Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học ứng dụng kĩ thuật chương “khúc xạ ánh sáng” vật lí 11

Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực.” [1].Hiện nay, PPDH phát hiện và giải quyết

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

- -

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT

CHƯƠNG “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG”-VẬT LÍ 11

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Việt

Hà Nội – 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bản luận văn này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi Các

số liệu và tài liệu được trích dẫn trong luận văn là trung thực Kết quả nghiên cứu này không trùng với bất cứ công trình nào đã được công bố trước đó

Tôi chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình

Hà Nội, tháng 06 năm 2017

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Phương

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng đào tạo Sau Đại học, Ban chủ nhiệm, quý Thầy, Cô giáo khoa Vật lí trường Đại học sư phạm Hà Nội và quý thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

Tôi xin chân thành cảm ơn BGH trường THPT Gia Viễn A, Gia Viễn, Ninh Bình

đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và tiến hành thực nghiệm sư phạm Xin cảm ơn toàn thể học sinh trong lớp 11B8, 11B9 – Trường THPT Gia Viễn A đã cộng tác với tôi thực nghiệm sư phạm thành công

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo hướng dẫn: PGS.TS

Nguyễn Thị Hồng Việt, người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ, động viên,

đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt quá trình nghiên cứu để tôi có thể hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp cao học Vật lí K25 đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè và đồng nghiệp đã giúp

đỡ, động viên tôitrong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Hà Nội, tháng 06 năm 2017

Tác giả

Nguyễn Thị Phương

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH, ĐỒ THỊ viii

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 2

3 Giả thuyết khoa học của đề tài 3

4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 3

6 Phạm vi nghiên cứu 4

7 PP nghiên cứu của đề tài 4

8 Đóng góp của đề tài 4

9 Cấu trúc luận văn 4

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DH PH & GQVĐ VỀ ƯDKT CỦA VẬT LÍ NHẰM PTNL GQVĐ CỦA HS 5

1.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 5

1.2 Cơ sở lí luận 6

1.2.1 DH định hướng PTNL 6

1.2.1.1 Đổi mới PPDH nhằm chú trọng PTNL của HS 6

1.2.1.2 Các PP và hình thức DH Vật lí tạo điều kiện PTNL của HS 8

1.2.1.3.Năng lực Năng lực của HS 11

1.2.1.3.1 Khái niệm năng lực 11

1.2.1.3.2 Cấu trúc của năng lực 11

1.2.1.3.3 Năng lực của HS 12

1.2.1.3.4.Đánh giá năng lực của HS 13

1.2.1.3.5.Năng lực chuyên biệt môn Vật lí 14

1.2.1.3.6 Năng lực GQVĐ của HS 17

1.2.1.4.Kiểm tra, đánh giá PTNL 19

1.2.2 PPDH PH & GQVĐ 20

1.2.2.1 Bản chất của DH PH & GQVĐ 20

1.2.2.2 Tình huống có vấn đề 21

1.2.2.3 Cấu trúc DH theo PP PH & GQVĐ 22

1.2.3 DH các ƯDKT của Vật lí 23

1.2.3.1 Bản chất của việc nghiên cứu các ƯDKT trong DH 23

1.2.3.2 Vai trò của việc nghiên cứu các ƯDKT trong DH Vật lí 23

1.2.3.3 Tiến trình DH ƯDKT 24

1.2.3.4 DH PH & GQVĐ về ƯDKT của Vật lí 26

1.3 Thực trạng việc DH PH & GQVĐ về ƯDKT của Vật lí nhằm PTNL GQVĐ của HS 27

1.3.1 Thực trạng việc DH PH & GQVĐ về ƯDKT của Vật lí nhằm PTNL GQVĐ của HS 27

1.3.2 Nguyên nhân, đề xuất biện pháp khắc phục 29

KẾT LUẬN CHƯƠNG I 31

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DH PH & GQVĐ VỀ ƯDKT CỦA VẬT LÍ MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG”- VẬT LÍ 11 NHẰM PTNL GQVĐ CỦA HS 32

2.1 Đề xuất tiến trình DH PH & GQVĐ về ƯDKT của Vật lí, nhằm PTNL GQVĐ của HS 32

2.1.1 Nguyên tắc thiết kế tiến trình DH PH & GQVĐ về ƯDKT Vật lí PTNL GQVĐ của HS 32

2.1.2 Đề xuất tiến trình DH PH & GQVĐ về ƯDKT của Vật lí nhằm PTNL GQVĐ của HS 34

2.3 Chuẩn kiến thức, kĩ năng và xây dựng sơ đồ cấu trúc nội dung của chương “ Khúc

xạ ánh sáng ” - Vật lí 11 40

2.3.1 Chuẩn kiến thức kĩ năng của chương 40

2.3.2 Xây dựng sơ đồ cấu trúc logic nội dung của chương 41

2.4 Xây dựng tiến trình DH PH & GQVĐ về ƯDKT của Vật lí một số kiến thức chương “ Khúc xạ ánh sáng”- Vật lí 11 nhằm PTNL GQVĐ của HS 42

KẾT LUẬN CHƯƠNG II 67

CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 68

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của TNSP 68

3.1.1 Mục đích TN 68

3.1.2 Nhiệm vụ TN 68

3.2 Đối tượng và nội dung TNSP 68

3.2.1 Đối tượng TN 68

3.2.2 Nội dung TN 68

3.3 PP TNSP 69

3.3.1 Chọn mẫu TN 69

3.3.2 Tiến hành TNSP 69

3.3.2.1 Lập kế hoạch TNSP 69

3.3.2.2 Tiến hành TNSP theo kế hoạch 70

3.4 Đánh giá kết quả TNSP 71

3.4.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá 71

3.4.2 Phân tích diễn biến giờ học trong quá trình TNSP theo hướng PTNL GQVĐ của HS 75

3.4.3 Đánh giá kết quả TNSP 82

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 92

KẾT LUẬN CHUNG 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC A

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí được cụ thể hóa từ năng lực chung 14

Bảng 1.2: DH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí 26

Bảng 2.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương “Khúc xạ ánh sáng” 40

Bảng 3.1 Sĩ số và kết quả học tập môn vật lí của HS nhóm TN và nhóm ĐC 69

Bảng 3.2: Kế hoạch thực hiện TNSP 69

Bảng 3.3 Tiêu chí đánh giá điểm kiểm tra của HS 73

Bảng 3.4 Tiêu chí đánh giá sản phẩm HS chế tạo (Đánh giá theo nhóm) 73

Bảng 3.5 Tiêu chí đánh giá hoạt động nhóm của HS 74

Bảng 3.6: Bảng kết quả đánh giá định tính của lớp TN 82

Bảng 3.7 Bảng tổng hợp kết quả các thành viên trong lớp theo các nhóm 83

Bảng 3.8 Phân bố tần số điểm kiểm tra 86

Bảng 3.9 Xếp loại điểm kiểm tra 86

Bảng 3.10: Bảng phân phối tần suất 88

Bảng 3.11: Bảng phân phối tần suất lũy tích hội tụ lùi 89

Bảng 3.12: Bảng tổng hợp các tham số thống kê 89

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH, ĐỒ THỊ

Sơ đồ:

Sơ đồ 1.1:Các thành phần cấu trúc của năng lực 12

Sơ đồ 1.2: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu DH PH&GQVĐ 22

Sơ đồ 2.1: Tiến trình DH PH&GQVĐ về ƯDKT nhằm PTNL GQVĐ cho HS 34

Sơ đồ 2.2: Cấu trúc logic nội dung chương “Khúc xạ ánh sáng” 41

Sơ đồ 2.3:Cấu trúc logic kiến thức phản xạ ánh sáng 46

Sơ đồ 2.4: Cấu trúc logic kiến thức khúc xạ ánh sáng 47

Sơ đồ 2.5: Cấu trúc logic kiến thức PXTP 50

Hình: Hình 2.1: Các dự đoán hình dạng của dụng cụ quang học 51

Hình 2.2: Ảnh cắt dọc KTV 54

Hình 2.3: Ảnh mô phỏng cấu tạo KTV 54

Hình 2.4: Cấu tạo bên trong KTV 55

Hình 2.5: Đường truyền tia sáng qua lăng kính trong các trường hợp khúc xạ,phản xạ, PXTP 57

