ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THU HOÀI SOẠN THẢO BÀI TẬP CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN TH[.]
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
PHẠM THU HOÀI
SOẠN THẢO BÀI TẬP CHƯƠNG
“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
HÀ NỘI - 2020
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
PHẠM THU HOÀI
SOẠN THẢO BÀI TẬP CHƯƠNG
“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÍ)
Mã số: 8.14.01.11
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Đỗ Hương Trà
HÀ NỘI - 2020
Trang 3i
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Ban giám hiệu Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội cùng toàn thể các thầy giáo, cô giáo tham gia giảng dạy đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tác giả trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài
Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo GS.TS Đỗ Hương Trà, người đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tác giả trong thời gian nghiên cứu và hoàn thành đề tài
Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu, các thầy cô giáo dạy học bộ môn Vật lí tại trường THPT chuyên Lương Văn Tụy tỉnh Ninh Bình và các em học sinh đã giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm
Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tác giả học tập và hoàn thành đề tài
Trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 01 năm 2020
Tác giả
Phạm Thu Hoài
Trang 4ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
GQVĐ Giải quyết vấn đề
TNSP Thực nghiệm sƣ phạm THPT Trung học phổ thông
Trang 5
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ vii
MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 2
3 Giả thuyết khoa học của đề tài 2
4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2
4.1 Khách thể nghiên cứu 2
4.2 Đối tượng nghiên cứu 2
5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2
6 Phương pháp nghiên cứu 3
6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận 3
6.2 Phương pháp điều tra khảo sát 3
6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3
7 Đóng góp của đề tài 3
8 Cấu trúc luận văn 4
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SOẠN THẢO BÀI TẬP ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ……….5
1.1 Lịch sử nghiên cứu đề tài 5
1.1.1 Trên thế giới 5
1.1.2 Ở Việt Nam 5
1.2 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề 7
1.2.1 Năng lực 7
Trang 6iv
1.2.2 Năng lực giải quyết vấn đề 9
1.3 Đánh giá năng lực 14
1.3.1 Khái niệm đánh giá 14
1.3.2 Đánh giá năng lực 15
1.4 Bài tập Vật lí 17
1.4.1 Khái niệm 17
1.4.2 Vai trò của bài tập Vật lí 18
1.4.3 Phân loại bài tập Vật lí 18
1.5 Nguyên tắc soạn thảo bài tập đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 5
1.6 Phân mức độ cho các bài tập đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 20
1.7 Quy trình soạn thảo bài tập đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 20
1.8 Thực trạng về việc việc soạn thảo bài tập đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học Vật lí 23
1.8.1 Mục đích điều tra 23
1.8.2 Đối tượng điều tra 23
1.8.3 Phương pháp điều tra 23
1.8.4 Kết quả điều tra 23
Tiểu kết chương 1……… 28
CHƯƠNG 2 SOẠN THẢO BÀI TẬP CHƯƠNG „„ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM‟‟, VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH………28
2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 29 2.1.1 Vị trí và nhiệm vụ của chương “Động lực học chất điểm” 29
2.1.2 Cấu trúc nội dung chương “Động lực học chất điểm” 29
2.1.3 Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” 32
2.1.4 Mục tiêu phát triển năng lực giải quyết vấn đề qua dạy học chương “Động lực học chất điểm” 33
2.1.5 Các khó khăn và quan niệm sai lầm học sinh thường gặp trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” 34
Trang 7v
2.2 Soạn thảo bài tập chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 và sử dụng
trong đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 35
2.2.1 Mô tả mục tiêu năng lực của hệ thống bài tập 35
