Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)

Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ THANH HOA

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC

CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ THANH HOA

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC

CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH

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 VĂN KHẢI

THÁI NGUYÊN - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu này là của tôi, do chính tôi viết, nghiên cứu

và hoàn thành, chƣa đƣợc công bố ở đâu trên bất kì tạp chí hay các công trình nghiên cứu cho bảo vệ một học vị nào Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc

Quảng Ninh, tháng 8 năm 2016

Tác giả

Lê Thị Thanh Hoa

ii

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 2 năm học tập và nghiên cứu tại Khoa Vật lí Trường Đại học Sư Phạm Thái Nguyên với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn vật lí cho sinh viên Trường Đại học Công Nghiệp Quảng Ninh Tôi đã hoàn thành đề tài nghiên

cứu khoa học “Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển

năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh” với sự

giúp đỡ tận tình của PGS.TS Nguyễn Văn Khải

Để hoàn thành được đề tài này, trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành,

ơn sâu sắc tới thầy giáo - PGS.TS Nguyễn Văn Khải người đã đồng hành, giúp đỡ

và động viên tôi trong suốt quá trình tôi nghiên cứu và thực hiện luận văn Sau nữa, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong khoa Vật lí - trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã có những góp ý, nhận xét giúp tôi có sự điều chỉnh để đề tài đạt hiệu quả cao hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, lãnh đạo Khoa Khoa học Cơ bản, các Thầy, Cô giáo bộ môn Vật lí trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài

Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng đề tài không tránh khỏi những sai sót, tôi mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Quảng Ninh, tháng 8 năm 2016

Tác giả

Lê Thị Thanh Hoa

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

BẢNG KÍ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ v

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 2

7 Đóng góp của luận văn 3

8 Cấu trúc của luận văn 3

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KĨ THUẬT CỦA SINH VIÊN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG 4

1.1 Tổng quan lịch sử nghiên cứu về năng lực kĩ thuật 4

1.1.1 Lịch sử nghiên cứu về năng lực kĩ thuật trên thế giới 4

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu về phát triển năng lực và năng lực kĩ thuật ở Việt Nam 8