Hình 2.6: Các dự đoán về MHHV 58

Hình 2.7: Dự đoán MHHV tối ưu 58

Hình 2.8:Phương án thí nghiệm kiểm tra MHHV 59

Hình 2.9: Khăn phủ bàn trình bày thiết kế của các nhóm và thiết kế lớp chọn 61

Hình 2.10: Các mảnh ghép khung KTV 62

Hình 2.11: Lăng trụ tam giác 62

Hình 2.12: Một phần khung KTV 62

Hình 2.13: Cố định lăng kính vào khung 63

Hình 2.14: KTV hoàn chỉnh 63

Hình 2.15: KTV khi đứng và khi đang hoạt động 63

Hình 3.1: HS sử dụng ống nhòm quan sát 76

Hình 3.2: HS vẽ hình dạng của dụng cụ quang học 77

Hình 3.3: HS đề xuất MHHV của KTV 78

Hình 3.4 HS thiết kế TNKT MHHV 78

Hình 3.5: HS tiến hành TNKT MHHV 79

Hình 3.6: đại diện các nhóm HS ghi phương án thiết kế KTV vào khăn phủ bàn 79

Hình 3.7: Các nhóm HS tham gia chế tạo KTV 80

Hình 3.8: GV hướng dẫn HS trong quá trình chế tạo KTV 80

Hình 3.9: KTV của nhóm 3 80

Hình 3.10: HS thuyết trình về sản phẩm của nhóm mình 81

Hình 3.11: HS thảo luận hoàn thành phiếu so sánh KTV đã chế tạo và KTV đã có trong thực tế 81

Đồ thị: Đồ thị 1.1: Mức độ áp dụng PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT khi dạy chương khúc xạ ánh sáng 28

Đồ thị 1.2: Ý kiến của HS về tác dụng của PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí 28 Đồ thị 3.1: Xếp loại điểm kiểm tra 87

Bảng 3.10: Bảng phân phối tần suất 88

Đồ thị 3.2: Phân phối tần suất điểm kiểm tra 88

Bảng 3.11: Bảng phân phối tần suất lũy tích hội tụ lùi 89

Đồ thị 3.3: Đồ thị phân phối tần suất lũy tích hội tụ lùi 89

Bảng 3.12: Bảng tổng hợp các tham số thống kê 89

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Hiện nay, công cuộc công nghiệp hóa - hiện đại hóa (CNH - HĐH ) đất nước đang là một tất yếu của sự phát triển, nó trở thành làn sóng mạnh mẽ tác động đến các mặt của đời sống xã hội CNH - HĐH đòi hỏi người lao động phải có những năng lực

và phẩm chất mới như phẩm chất về sức khỏe, trình độ học vấn, năng lực chuyên môn, nghiệp vụ, kĩ thuật, nhất là về kĩ năng nghề nghiệp, năng lực thích ứng và năng động.Tuy nhiên với cách giáo dục truyền thống thì người học không đáp ứng được yêu cầu về lao động hiện nay.Vì vậy việc đổi mới giáo dục là hết sức cần thiết trong thời kì CNH - HĐH trong đó đổi mới phương pháp dạy học( PPDH ) giữ vai trò vô cùng quan

trọng Nghị quyết số 29, Hội nghị Trung ương 8, khóa XI đã nghi rõ: “ đổi mới mạnh

mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực.” [1].Hiện nay, PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề( PH&GQVĐ ) trong dạy học(DH)

Vật lí được đánh giá là PPDH tích cực và phù hợp với xu hướng DH theo định hướng phát triển năng lực( PTNL), phương pháp( PP) này sẽ giúp học sinh( HS)PTNL giải quyết vấn đề(GQVĐ) không chỉ trong học tập mà còn trong các mặt khác của xã hội Với sự tiến bộ không ngừng nghỉ của khoa học- công nghệ, đời sống xã hội phát triển rất nhanh Khoa học- kĩ thuật đã trở thành một trong những tiền đề vật chất đẩy nhanh sự phát triển kinh tế xã hội Vì thế việc DHứng dụng kĩ thuật( ƯDKT) cho HS là

vô cùng quan trọng, nó giúp HS có trình độ kiến thức tổng hợp, toàn diện, đồng thời có chuyên môn sâu của lĩnh vực nghề nghiệp

Môn Vật lí được coi là một trong những môn khoa học cơ bảncủa khoa học tự nhiên.Vật lí có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn, nó đóng vai trò cơ bản trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS.Tuy nhiên hiện nay trong các giờ Vật lí ở các trường

phổ thông thì thời gian dành cho DHƯDKT của Vật lí còn rất ít, điều này khiến năng lực vận dụng các kiến thức Vật lí đã được học vào tìm hiểu các TBKT và giải quyết các vấn đề trong cuộc sống của HS bị hạn chế.Vì thế việc DH các ƯDKT của Vật lí có vai trò to lớn trong việc hình thành kiến thức Vật lí và kĩ năng GQVĐ của HS

Chương Khúc xạ ánh sáng - Vật lí 11 là một chương quan trọng trong chương trình Vật lí phổ thông Chương này nghiên cứu về sự khúc xạ, và hiện tượng phản xạ toàn phần( PXTP) Đó đều là những kiến thức được ứng dụng nhiều trong kĩ thuật hiện nay Vì vậy việc DHƯDKT của Vật lí chương Khúc xạ ánh sáng- Vật lí 11 cho HS là

vô cùng quan trọng

Qua quá trình tìm hiểu những thông tin có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của

đề tài chúng tôi thấy đã có một số công trình nghiên cứu như:

“ Tổ chức hoạt động ngoại khóa về ƯDKT chương “ Cảm ứng điện từ”- Vật lí

11 THPT( Nâng cao)”, Trần Thị Thập Ngân, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Hà Nội;“ Vận dụng một số kĩ thuật DHPH&GQVĐ chương “ Các định luật bảo toàn”- Vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực của người học”, Nguyễn Thanh Mai, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Thái nguyên; “ Xây dựng và sử dụng bài tập Vật lí theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ của HS trong DH chương “ Chất rắn và chất lỏng

Sự chuyển thể”- Vật lí 10”, Nguyễn Thị Nhung, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Hà Nội; “Đánh giá năng lực GQVĐ trong DH chương “Chất khí”- Vật lí lớp 10 THPT”,

Ngô Thị Tường Vi, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Hà Nội Tuy nhiên đề tài nghiên cứu PTNLGQVĐ của HS trong DHƯDKT chương “ Khúc xạ ánh sáng”- Vật lí

11 thì chưa có công trình nghiên cứu nào

Với những lí do đã trình bày ở trên, chúng tôi chọn đề tài: “PTNLGQVĐ của HS trong DHƯDKT chương “Khúc xạ ánh sáng”- Vật lí 11”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Xây dựng tiến trình DHPH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí chương: “Khúc xạ ánh sáng ” - Vật lí 11 theo định hướng PTNL nhằm PTNL GQVĐ của HS

3 Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu dựa trên cơ sở lí luận về DH theo định hướng PTNLđể xây dựng tiến trình DHPH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí một số kiến thức chương “ Khúc xạ ánh sáng”-

Vật lí 11, thì có thểPTNL GQVĐ của HS

4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

DHPH&GQVĐ về ƯDKT nhằm PTNL GQVĐ của HS

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

5.1 Nghiên cứu cơ sở lí luận về

5.1.1 DH “theo định hướng PTNL”

5.1.2 PPDH PH&GQVĐ

5.1.3 DHƯDKT của Vật lí

5.1.4 Năng lực GQVĐ của HS

5.2 Nghiên cứu cơ sở thực tiễn

5.2.1 Đặc điểm của HS THPT tại địa bàn nghiên cứu

5.2.2.Điều tra thực trạng việc DH PH&GQVĐ về ƯDKT của vật lí tại địa bàn nghiên

5.4 Nghiên cứu mục tiêu DH môn Vật lí, nội dung chương trình, sách giáo khoa

và xây dựng sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “ Khúc xạ ánh sáng ”- Vật lý 11