2.2.2 Soạn thảo hệ thống bài tập đánh giá năng lực giải quyết vấn đề chương “Động lực học chất điểm” 38
2.3 Sử dụng hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” trong đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 80
2.3.1 Ma trận đề kiểm tra 81
2.3.2 Nội dung đề kiểm tra 82
2.3.3 Xây dựng Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 84
Tiểu kết chương 2 89
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 90
3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 90
3.2 Đối tượng, thời gian và địa điểm thực nghiệm sư phạm 90
3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 90
3.2.2 Thời gian và địa điểm thực nghiệm sư phạm 90
3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 90
3.4 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm 91
3.5 Diễn biến của quá trình thực nghiệm sư phạm 91
3.5.1 Đối với việc lấy ý kiến chuyên gia 91
3.5.2 Đối với việc thực nghiệm trên học sinh 92
3.6 Kết quả thực nghiệm sư phạm 93
3.6.1 Kết quả hỏi ý kiến chuyên gia 93
3.6.2 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm với học sinh 94
Tiểu kết chương 3 103
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 104
1 Kết luận 104
2 Khuyến nghị 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC
Trang 8vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Cấu trúc của năng lực GQVĐ 11
Bảng 1.2 So sánh đánh giá năng lực và đánh giá KT, KN 15
Bảng 1.3 Kết quả khảo sát câu 2 24
Bảng 1.4 Kết quả khảo sát câu 3 24
Bảng 1.5 Kết quả khảo sát câu 4 25
Bảng 1.6 Kết quả khảo sát câu 5 25
Bảng 1.7 Kết quả khảo sát câu 6 26
Bảng 2.1 Mô tả hệ thống bài tập đã soạn thảo 35
Bảng 2.2 Khoảng cách phanh ở các tốc độ khác nhau 57
Bảng 2.3 Ma trận đề kiểm tra 81
Bảng 2.4 Rubic đánh giá đề kiểm tra 84
Bảng 3.2 Kết quả chụp màn hình Excel 96
Bảng 3.3 Độ khó, độ phân biệt của các bài tập 98
Bảng 3.4 Hệ số Cronbach anpha của hệ thống bài tập 99
Bảng 3.5 Kết quả bài kiểm tra 100
Bảng 3.6 Các thông số thống kê mô tả kết quả bài kiểm tra 101
Trang 9vii
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
Sơ đồ 2.1 Cấu trúc logic nội dung chương “Động lực học chất điểm”…… 30
Hình 2.1 Kiến trúc vòm 39
Hình 2.2 Đơn giản hóa kiến trúc vòm 39
Hình 2.3 Lực tác dụng lên viên đá trên cùng 46
Hình 2.4 Vật treo trên dây 40
Hình 2.5 Mô tả thí nghiệm 44
Hình 2.6 Người đứng trên bàn cân 45
Hình 2.7 Bình nước chứa vật đặt trên cân 46
Hình 2.8 Bình nước và bình nước chứa bát đặt trên cân 46
Hình 2.9 Lực tác dụng lên người và hệ “người – gậy” 46
Hình 2.10 Cú nhảy không dù 49
Hình 2.11 Đồ thị vận tốc của người nhảy dù theo thời gian 50
Hình 2.12 Các lực tác dụng lên người kéo co 53
Hình 2.13 Đồ thị biểu diễn lực đàn hồi theo độ biến dạng của dây cao su 61
Hình 2.14 Đồ thị biểu diễn lực đàn hồi theo độ biến dạng của lò xo 61
Hình 2.15 Đồ thị biểu diễn lực đàn hồi theo độ biến dạng của lò xo 62
Hình 2.16 Eris và Dysmonia 64
Hình 2.17 Ô tô đi vào khúc cua 67
Hình 2.18 Ô tô đi trên đoạn đường cong nghiêng 68
Hình 2.19 Nhào lộn bằng ô tô 70
Hình 2.20 Mô tả thí nghiệm 72
Hình 2.21 Kết quả thí nghiệm 72
Hình 2.22 Mô tả trò chơi khúc côn cầu 79
Hình 2.23 Đồ thị vận tốc theo thời gian 83
Hình 2.24 Nhào lộn bằng ô tô 84
Biểu đồ 3.1 Thống kê số HS làm được các mức theo mỗi bài 95
Biểu đồ 3.2 Kết quả phân tích bài kiểm tra 101
Trang 101
MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Hiện nay, sự phát triển nhanh chóng của khoa học, kĩ thuật và công
nghệ đòi hỏi nền giáo dục nước ta phải có sự đổi mới căn bản, toàn diện Một trong những định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục mang tính hàn lâm, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng lực và phẩm chất, giúp người học có thể thích ứng được với sự thay đổi của xã hội Đồng thời với việc đổi mới chương trình, phương pháp dạy học là phải đổi mới cả hình thức kiểm tra, đánh giá, phải chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng về kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá năng lực vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề, chú trọng kiểm tra đánh giá trong quá trình dạy học