1.2 Cơ sở lí luận của việc phát triển năng lực kĩ thuật 10

1.2.1 Năng lực 10

1.2.2 Năng lực kĩ thuật 13

1.3 Bài tập vật lí trong việc phát triển năng lực kĩ thuật của sinh viên 18

1.3.1 Khái niệm và vai trò của bài tập vật lí 18

1.3.2 Bài tập vật lí theo định hướng phát triển năng lực 21

1.3.3 Xây dựng các bài tập vật lí theo định hướng phát triển năng lực kĩ thuật 26

iv

1.3.4 Sử dụng các bài tập vật lí theo định hướng phát triển năng lực kĩ thuật

cho sinh viên 28

1.4 Nghiên cứu thực trạng dạy - học bài tập vật lí ở Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh hiện nay 30

1.4.1 Mục đích nghiên cứu thực trạng dạy học BTVL 30

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 30

1.4.3 Đối tương nghiên cứu 30

1.4.4 Kết quả và đánh giá 31

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 33

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH 34

2.1 Mục tiêu đào tạo và chương trình vật lí đại cương của Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh 34

2.1.1 Mục tiêu đào tạo của trường 34

2.1.2 Phân tích nội dung, chương trình môn VLĐC 34

2.2 Xây dựng hệ thống BTVLĐC theo định hướng phát triển năng lực kĩ thuật 36

2.2.1 Hệ thống BTVLĐC theo định hướng phát triển năng lực kĩ thuật 36

2.2.2 Các bài tập phần cơ học 38

2.2.3 Các bài tập phần nhiệt học 39

2.2.4 Các bài tập phần điện từ 39

2.3 Sử dụng các BTVLĐC theo định hướng phát triển NLKT cho SV 39

2.3.1 Sử dụng BTVLĐC trong tiến trình xây dựng kiến thức mới 41

2.3.2 Sử dụng BTVLĐC trong bài học luyện tập 49

2.3.3 Sử dụng BTVLĐC trong kiểm tra đánh giá 59

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 67

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 68

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 68

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 68

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 68

3.2 Nội dung thực nghiệm 68

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm 68

3.2.2 Những khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm 69

3.2.3 Phương pháp thực nghiệm 69

3.3 Phương pháp đánh giá kết quả 70

3.3.1 Đánh giá về mặt định tính 70

3.3.2 Đánh giá về mặt định lượng 70

3.4 Các giai đoạn TNSP 71

3.4.1 Công tác chuẩn bị cho TNSP 71

3.4.2 Kết quả và xử lý kết quả TNSP 72

3.5 Đánh giá chung về TNSP 86

3.5.1 Đánh giá định tính qua thống kê 86

3.5.2 Đánh giá định lượng qua bài kiểm tra 87

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 88

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Mối tương quan giữa các phần của giáo trình vật lí với các đối

tượng và quá trình kĩ thuật 37

Bảng 2.2 Khung tiêu chí tham chiếu 60

Bảng 2.3 Thiết kế đề kiểm tra đánh giá NLKT của SV 61

Bảng 3.1 Bảng chất lượng học tập môn vật lí ban đầu 71

Bảng 3.2 Khung tiêu chí tham chiếu 74

Bảng 3.3 Bảng tổng hợp kết quả thái độ, tình cảm, tác phong của SV 75

Bảng 3.4 Kết quả kiểm tra lần 1 (ở đầu kì học) 76

Bảng 3.5 Kết quả xếp loại học tập lần 1 77

Bảng 3.6 Kết quả kiểm tra lần 2 77

Bảng 3.7 Kết quả xếp loại học tập lần 2 77

Bảng 3.8 Phân phối tần suất (lần 2) 78

Bảng 3.9 Bảng phân phối tần suất cộng dồn (lần 2) 79

Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra lần 3 80

Bảng 3.11 Kết quả xếp loại học tập lần 3 81

Bảng 3.12 Phân phối tần suất (lần 3) 81

Bảng 3.13 Bảng phân phối tần suất cộng dồn (lần 3) 82

Bảng 3.14 Kết quả kiểm tra lần 4 83

Bảng 3.15 Kết quả xếp loại học tập lần 4 84

Bảng 3.16 Phân phối tần suất (lần 4) 84

Bảng 3.17 Bảng phân phối tần suất cộng dồn (lần 4) 85

Bảng 3.18 Tổng hợp các tham số thống kê qua các bài kiểm tra 86

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Quan hệ đồng tâm trong mô hình cấu trúc tổng quát của NLKT 14

Hình 2.1: Sơ đồ khối cấu tạo động cơ 38

Hình 3.1: Biểu đồ xếp loại học tập (lần 2) 78

Hình 3.2: Đồ thị tần suất (lần 2) 79

Hình 3.3: Đường phân phối lũy tích (lần 2) 79

Hình 3.4: Biểu đồ xếp loại học tập (lần 3) 81

Hình 3.5: Đồ thị tần suất (lần 3) 82

Hình 3.6: Đường phân phối lũy tích (lần 3) 82

Hình 3.7: Biểu đồ xếp loại học tập (lần 4) 84

Hình 3.8: Đồ thị tần suất (lần 4) 85

Hình 3.9: Đường phân phối lũy tích (lần 4) 85

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đất nước ta đang trong giai đoạn thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa và đổi mới đất nước, nhu cầu về lực lượng sản xuất có trình độ chuyên môn cao ngày càng trở lên bức thiết Mục tiêu hàng đầu trong đường lối xây dựng phát triển của

nước ta là: “Đến năm 2020 đất nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp”

Muốn thực hiện được điều đó thì yếu tố con người - nguồn lực lao động của xã hội là vô cùng quan trọng Vậy đào tạo ở bậc cao đẳng đại học phải như thế nào để đáp ứng được nhu cầu của xã hội, đào tạo được những sinh viên ra trường có thể tự lực, bắt kịp ngay vào tiến độ lao động ở các đơn vị?