5.4.1 Nghiên cứu mục tiêu DH môn Vật lí

5.4.2.Nghiên cứu chuẩn kiến thức, kĩ năng chương “ Khúc xạ ánh sáng ”- Vật lí 11, do

Bộ GD&ĐT quy định

5.4.3.Xây dựng sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “ Khúc xạ ánh sáng ”- Vật lí 11

5.5 Xây dựng tiến trình DH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí một số kiến thức chương “ Khúc xạ ánh sáng”- Vật lí 11 nhằm PTNLGQVĐ của HS

5.6 Thực nghiệm sư phạm( TNSP)

6 Phạm vi nghiên cứu

- Chương trình nghiên cứu: Chương “ Khúc xạ ánh sáng”- Vật lí 11

- Địa bàn nghiên cứu: Tỉnh Ninh Bình

7 PP nghiên cứu của đề tài

7.1 PP nghiên cứu lí luận

7.2 PP nghiên cứu thực tiễn

- Có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên Vật lí và sinh viên các trường sư phạm

9 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung của luận văn gồm 3 chương:

Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của DH PH&GQVĐ đề về ƯDKT của Vật lí

nhằm PTNL GQVĐ của HS

Chương II:Xây dựng tiến trình DH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí một số kiến thức

chương “ Khúc xạ ánh sáng”- Vật lí 11 nhằm PTNL GQVĐ của HS

Chương III: TNSP

NỘI DUNG CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DH PH&GQVĐ VỀ

ƯDKT CỦA VẬT LÍ NHẰM PTNL GQVĐ CỦA HS

1.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Cùng với sự phát triển của quá trình CNH - HĐH, quá trình DH cũng đã có những bước tiến mới theo hướng ngày càng chú trọng PTNL của người học, chuyển từ

DH mà người thầy là chủ đạo sang DH lấy “HS làm trung tâm” DH hiện nay không ngừng tìm kiếm những hình thức, PP, phương tiện, kĩ thuật mới hiệu quả đảm bảo sao cho trong quá trình DH năng lực tự lực của HS ngày càng được bộc lộ và phát triển

Ở nước ta nền giáo dục cũng không ngừng đổi mới nhằm đào tạo được nguồn nhân lực đáp ứng kịp thời với yêu cầu của thời đạiCNH - HĐH Trong đó định hướng đổi mớiPPDH nhằm PTNL của HS cũng đã được khẳng định trong nhiều văn kiện, nghị quyết PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT là một trong các PP phù hợp với hướng đổi mới giáo dục hiện nay Liên quan đến PP này có nhiều nhà khoa học nghiên cứu như

Lê Khánh Bằng, Vũ Văn Tảo, Nguyễn Bá Kim, Nguyễn Kì, Phạm Xuân Quế…và nhiều

tài liệu, công trình khoa học nghiên cứu như: “DH nêu vấn đề”, I.I.a LECNE, Phạm Tất Đắc (dịch 1977),Nxb Giáo dục;“Dạy- học GQVĐ: một hướng đổi mới trong công tác giáo dục, đào tạo, huấn luyện”, Vũ Văn Tảo, Trần Văn Hà (1996), Trường cán bộ quản lí GD&ĐT Hà Nội; “Tài liệu tập huấn hướng dẫn DH và kiểm tra đánh giá theo định hướng PTNL HS cấp THPT môn Vật Lí( tài liệu lưu hành nội bộ)” Bộ GD&ĐT, Nhóm biên soạn tài liệu; “Các con đường DH các ƯDKT của Vật Lí ở trường phổ thông,Hà Nội”, Phạm Xuân Quế, Kỷ yếu hội thảo khoa học chuyên ngành Vật Lí( Kỉ niệm 47 năm thành lập trường đại học sư phạm)osi,số 0(1998),Tr 115-121; “Tổ chức

DH đặt và GQVĐ nhằm phát huy tính tích cực học tập của HS khi DH chương "Khúc xạ ánh sáng" Vật lí 11 cơ bản THPT”, Nguyễn Thị Oanh, Luận văn thạc sĩ, Đại học Thái

Nguyên (2014);“Vận dụng KTDH tích cực trong tổ chức dạy học PH& GQVĐ về

ƯDKT chương “Mắt Các dụng cụ quang” - Vật lí 11, Ngô Thị Tuyến, Đại học sư

phạm Thái nguyên(2016); “Tổ chức DH dự án về ƯDKT chương “Dòng điện xoay chiều”-Vật Lí 12 THPT”, Nguyễn Trung Thành,luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục,Hà Nội

Trong các nghiên cứu ở trên, các tác giả đã đi sâu vào từng khía cạnh của các vấn đề: DH PH&GQVĐ, DH ƯDKT, DH PH&GQVĐ về ƯDKT của vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS Tuy nhiên chưa có tác giả nào nghiên cứu vận dụng

DH PH&GQVĐ về ƯDKT của vật lí trong thiết kế tiến trình DHPH&GQVĐ nhằm PTNL GQVĐ của người học

1.2 Cơ sở lí luận

1.2.1 DH định hướng PTNL

1.2.1.1 Đổi mới PPDH nhằm chú trọng PTNL của HS

Khác với PPDH định hướng phát triển nội dung là chú trọng việc truyền thụ hệ thống tri thức khoa học theo các môn học đã được quy định trong chương trình DH, PPDH theo quan điểm PTNL không chỉ chú ý tích cực hoá HS về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực GQVĐ gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn PPDH này giúp HS có những kiến thức, kĩ năng GQVĐ cần thiết để áp dụng vào cuộc sống hàng ngày

Theo tài liệu tập huấn của bộ GD&ĐT do Phạm Xuân Quế và các tác giả

biên soạn[10], những định hướng chung, tổng quát về đổi mới PPDH các môn học thuộc chương trình giáo dục định hướng PTNL là:

- Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của người học, hình thành và PTNL tự học (sử dụng sách giáo khoa, nghe, ghi chép, tìm kiếm thông tin, )

- Có thể chọn lựa một cách linh hoạt các PP chung và PP đặc thù của môn học để thực hiện Tuy nhiên dù sử dụng bất kỳ PP nào cũng phải đảm bảo được nguyên tắc

“HS tự mình hoàn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức, hướng dẫn của giáo viên(GV)”

- Việc sử dụng PPDH gắn chặt với các hình thức tổ chức DH Tuỳ theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức tổ chức thích hợp Cần chuẩn bị tốt về PP đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho người học

- Cần sử dụng đủ và hiệu quả các thiết bị DH môn học tối thiểu đã qui định Có thể sử dụng các đồ dùng DH tự làm nếu xét thấy cần thiết với nội dung học và phù hợp với đối tượng HS Tích cực vận dụng công nghệ thông tin trong DH

Cũng theo tài liệu tập huấn của bộ GD&ĐT nói trên, việc đổi mới PPDH của

GV được thể hiện qua bốn đặc trưng cơ bản sau:

(i) DH thông qua tổ chức liên tiếp các hoạt động học tập, từ đó giúp HS tự khám phá những điều chưa biết chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức được sắp đặt sẵn Trong quá trình DH GV là người tổ chức và chỉ đạo HS tiến hành các hoạt động học tập (ii) Chú trọng rèn luyện cho HS những tri thức PP để họ biết cách đọc sách giáo khoa và các tài liệu học tập, biết cách tự tìm lại những kiến thức đã có, biết cách suy luận để tìm tòi và phát hiện kiến thức mới Cần rèn luyện cho HS các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, đặc biệt hoá, khái quát hoá, tương tự, quy lạ về quen… để dần hình thành và phát triển tiềm năng sáng tạo của họ

(iii) Tăng cường phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác theo phương châm