Nghị quyết số 44/NQ – CP, ngày 09/6/2014 Ban hành Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết số 29 – NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ tám Ban chấp hành Trung ương khóa
XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã chỉ rõ: “Đổi mới
hình thức, phương pháp thi, kiểm tra và đánh giá kết quả giáo dục theo hướng đánh giá năng lực của người học; kết hợp đánh giá cả quá trình với đánh giá cuối kỳ học, cuối năm học theo mô hình của các nước có nền giáo dục phát triển ”[7]
Vật lí là một môn khoa học tự nhiên có nhiều nội dung gắn với thực tiễn Tuy vậy trên thực tế nội dung chương trình sách giáo khoa môn Vật lí vẫn nặng tính hàn lâm, ít có sự liên hệ kiến thức với thực tiễn Bên cạnh đó, hình thức thi, kiểm tra đánh giá hiện nay chỉ chú trọng đến việc kiểm tra kiểm tra kiến thức và kĩ năng tính toán nên trong quá trình giảng dạy bộ môn Vật lí, đa số các giáo viên chỉ chú trọng vào các bài tập nặng về tính toán mà chưa có nhiều các bài tập đánh giá năng lực của học sinh, nhất là năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn Giáo viên ít có
Trang 112
sự quan tâm, đầu tư đến các bài tập gắn với thực tiễn, do vậy học sinh ít thấy được mối liên hệ giữa Vật lí và thực tiễn, và khi gặp những tình huống thực tiễn thì học sinh cảm thấy khó khăn trong việc vận dụng các kiến thức Vật lí
để giải quyết các tình huống này Do vậy việc soạn thảo các bài tập để đánh giá năng lực giải quyết của học sinh là hết sức cần thiết, góp phần phát huy năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề của học sinh và đưa các kiến thức Vật lí đến gần hơn với cuộc sống
Xuất phát từ các lý do trên và với mong muốn nâng cao chất lượng
dạy học môn Vật lí ở THPT, tôi lựa chọn đề tài: Soạn thảo bài tập chương
“Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 và sử dụng trong đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
2 Mục đích nghiên cứu của đề tài
Soạn thảo và sử dụng bài tập nhằm đánh giá năng lực giải quyết vấn
đề của học sinh trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10
3 Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu soạn thảo được và sử dụng bài tập đánh giá năng lực giải quyết
vấn đề trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” thì có thể xác định được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, qua đó có thể điều chỉnh được hoạt động dạy và học
4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu
4.1 Khách thể nghiên cứu
Hoạt động dạy học và kiểm tra đánh giá môn Vật lí THPT
4.2 Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống bài tập đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
trong dạy học chương “ Động lực học chất điểm” Vật lí 10
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về NL GQVĐ, đánh giá NL và việc soạn
thảo bài tập để đánh giá NLGQVĐ trong dạy học Vật lí
Trang 123
- Khảo sát thực trạng về việc soạn thảo BT đánh giá NL GQVĐ của
HS trong dạy học môn Vật lí ở một số trường THPT trên địa bàn Ninh Bình
- Nghiên cứu mục tiêu và nội dung kiến thức chương “Động lực học
chất điểm” Vật lí 10
- Soạn thảo bài tập và sử dụng để đánh giá NL GQVĐ trong dạy học
chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10
- Thực nghiệm sư phạm nghiên cứu hiệu quả của đề tài và rút ra các
kết luận cần thiết
6 Phương pháp nghiên cứu
6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về NL GQVĐ, đánh giá NL
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc soạn thảo BT đánh giá NL GQVĐ
6.2 Phương pháp điều tra khảo sát
Điều tra thực trạng về việc soạn thảo bài tập để đánh giá NL GQVĐ của học sinh trong dạy học môn Vật lí ở một số trường THPT trên địa bàn Ninh Bình
6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Thực nghiệm sư phạm hệ thống bài tập đã soạn thảo
- Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của đề tài
7 Đóng góp của đề tài
- Trình bày được cơ sở lý luận về NL GQVĐ, đánh giá NL GQVĐ
của học sinh
- Trình bày được cơ sở lí luận của việc soạn thảo BT đánh giá NL
