N3