“tạo điều kiện cho HS nghĩ nhiều hơn, làm nhiều hơn và thảo luận nhiều hơn” Lớp học trở thành môi trường giao tiếp thầy – trò và trò – trò nhằm vận dụng sự hiểu biết và kinh nghiệm của từng cá nhân, của tập thể trong giải quyết các nhiệm vụ học tập chung

(iv) Chú trọng đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu bài học trong suốt tiến trình

DH thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập (đánh giá lớp học) Chú trọng phát triển kỹ năng tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của HS với nhiều hình thức

Tóm lại, việc DH theo định hướng PTNL về bản chất là thực hiện mục tiêu DH hiện tại ở các mức độ cao hơn, thay vì chỉ dừng ở hướng tới mục tiêu DH hình thành

kiến thức, kĩ năng và thái độ tích cực ở HS, thì còn hướng tới mục tiêu xa hơn là phát triển khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng của HS 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

Như vậy việc DH định hướng PTNL được thể hiện trong các thành tố của quá trình DH như sau:

- Về mục tiêu DH:

+ Mục tiêu kiến thức: ngoài các yêu cầu về mức độ như nhận biết, tái hiện kiến thức cần có những mức độ cao hơn như vận dụng kiến thức trong các tình huống, các nhiệm vụ gắn với thực tế

+ Mục tiêu về kĩ năng cần yêu cầu HS đạt được ở mức độ phát triển kĩ năng thực hiện các hoạt động đa dạng Các mục tiêu này đạt được thông qua các hoạt động trong

và ngoài nhà trường

- Về PPDH: Ngoài cách DH thuyết trình cung cấp kiến thức cần tổ chức hoạt động DH thông

qua trải nghiệm, giải quyết những nhiệm vụ thực tiễn

- Về nội dung DH:Cần xây dựng các hoạt động, chủ đề, nhiệm vụ đa dạng gắn với thực

tiễn

- Về kiểm tra đánh giá: Về bản chất đánh giá năng lực cũng phải thông qua đánh giá khả năng

vận dụng kiến thức và kĩ năng thực hiện nhiệm vụ của HS trong các loại tình huống phức tạp khác nhau

1.2.1.2 Các PP và hình thức DH Vật lí tạo điều kiện PTNL của HS

Theo Phạm Xuân Quế và các tác giả[10], trong DH vật lí các PPDH thường

được sử dụng và có vai trò quan trọng trong việc PTNL chung và năng lực chuyên biệt Vật lí có thể nêu ra ở đây một số các PP như:

- Cải tiến các PPDH truyền thống

Các PPDH truyền thống là những PP quan trọng trong DH Đổi mới PPDH không có nghĩa là loại bỏ các PPDH truyền thống quen thuộc mà cần bắt đầu bằng việc

cải tiến để nâng cao hiệu quả và hạn chế nhược điểm của chúng Vì thế bên cạnh các PPDH truyền thống cần kết hợp sử dụng các PPDH mới, đặc biệt là những PP và kỹ thuật DH phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS

-Kết hợp đa dạng các PPDH

Không có một PPDH toàn năng phù hợp với mọi mục tiêu và nội dung DH Mỗi PP

và hình thức DH có những ưu, nhựơc điểm và giới hạn sử dụng riêng Vì vậy việc phối hợp đa dạng các PP và hình thức DH trong toàn bộ quá trình DH là phương hướng quan trọng để phát huy tính tích cực và nâng cao chất lượng DH

- Vận dụng DH PH&GQVĐ

DH PP&GQVĐ (hay còn gọi là DH nêu vấn đề, DH nhận biết và GQVĐ) là quan điểm DH nhằm PTNL tư duy, khả năng nhận biết và GQVĐ Học được đặt trong một tình huống có vấn đề, đó là tình huống chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, thông qua việc GQVĐ, giúp HS lĩnh hội tri thức, kỹ năng và PP nhận thức DH PH&GQVĐ là con đường cơ bản để phát huy tính tích cực nhận thức của HS, có thể áp dụng trong nhiều

hình thức DH với những mức độ tự lực khác nhau của HS

- Vận dụng DH theo tình huống

DH theo tình huống là một quan điểm DH, trong đó việc DH được tổ chức theo một chủ đề phức hợp gắn với các tình huống thực tiễn cuộc sống và nghề nghiệp Quá trình học tập được tổ chức trong một môi trường học tập tạo điều kiện cho HS kiến tạo tri thức theo cá nhân và trong mối tương tác xã hội của việc học tập

- Vận dụng DH định hướng hành động

DH định hướng hành động là quan điểm DH nhằm làm cho hoạt động trí óc và hoạt động chân tay kết hợp chặt chẽ với nhau Trong quá trình học tập, HS thực hiện các nhiệm vụ học tập và hoàn thành các sản phẩm hành động, có sự kết hợp linh hoạt giữa hoạt động trí tuệ và hoạt động tay chân

- Tăng cường sử dụng phương tiện DH và công nghệ thông tin hợp lý trong DH

Phương tiện DH có vai trò quan trọng trong việc đổi mới PPDH, nhằm tăng cường tính trực quan và thí nghiệm, thực hành trong DH Việc sử dụng các phương tiện DH cần phù hợp với mối quan hệ giữa phương tiện DH và PPDH

- Sử dụng các kỹ thuật DH phát huy tính tích cực và sáng tạo

Kỹ thuật DH là những cách thức hành động của của GV và HS trong các tình huống hành động nhỏ nhằm thực hiện và điều khiển quá trình DH

- Tăng cường các PPDH đặc thù bộ môn

PPDH có mối quan hệ biện chứng với nội dung DH Vì vậy bên cạnh những PP chung có thể sử dụng cho nhiều bộ môn khác nhau thì việc sử dụng các PPDH đặc thù

có vai trò quan trọng trong DH bộ môn

- Bồi dưỡng PP học tập tích cực

PP học tập một cách tự lực đóng vai trò quan trọng trong việc tích cực hoá, phát huy tính sáng tạo của HS Có những PP nhận thức chung, có những PP học tập chuyên biệt của từng bộ môn Bằng nhiều hình thức khác nhau, cần luyện tập cho HS các PP học tập chung và các PP học tập trong bộ môn

Việc đổi mới PPDH đòi hỏi những điều kiện thích hợp về phương tiện, cơ sở vật chất và

tổ chức DH, điều kiện về tổ chức, quản lý.Ngoài ra, PPDH còn mang tính chủ quan Mỗi GV với kinh nghiệm riêng của mình cần xác định những phương hướng riêng để cải tiến PPDH

và kinh nghiệm của cá nhân

Còn các hình thức DH có vai trò trong việc PTNL đang được áp dụng có thể nêu

ra ở đây là: DH phân hóa, DH dự án, DH theo trạm, góc, DH theo tình huống, DH webquest v v

Có thể thấy rằng, việc phát triển các năng lực chung cũng như phát triển các năng lực chuyên biệt bộ môn, trong đó có năng lực chuyên biệt vật lí trong DH luôn có mối liên hệ chặt chẽ với việc tổ chức cho HS GQVĐ ở các mức độ khác nhau từ đơn giản đến phức tạp, trong môi trường lớp học và trong môi trường thực tiễn

Tóm lại, Để tạo điều kiện PTNL cho HS trong DH Vật lí thì có rất nhiều phương hướng đổi mới PPDH và hình thức DH với những cách tiếp cận khác nhau, tuy nhiên trong luận văn này chúng tôi sẽ vận dụng PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT nhằm PTNL QGVĐ của HS

1.2.1.3.Năng lực Năng lực của HS

1.2.1.3.1 Khái niệm năng lực

Khái niệm năng lực có nguồn gốc tiếng Latinh “Competentia” có nghĩa là gặp gỡ

Ngày nay khái niệm năng lực được hiểu theo nhiều cách khác nhau, Weinert (2001)

định nghĩa“Năng lực là những khả năng và kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách GQVĐ một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt” [12]

Hay có thể hiểu năng lực là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong những tình huống thay đổi thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh

nghiệm cũng như sự sẵn sàng hành động.[12]