GQVĐ
- Soạn thảo được hệ thống bài tập để đánh giá NL GQVĐ trong dạy
học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10
Trang 134
8 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, luận văn gồm 3 chương:
Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc soạn thảo bài tập đánh
giá NL GQVĐ
Chương 2 Soạn thảo bài tập chương “Động lực học chất điểm” Vật lí
10 và sử dụng trong đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
Chương 3 Thực nghiệm sư phạm
Trang 145
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SOẠN THẢO BÀI
TẬP ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1.1 Lịch sử nghiên cứu đề tài
1.1.1 Trên thế giới
Có thể nói rằng kiểm tra, đánh giá là một phần rất quan trọng của quá trình dạy học Trong bối cảnh hiện nay, đánh giá năng lực là xu hướng đánh
giá được nhiều nước, nhiều tổ chức và nhiều tác giả nghiên cứu
Từ những năm đầu của thế kỉ XXI, các nước trong tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OCED) đã thực hiện đánh giá học sinh ở lứa tuổi 15 theo chương trình đánh giá HS phổ thông Quốc tế (PISA) Chương trình PISA không trực tiếp kiểm tra kiến thức mà HS thu được tại trường học mà xem xét năng lực phổ thông thực tế của HS, đặc biệt chú trọng việc đánh giá năng lực của HS trong việc vận dụng kiến thức và kĩ năng để giải quyết các vấn
đề được đặt ra trong bối cảnh thực tế
Các tác giả Liesbeth K.J Baartman, J Batistiaen, Paul A Kirschner
và Cees P.M van der Vleuten cũng đã đưa ra các phương pháp đánh giá NL
trong Nghiên cứu đánh giá trong giáo dục (2006)
Vấn đề đánh giá năng lực GQVĐ cũng được Jean – Paul Reeff, Anouk Zabal và Christine Blech trình bày trong công trình “The Assessment of Problem – Solving Competencies” Công trình này đã tập trung vào việc thống
kê phân tích cách thức GQVĐ và sự phát triển những công cụ đánh giá năng lực GQVĐ
1.1.2 Ở Việt Nam
Vấn đề kiểm tra, đánh giá đang được chuyển dần từ đánh giá nặng về kiến thức sang các hình thức đánh giá năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề trong thực tế Định hướng này đã được thể hiện trong các
nghiên cứu và các tài liệu tập huấn Đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học
Trang 156
tập của học sinh theo định hướng tiếp cận năng lực (2014) của Bộ giáo dục
Một số công trình nghiên cứu về NL đã tập trung phân tích các khái niệm năng lực, các đặc trưng của NL, cấu trúc của NL cũng như phương pháp giảng dạy, đánh giá theo năng lực…[2], [3], [9]
đã đề xuất phương án đánh giá NL GQVĐ của học sinh trong dạy học toán Trung học phổ thông theo hướng tiếp cận quá trình GQVĐ Ngoài ra cũng
có một số luận văn thạc sĩ cũng đề cập đến vấn đề đánh giá NL GQVĐ trong
dạy học Vật lí Có thể lấy thí dụ: Luận văn thạc sĩ “Đánh giá năng lực giải
quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương Các định luật bảo toàn, Vật
lí 10” của tác giả Hoàng Thị Thu Hà (2015) đã đề cập đến đánh giáNL
GQVĐ của học sinh lớp 10 thông qua các bài tập trắc nghiệm được xây dựng khoa học dựa trên lý thuyết đo lường, bám sát bảng đặc tả năng lực giải quyết vấn đề ở các cấp độ khác nhau Luận văn thạc sĩ “Đánh giá năng lực GQVĐ của HS trong dạy học chương Chất khí, Vật lí lớp 10 THPT” của tác giả Ngô Thị Tường Vi (2015) đã xây dựng và sử dụng bộ công cụ đánh giá trong quá trình và đánh giá kết thúc chương Chất khí với đầy đủ các mức
độ và các thành tố của NL GQVĐ Luận văn thạc sĩ “Đánh giá năng lực giải
quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương Động lực học vật rắn, Vật
lí 12 nâng cao” của tác giả Phạm Ngọc Tuân (2015)
Đối với việc xây dựng bài tập, đã có một số tác giả nghiên cứu về bồi
dưỡng và phát triển NL GQVĐ, có thể kể đến các luận văn thạc sĩ: Xây dựng
và sử dụng bài tập Vật lí theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” – Vật lí 10 của tác giả Nguyễn Thị Nhung (2016), luận văn: Soạn thảo và sử dụng bài tập có nội dung thực tế chương “Động lực học chất điểm” – Vật lí
10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh của tác giả Đinh
Thị Ánh Tuyết (2017)