1.2.1.3.2 Cấu trúc của năng lực

Để hình thành và PTNL cần xác định các thành phần và cấu trúc của chúng Có nhiều loại năng lực khác nhau Việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng

khác nhau.Theo Nguyễn Văn Cường & Bernd Meier[12] vàPhạm Xuân Quế&nhóm

tác giả [10] thì cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là sự kết hợp của 4

năng lực thành phần: Năng lực chuyên môn, năng lực PP, năng lực xã hội, năng lực cá thể

Sơ đồ 1.1:Các thành phần cấu trúc của năng lực

Mô hình cấu trúc năng lực trên đây có thể cụ thể hoá trong từng lĩnh vực chuyên môn, nghề nghiệp khác nhau Mặt khác, trong mỗi lĩnh vực nghề nghiệp người ta cũng

mô tả các loại năng lực khác nhau

Từ cấu trúc của khái niệm năng lực cho thấy giáo dục định hướng PTNL không chỉ nhằm mục tiêu PTNL chuyên môn bao gồm tri thức, kỹ năng chuyên môn mà còn PTNL PP, năng lực xã hội và năng lực cá thể Những năng lực này không tách rời nhau

mà có mối quan hệ chặt chẽ Năng lực hành động được hình thành trên cơ sở có sự kết hợp các năng lực này

1.2.1.3.3 Năng lực của HS

Năng lực của HS là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức,kĩ năng,thái độ…phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập,giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống

1.2.1.3.4.Đánh giá năng lực của HS

Đánh giá kết quả học tập là quá trình thu thập thông tin, phân tích và xử lý thông tin, giải thích thực trạng việc đạt mục tiêu giáo dục, tìm hiểu nguyên nhân, ra những quyết định sư phạm giúp HS học tập ngày càng tiến bộ

 Đánh giá theo năng lực

Theo quan điểm PTNL, việc đánh giá kết quả học tập không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trung tâm của việc đánh giá Đánh giá kết quả học tập theo năng lực cần chú trọng khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình

huống ứng dụng khác nhau Hay nói cách khác, đánh giá theo năng lực là đánh giá kiến thức, kỹ năng và thái độ trong bối cảnh có ý nghĩa (Leen pil, 2011) [10]

 Định hướng đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS

Theo tài liệu tập huấn của Phạm Xuân Quế và nhóm tác giả[10] thì việc đổi

mới công tác đánh giá kết quả học tập môn học của GV được thể hiện qua một số đặc trưng cơ bản sau:

- Xác định được mục đích chủ yếu của đánh giá kết quả học tập là so sánh năng lực của HS với mức độ yêu cầu của chuẩn kiến thức và kĩ năng (năng lực) môn học ở từng chủ đề, từng lớp học, để từ đó cải thiện kịp thời hoạt động dạy và hoạt động học

- Tiến hành đánh giá kết quả học tập môn học theo ba công đoạn cơ bản là thu thập thông tin, phân tích và xử lý thông tin, xác nhận kết quả học tập và ra quyết định điều chỉnh hoạt động dạy, hoạt động học

Trong đánh giá thành tích học tập của HS không chỉ đánh giá kết quả mà chú ý cả quá trình học tập Đánh giá thành tích học tập theo quan điểm PTNL không giới hạn vào khả năng tái hiện tri thức mà chú trọng khả năng vận dụng tri thức trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức hợp

1.2.1.3.5.Năng lực chuyên biệt môn Vật lí

Có nhiều quan điểm xây dựng chuẩn các năng lực chuyên biệt trong DH môn vật

lý Phạm Xuân Quế và các tác giả [10] đã giới thiệu 2 quan điểm xây dựng tuy là

khác nhau nhưng đem lại kết quả khá tương đồng

 Xây dựng các năng lực chuyên biệt bằng cách cụ thể hóa các năng lực chung

Từ các năng lực chung đã được đưa vào dự thảo chương trình phổ thông tổng thể, nhóm tác giả đã tạm vạch ra các năng lực chuyên biệt môn Vật lí như bảng 1.1 dưới

đây

Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí được cụ thể hóa từ năng lực chung Stt Năng lực chung Năng lực trong môn Vật lí

Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân:

hoạch có hiệu quả

- Tìm kiếm thông tin về NTCT&HĐ của các ƯDKT

- Đánh giá được mức độ chính xác nguồn thông tin

- Đặt được câu hỏi về hiện tượng sự vật quanh ta

- Tóm tắt được nội dung vật lí trọng tâm của văn bản

- Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu, sơ đồ khối

- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án thí nghiệm để trả lời cho các câu hỏi đó

(Đặc biệt quan trọng là năng lực GQVĐ bằng con đường TN hay

- Đặc biệt quan trọng là năng lực TN

- Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện tượng… diễn ra như thế nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng

là gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan

hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ có CT&NTHĐ như

Stt Năng lực chung Năng lực trong môn Vật lí

- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được

- Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được

thuyết( hoặc dự đoán)

- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu

- Giải được bài tập sáng tạo

- Lựa chọn được cách thức GQVĐ một cách tối ưu

Nhóm năng lực về quan hệ xã hội:

- Lập được bảng và mô tả bảng số liệu TN

- Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước

- Vẽ được sơ đồ thí nghiệm

- Mô tả được sơ đồ thí nghiệm

- Đưa ra các lập luận lô gic, biện chứng

- Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau

Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình thành các năng lực ở trên)

Stt Năng lực chung Năng lực trong môn Vật lí

công nghệ thông

tin và truyền

thông (ICT)

để mô hình hóa quá trình vật lí

- Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô tả đối tượng vật lí

ngôn ngữ

- Sử dụng ngôn ngữ vật lí, ngôn ngữ toán học để diễn tả quy luật vật lí

- Sử dụng bảng biểu, đồ thị để diễn tả quy luật vật lí

- Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu

toán

- Mô hình hóa quy luật vật lí bằng các công thức toán học

- Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã biết ra hệ quả hoặc ra kiến thức mới

 Xây dựng các năng lực chuyên biệt dựa trên đặc thù môn học

Với cách tiếp cận đã nêu trên, các nhà nghiên cứu đã dựa trên đặc thù nội dung, PP nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thống năng lực Dưới đây nhóm tác giả giới thiệu hệ thống năng lực được phát triển theo chuẩn năng lực chuyên biệt môn Vật lí đối với HS 15 tuổi của Cộng hòa liên bang Đức [10]

Môn Vật lí giúp hình thành các năng lực sau:

1.2.1.3.6 Năng lực GQVĐ của HS

 Khái niệm năng lực GQVĐ

Năng lực GQVĐ là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn

đề mà khi giải pháp giải quyết chưa rõ ràng Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng (Định nghĩa trong đánh giá PISA, 2012) [21]

Hay có thể hiểu năng lực GQVĐ là khả năng huy động kiến thức, kĩ năng, thái

độ và các thuộc tính cá nhân khác để hiểu và GQVĐ nảy sinh hay những tình huống có

vấn đề trong học tập, cuộc sống một cách hiệu quả

 Những biểu hiện của năng lực GQVĐ trong DH PH&GQVĐ về ƯDKT

Theo chúng tôi những biểu hiện của năng lực GQVĐ trong DH PH&GQVĐ về ƯDKT được thể hiện:

1 Phân tích được tình huống trong học tập để phát hiện vấn đề cần giải quyết, tức làtrình bày được nhu cầu hoặc nhiệm vụ cần thực hiện mà những thiết bị kĩ thuật( TBKT) đã biết chưa đáp ứng được, cần phải tìm ra thiết bị mới

2 Xác định được các thông tin liên quan đến vấn đề cần giải quyết, đề xuất được giải pháp GQVĐ:Biết được rằng, để chế tạo được TBKT thì phải xác định NTCT&HĐ của TBKT đó

3 Biểu hiện thứ 3 của năng lực GQVĐ gồm một số nội dung sau:

cơ bản chi phối TBKT để tìm ra NTCT&HĐ của các TBKT

- Tiếp theo cần phải xây dựng mô hình hình vẽ( MHHV), kiểm tra MHHV bằng thí nghiệm để xác nhận khả năng thực hiện chức năng

- Thiết kế TBKT đáp ứng nhu cầu, nhiệm vụ đã đặt ra

- Biết phân tích và lựa chọn thiết kế TBKT tối ưu để chế tạo TBKT Tham gia chế tạo TBKT theo quy trình do GV xây dựng Cho vận hành thử để bổ sung

và điều chỉnh TBKT

4 Xác định NTCT&HĐ của TBKT và hiểu được rằng, đó chính là lí thuyết cần thiết có liên quan phải vận dụng mới có thể chế tạo TBKT mới

5 Có khả năng so sánh TBKT đã chế tạo với các TBKT trong thực tiễn để bổ sung các yếu tố khác

có không đáp ứng được, cần phải tìm TBKT mới

2 Dùng PP tương tự đối với một số TBKT cùng loại, vận dụng kiến thức cũ hoặc kiến thức mới do GV cung cấp, cho HS quan sát và thảo luận nhóm để dự đoán NTCT&HĐ của TBKT cần nghiên cứu Cả lớp thảo luận để lựa chọn dự đoán tối ưu

3 Với biểu hiện thứ 3 gồm một số biện pháp sau:

- Mở máy thật ra hoặc chiếu những hình ảnh bên trong của TBKT cần nghiên cứu trên bảng, cho HS thảo luận nhóm để tìm ra các bộ phận chính và các quy luật chi phối TBKT Luyện tập theo nhóm cách xây dưng MHHV cho TBKT cần nghiên cứu và lựa chọn MHHV hợp lí nhất Khuyến khích các nhóm thảo luận để đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra( TNKT) Hướng dẫn các nhóm thảo luận để lựa chọn phương án TNKT tối ưu và tiến hành

- Sử dụng kĩ thuật khăn phủ bàn yêu cầu các nhóm đề xuất phương án thiết kế TBKT và lựa chọn phương án tối ưu

-Hướng dẫn HS tham gia quy trình chế tạo TBKT cụ thể Chia nhóm HS thực hiện

4 Cho HS thảo luận nhóm, làm bài thuyết trình để nêu ra NTCT&HĐ của TBKT một cách chính xác Thảo luận ở lớp để thống nhất ý kiến

5 Hướng dẫn các nhóm HS tìm hiểu sách báo, internet, TBKT trong thực tế… để

so sánh TBKT đã xây dựng với các TBKT cùng loại, nhằm phát triển, mở rộng kiến thức (nếu có)

1.2.1.4.Kiểm tra, đánh giá PTNL

Trong kiểm tra, đánh giá PTNL có nhiều cách đánh giá khác nhau, trong tài liệu

của Phạm Xuân Quế và các tác giả[10] có trình bày một số cách đánh giá PTNL như:

 Đánh giá kết quả và đánh giá quá trình

- Đánh giá kết quả thường được sử dụng vào khi kết thúc một chủ đề học tập hoặc cuối một học kỳ, một năm, một cấp học Cách đánh giá này thường sử dụng hình thức

cho điểm và nó giúp cho người học biết được khả năng học tập của mình

- Đánh giá quá trình được sử dụng trong suốt thời gian học của môn học, là việc

GV hoặc HS cung cấp thông tin phản hồi về hoạt động học của người học

 Đánh giá theo chuẩn và đánh giá theo tiêu chí

- Đánh giá theo tiêu chí, người học được đánh giá dựa trên các tiêu chí đã định

rõ về thành tích, thay vì được xếp hạng trên cơ sở kết quả thu được Khi đánh giá theo tiêu chí, chất lượng thành tích phụ thuộc vào mức độ cao thấp về năng lực của người được đánh giá so với các tiêu chí đã đề ra Đánh giá theo tiêu chí thường dùng để xác lập mức độ năng lực của một cá nhân

- Đánh giá theo chuẩn là hình thức đánh đưa ra những nhận xét về mức độ cao thấp trong năng lực của cá nhân so với những người khác cùng làm bài thi

 Tự suy ngẫm và tự đánh giá

Tự suy ngẫm và tự đánh giá là việc HS tự đưa ra các quyết định đánh giá về công việc và sự tiến bộ của bản thân Từ đó rút ra những bài học kinh nghiệm thiết thực để điều chỉnh hoạt động học kịp thời

 Đánh giá đồng đẳng

Đánh giá đồng đẳng là loại hình đánh giá trong đó HS tham gia vào việc đánh giá sản phẩm công việc của các bạn học Khi đánh giá HS phải nắm rõ nội dung mà họ dự kiến sẽ đánh giá trong sản phẩm của các bạn học

 Đánh giá qua thực tiễn

Đánh giá qua thực tiễn đưa ra cho HS những thách thức thực tế và thường được đánh giá thông qua năng lực thực hiện các nhiệm vụ trong thực tiễn Hình thức đánh giá này mang tính chất đánh giá quá trình nên thúc đẩy việc học của HS có động lực và hiệu quả

Trên đây là các cách đánh giá PTNL của HS , tuy nhiên trong luận văn chúng tôi

sử dụng cách đánh giá theo tiêu chí có nghĩa là chúng tôi dựa vào các biểu hiện của năng lực GQVĐ để xây dựng các tiêu chí đánh giá định tính và định lượng Tiếp theo,sau khi phân tích kết quả thu được sau quá trình TNSP chúng tôi sẽ tiến hành so sánh kết quả với các tiêu chí đã đề ra, từ đó đánh giá sự PTNL của HS

1.2.2 PPDH PH&GQVĐ

1.2.2.1 Bản chất của DH PH&GQVĐ

Theo Đỗ Hương Trà, “DH đặt và GQVĐ là sự lĩnh hội tri thức diễn ra thông

qua việc tổ chức cho HS hoạt động đặt và giải quyết các vấn đề Sau khi GQVĐ HS sẽ thu được kiến thức mới, kĩ năng mới, hoặc thái độ tích cực.”[12]

Theo Nguyễn Văn Khải, “DH PH&GQVĐ là một quá trình DH nhằm PTNL tư

duy sáng tạo, năng lực GQVĐ của HS HS được đặt trong một tình huống có vấn đề,

thông qua việc GQVĐ giúp HS lĩnh hội tri thức, kĩ năng và PP nhận thức.”[15]

Theo Ô kôn: “DH PH&GQVĐ dưới dạng chung nhất là toàn bộ các hành động

như tổ chức các tình huống có vấn đề, phát hiện và biểu đạt (nêu ra) các vấn đề (tập cho HS quen dần để tự làm lấy công việc này), chú ý giúp đỡ cho HS những điều cần thiết để GQVĐ, kiểm tra các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình hệ

thống hóa và củng cố các kiến thức đã tiếp thu được”[10]

Theo chúng tôi, tuy các tác giả đưa ra các cách phát biểu khác nhau về DH PH&GQVĐ nhưng chúng đều có bản chất chung như nhau và cách phát biểu của tài

liệu tập huấn do Phạm Xuân Quế và các tác giả đã thể hiện được điều đó, nó có thể

hiểu như sau: DH PH&GQVĐ là kiểu DH dạy HS thói quen tìm tòi GQVĐ theo cách của các nhà khoa học, tạo nhu cầu, hứng thú học tập và giúp HS chiếm lĩnh được kiến thức, PTNL của HS

1.2.2.2 Tình huống có vấn đề

Theo Nguyễn Văn Khải,“DH PH&GQVĐ có thể phát triển được năng lực của

HS bằng cách đặt họ vào tình huống có vấn đề và hướng dẫn họ tự giải quyết các vấn

đề đặt ra trong quá trình học tập” [14]

Cũng theo Nguyễn Văn Khải khái niệm "Vấn đề" dùng để chỉ những nhiệm vụ

nhận thức mà HS không thể giải quyết được chỉ bằng những kinh nghiệm sẵn có, mà đòi hỏi họ có suy nghĩ độc lập, sáng tạo và kết quả là sau khi GQVĐ thì họ thu được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo và những năng lực mới

Như vậy khái niệm “Vấn đề" trong DH PH&GQVĐ chứa đựng mâu thuẫn về nhận thức Đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức và kĩ năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức mới và kĩ năng mới Chính mâu thuẫn đó thúc đẩy sự hoạt động của tư duy, kích thích HS tìm cách GQVĐ Đó là động lực thúc đẩy sự sáng tạo các kiến thức

và kĩ năng mới

Tình huống có vấn đề là tình huống trong đó mâu thuẫn khách quan được HS chấp

nhận như một vấn đề học tập mà họ cần giải quyết và có thể giải quyết được với một sự

nỗ lực phù hợp với khả năng của họ Kết quả là họ đạt được tri thức mới hoặc PP hành động mới Đó là trạng thái tinh thần của người HS khi gặp phải mâu thuẫn trong học tập tức là đang gặp khó khăn và thấy cần khắc phục để đưa nhận thức tiến lên Tình huống

đó gây nên ở HS lòng mong muốn giải quyết, vấn đề, kích thích HS tư duy tích cực, hướng vào việc tiếp thu những kiến thức mới, kĩ năng, kĩ xảo mới

Để đưa HS vào tình huống có vấn đề, phải kích thích được nhu cầu nhận thức của

họ, gây được hứng thú nhận thức và niềm tin có thể nhận thức được Tiếp đó GV hướng dẫn họ tự GQVĐ

Như vậy, nội dung cơ bản của DH PH&GQVĐ là đặt ra trước HS một hệ thống tình huống có vấn đề, những điều kiện đảm bảo việc giải quyết các vấn đề đó và những chỉ dẫn nhằm đưa HS vào con đường tự lực giải quyết các vấn đề đã đặt ra

1.2.2.3 Cấu trúc DH theo PP PH&GQVĐ

Qua nghiên cứu tiến trình DH theo PP PH&GQVĐ của các tác giả, chúng tôi nhận thấy tuy cách trình bày của mỗi tác giả là khác nhau nhưng nó cùng chung bản

chất và có cùng cách thể hiện giống như sơ đồ dưới đâycủa Phạm Xuân Quế và các

tác giả[10]:

Sơ đồ 1.2: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu DH

PH&GQVĐ

1 Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát:

từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, thí nghiệm, bài tập, truyện kể lịch sử…

2 Phát biểu vấn đề cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

3 Giải quyết vấn đề

- Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lí thuyết và/hoặc khảo

sát TN

- Thực hiện giải pháp đã suy đoán

4 Rút ra kết luận (kiến thức mới)

5 Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

1.2.3 DH các ƯDKT của Vật lí

1.2.3.1 Bản chất của việc nghiên cứu các ƯDKT trong DH

ƯDKT của Vật lí là biểu hiện thực tế của các kiến thức vật lí DH các ƯDKT quan tâm đến việc làm sáng tỏ các nguyên tắc vật lí trong hoạt động của các thiết bị khác nhau Tuy nhiên, một thiết bị máy móc hoạt động được thường dựa trên nhiều hiện tượng, nguyên tắc Vật lí Vì thế, để làm được điều đó cần thông qua việc nghiên cứu, phân tích làm sáng tỏ các nguyên tắc Vật lí cơ bản nhất trong thiết bị nghiên cứu mang tính điển hình Trên cơ sở đó, HS có thể tìm thấy các ứng dụng của chúng trong các thiết bị máy móc cùng loại, kết hợp phân tích ưu, nhược điểm của các thiết bị khác nhau.Kết quả việc nghiên cứu của HS về các ƯDKT của Vật lí phải là sự lĩnh hội vững chắc những khái quát hóa kiến thức [26]

Trong việc nghiên cứu các ƯDKT, HS được tìm hiểu các lĩnh vực kĩ thuật chủ yếu nhất, hiểu được cơ sở vật lí của các đối tượng kĩ thuật khác nhau và các quy trình công nghệ sản xuất Việc nghiên cứu các ƯDKT của vật lí trong DH thực chất là việc

“sắp xếp” các kiến thức vật lí trong các mối quan hệ khác nhau Thông qua việc nghiên cứu cấu tạo, NTHĐ của các thiết bị, HS xác định được hoạt động của nó trên cơ sở các định luật, nguyên lí đã biết

1.2.3.2 Vai trò của việc nghiên cứu các ƯDKT trong DH Vật lí

Khi nghiên cứu về ƯDKT của vật lí, HS không những phải vận dụng những định luật, nguyên lí có liên quan mà còn phải vận dụng tổng hợp những hiểu biết, những kinh nghiệm trong nhiều lĩnh vực khác của khoa học nói chung và của Vật lí nói riêng

Do vậy, việc nghiên cứu ƯDKT của Vật lí chính là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, giữa bài học Vật lí và đời sống thực tiễn

Xét về phương diện lí luận DH thì việc nghiên cứu các ƯDKT là giai đoạn củng

cố các định luật, nguyên lí… của vật lí thông qua việc vận dụng chúng trong trường hợp cụ thể Chỉ trên cơ sở có sự hiểu biết sâu sắc các định luật, nguyên lí… vật lí thì

mới có thể thiết kế, chế tạo được các TBKT có NTCT&HĐ dựa trên các định luật, nguyên lí đó

Việc nghiên cứu các ƯDKT của Vật lí góp phần phát triển tư duy Vật lí kĩ thuật của HS, làm cho HS thấy được vai trò quan trọng của Vật lí trong đời sống, từ đó kích thích hứng thú và nhu cầu học tập của HS

1.2.3.3 Tiến trình DH ƯDKT

Theo Nguyên Đức Thâm và các tác giả [25] Việc nghiên cứu về ƯDKT và DH Vật lí thông thường diễn ra theo hai con đường, vì vậy trong DH ƯDKT cũng được nghiên cứu theo một trong hai con đường sau:

 DH ƯDKT theo con đường thứ nhất

Dựa trên quan sát cấu tạo của TBKT sẵn có, kết hợp với cơ sở các định luật, nguyên lí đã được học, yêu cầu HS nghiên cứu và giải thích về NTHĐ của các TBKT Tiến trình DH theo cách này bao gồm ba giai đoạn cơ bản sau:

Giai đoạn 1: Quan sát thiết bị gốc, tìm hiểu mục đích sử dụng thiết bị

PP: Cho HS quan sát thiết bị gốc (nếu có thể) Vận hành thiết bị để HS xác định được chính xác tác động ở đầu vào và kết quả thu được ở đầu ra Từ đó yêu cầu HS trình bày mục đích sử dụng của thiết bị, đưa ra được “điều cần phải giải thích” Tuy nhiên, đôi khi sự quan sát của HS gặp khó khăn, trong trường hợp này GV có thể gợi ý, hướng dẫn cho HS về mục đích sử dụng của thiết bị Nếu điều kiện nhà trường không

có thiết bị gốc thì GV có thể linh hoạt sử dụng công nghệ thông tin trình chiếu hình ảnh hoạt động của thiết bị thực để thay thế

Giai đoạn 2: Xác định cấu tạo của thiết bị gốc, làm rõ những bộ phận liên quan, tác dụng

lẫn nhau khi thiết bị vận hành để đưa ra mô hình của nó

PP: Trong giai đoạn này, cần đưa ra một số thiết bị gốc đã được bổ dọc, bổ ngang cho HS quan sát,từ đó xây dựng mô hình thay thế cho đối tượng gốc Mô hình này chỉ bao gồm những bộ phận chính của thiết bị gốc có liên quan đến diễn biến của quá trình xảy ra trong thiết bị Nó có thể là MHHV hoặc mô hình vật chất chức năng hoặc cả hai

Việc chọn lựa chi tiết để đưa vào mô hình nhiều khi gặp khó khăn, GV có thể định hướng cho HS chú ý đến những chi tiết, bộ phận của thiết bị máy móc có biến đổi, có tương tác với nhau hoặc có những dấu hiệu, đặc tính liên quan trong quá trình hoạt động của thiết bị đó

Đây là giai đoạn khá khó khăn đối với HS nhưng lại đóng vai trò quan trọng trong

DH theo con đường này Việc xây dựng mô hình không phải luôn thành công ngay mà

có thể phải bổ sung, điều chỉnh nhiều lần

Giai đoạn 3: sử dụng mô hình để giải thích NTHĐ của thiết bị

PP: Ở giai đoạn này dựa trên mô hình đã xây dựng, lựa chọn một định luật, quy tắc vật lí làm cơ sở xuất phát, kết hợp với những điều kiện cụ thể của thiết bị để thực hiện phép suy luận diễn dịch và suy ra kết luận Nếu kết luận phù hợp thì quá trình giải thích hoàn thành Nếu kết quả thu được không phù hợp thì lựa chọn lại định luật xuất phát và kiểm tra lại quá trình suy luận

 DH ƯDKT của Vật lí theo con đường thứ hai

Từ các định luật, nguyên lí, đặc tính Vật lí… đã biết, nhiệm vụ của HS là đưa ra phương án thiết kế một thiết bị nhằm giải quyết một yêu cầu KT nào đó

Tiến trình DH theo con đường thứ hai có thể tiến hành theo các giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: ôn tập những định luật, nguyên lí Vật lí mà NTHĐcủa thiết bị dựa

trên các định luật, nguyên lí này

Giai đoạn 2: Đưa cho HS nhiệm vụ thiết kế một thiết bị có chức năng xác định

Giai đoạn 3: Hướng dẫn HS đề xuất, lựa chọn phương án thiết kế thiết bị

Giai đoạn 4: Đưa ra mô hình vật chất chức năng tương ứng với phương án thiết

kế đã chọn và cho mô hình vận hành để sơ bộ kiểm tra tính hợp lí của phương án thiết

kế

Giai đoạn 5: Bổ sung hoàn thiện mô hình về phương diện kĩ thuật, phù hợp thực

tiễn, đưa ra vật thật hoặc mô hình có thêm các chi tiết kĩ thuật để HS hiểu sâu thêm về ƯDKT này

Giai đoạn 6: Củng cố kiến thức, trong giai đoạn này, GV yêu cầu HS tóm tắt lại chức

năng, cấu tạo và NTHĐ của ƯDKT vừa nghiên cứu

1.2.3.4 DH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí

DH PH&GQVĐ có đặc điểm chung, tuy nhiên với mỗi loại kiến thức thì có

những đặc thù riêng, Phạm Xuân Quế và các tác giả[10] đã xây dựng tiến trình DH

PH&GQVĐ cho các loại kiến thức vật lí đặc thù như hiện tượng Vật lí, đại lượng Vật

lí, định luật Vật lí và ƯDKT của Vật lí.Tuy nhiên trong luận văn này, chúng tôi chỉ nghiên cứu DH PH&GQVĐ cho loại kiến thức ƯDKT của Vật lí, vì thế chúng tôi chỉ

trình bày các bước DH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí theo Phạm Xuân Quế và các

tác giả[10]trong bảng 1.2 dưới đây:

Bảng 1.2: DH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí

Các pha/ bước của DH

1 Làm nảy sinh vấn đề cần giải

quyết từ tình huống (điều kiện)

xuất phát: từ kiến thức cũ, kinh

nghiệm, thí nghiệm, bài tập,

truyện kể lịch sử…

Đưa ra một nhu cầu, nhiệm vụ cần thực hiện mà những TBKT đã biết chưa thể thực hiện được hoặc thực hiện chưa tốt

2 Phát biểu vấn đề cần giải

quyết (câu hỏi cần trả lời)

Máy M phải có nguyên tắc cấu tạo và hoạt động như thế nào để thực hiện được chức năng?

3 Giải quyết vấn đề

Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ

khảo sát lí thuyết và/hoặc khảo

sát thực nghiệm

Thực hiện giải pháp đã suy đoán

Mở máy ra và xác định các bộ phận chính, các quy luật cơ bản chi phối Xây dựng mô hình hình vẽ và tiến hành thí nghiệm kiểm tra xem MHHV có thực hiện được đúng các chức năng của TBKT không

Thiết kế một TBKT để đáp ứng được yêu cầu đặt ra Lựa chọn thiết kế tối ưu và xây dựng mô hình vật chấtchức năng theo thiết kế và vận

1.3 Thực trạng việc DH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí nhằm PTNL GQVĐ của

lí số liệu chúng tôi thu được kết quả điều tra (phụ lục 2) Qua bảng kết quả điều tra chúng tôi có một số nhận định sau:

 Về phía GV:

- 100% GV đã được tiếp cận với PPDH PH&GQVĐ Trong đó có một số GV còn thường xuyên áp dụng PP này trong quá trình giảng dạy Tuy nhiên đa phần GV vẫn áp dụng PPDH truyền thống

- 100% GV đã được tiếp cận với PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT Tuy nhiên, nói chung GV rất ít áp dụng PP này trong quá trình giảng dạy.Khi DH kiến thức chương

“Khúc xạ ánh sáng” GV thường sử dụng PPDH truyền thống với thuyết trình là chủ yếu Vì vậy trong các tiết dạy chương này, đa số GV đều cảm thấy thái độ học tập của

HS ít hăng hái, sôi nổi, tiết học còn trầm

Đồ thị 1.1: Mức độ áp dụng PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT khi dạy chương khúc xạ

Đồ thị 1.2: Ý kiến của HS về tác dụng của PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí

- Đa số HS có thái độ nghiêm túc, hứng thú trong các giờ học được học theo PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT Nhưng do không thường xuyên được học theo PP này

Mức độ áp dung PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT khi dạy

chương Khúc xạ ánh sáng

thường xuyên thỉnh thoảng chỉ khi thi giáo viên dạy giỏi chưa bao giờ

Ý kiến của HS về tác dụng của PPDH PH&GQVĐ về

ƯDKT của Vật lí

Rất tốt Không tốt Giúp chúng em PTNL GQVĐ Giúp chúng em PTNL TN

nên các em chưa hiểu nhiều về nó do đó chưa thực sự tích cực tham gia vào quá trình GQVĐ, không rèn luyện được PP làm việc chủ động khi nghiên cứu bài học mới

Như vậy thực tế cho thấy, nhiều giờ dạy Vật lí ở trường phổ thông vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới PPDH hiện nay GV vẫn chủ yếu dùng PPDH truyền thống

và rất ít khi áp dụng PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí nên chưa PTNL GQVĐ của HS HS chủ yếu học thuộc nội dung nên kiến thức của HS chưa bền vững và sâu sắc, khả năng áp dụng kiến thức Vật lí đã được học vào GQVĐ thực tế trong cuộc sống

- Một số GV còn nặng về truyền tải nội dung kiến thức, quá cứng nhắc trong việc đảm bảo theo khung phân phối chương trình, chưa có sự linh động, mềm dẻo trong quá trình giảng dạy để PTNL GQVĐ của HS

- Một số GV trình độ chuyên môn nghiệp vụ còn hạn chế hoặc chưa tâm huyết với nghề, có tâm lí ngại vất vả Không đầu tư cho việc chuẩn bị một tiết dạy cẩn thận, thiết kế bài học theo hướng PTNL GQVĐ của HS

- Việc thi cử và kiểm tra đánh giá còn nặng về kiến thức cơ bản, nên GV chỉ đáp ứng yêu cầu đó mà không có ý thức PTNL cho HS

- HS chưa được học nhiều theo PPDH PH&GQVĐ về ƯDKT của Vật lí nên các

em vẫn chưa thích ứng tốt với PPDH mới được đưa ra

- Đa số HS quen học với PPDH truyền thống mà GV hay áp dụng do đó chưa có thói quen tích cực tham gia tìm tòi khám phá, chưa chủ động tham gia GQVĐ trong bài học

- Dạy và học ngoài việc bồi dưỡng kiến thức cần quan tâm đến phát triển các kĩ năng cơ bản, năng lực cá nhân, tính năng động sáng tạo, tính tự lực và tích cực ở HS