Điều 40 trong luật giáo dục năm 2005 qui định “phương pháp đào tạo trình độ cao đẳng, trình độ đại học phải coi trọng việc bồi dưỡng ý thức tự giác trong học tập, năng lực tự học tự nghiên cứu, phát triển tư duy sang tạo, rèn luyện kĩ năng thực hành, tạo điều kiện cho người học tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng”

Trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh là trường đào tạo các cử nhân kĩ thuật cho các ngành kĩ thuật khai thác mỏ, kĩ thuật địa chất - trắc địa, các ngành kĩ thuật điện,… Mục tiêu đào tạo của nhà trường là cung cấp cho sinh viên những kiến thức cũng như những kĩ năng nghề nghệp cơ bản, những kĩ thuật cần thiết để cho sinh viên sau khi tốt nghiệp ra trường có thể đáp ứng được yêu cầu của công việc, của xã hội…

“Bài tập vật lí đại cương” là một phần quan trọng trong học phần vật lí đại cương (chương trình đào tạo trường ĐHCN QN), có nhiều ứng dụng trong vật lí kĩ thuật Việc nắm vững lí thuyết để giải bài tập rất quan trọng và ứng dụng về nó là rất lớn, đặc biệt là đối với sự phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên

Trong khi đó, kĩ năng vận dụng các kiến thức lí thuyết để giải các bài tập vật

lí, đặc biệt là phần kiến thức liên quan đến trực tiếp đời sống và khoa học kĩ thuật, còn rất nhiều hạn chế đối với người dạy và người học Vì những lí do nêu trên tôi

quyết định chọn đề tài “Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát

triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh”

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương theo định hướng phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể: Quá trình dạy học vật lí ở trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh

- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy học bài tập vật lí ở trường Đại học

công nghiệp Quảng Ninh Nếu xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương (chương trình đào tạo cho trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh) một cách hợp lí thì sẽ giúp sinh viên có thể nâng cao được năng lực kĩ thuật, giúp sinh viên học tập

và làm việc hiệu quả hơn

4 Giả thuyết khoa học

Nếu dựa trên lí luận về dạy học phát triển năng lực và dựa trên phân tích mục tiêu, chương trình đào tạo của trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh thì có thể xây dựng được và đưa vào sử dụng hệ thống bài tập vật lí đại cương theo định hướng phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên, từ đó góp phần nâng cao chất lượng đào tạo

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận dạy học theo quan điểm dạy học hiện đại

- Nghiên cứu lí luận về vấn đề phát triển năng lực kĩ thuật

- Điều tra thực trạng dạy học phần bài tập vật lí đại cương

- Soạn một số giáo án theo phương án đề ra

- Thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

Phối hợp các phương pháp nghiên cứu sau:

- Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về lí luận dạy học vật lí làm

cơ sở định hướng cho quá trình nghiên cứu: Vấn đề phát triển năng lực kĩ thuật của sinh viên

- Điều tra khảo sát thực tế: Dự giờ, dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp với

giáo viên để nắm được tình hình soạn giáo án, tổ chức dạy học, dùng bài kiểm tra để làm cơ sở đánh giá mức độ phát triển của sinh viên

- Thực nghiệm sư phạm: Để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình

dạy học đã soạn thảo Từ đó sửa đổi, bổ sung để hoàn thiện

- Sử dụng phương pháp thống kê toán học để phân tích xử lí số liệu

7 Đóng góp của luận văn

- Bước đầu vận dụng vào thực tế cơ sở lí luận khoa học về năng lực kĩ thuật ở sinh viên trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh

- Đã lựa chọn và thiết kế tiến trình dạy học bài tập vật lí đại cương (chương trình đào tạo cho trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh) theo hướng phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên

8 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm các phần sau:

- Phần mở đầu

- Phần nội dung

+ Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn

+ Chương 2: Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí đại cương góp phần phát triển

năng lực kĩ thuật cho sinh viên

+ Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

- Tài liệu tham khảo

- Phụ lục

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ PHÁT TRIỂN

NĂNG LỰC KĨ THUẬT CỦA SINH VIÊN TRONG DẠY HỌC

VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG

1.1 Tổng quan lịch sử nghiên cứu về năng lực kĩ thuật

1.1.1 Lịch sử nghiên cứu về năng lực kĩ thuật trên thế giới

Vào những thập niên cuối của thế kỷ XX và những năm đầu của thế kỷ XXI, trên thế giới có nhiều biến đổi sâu sắc về khoa học công nghệ, giáo dục và đào tạo, kinh tế - xã hội Sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật ngày càng cao dẫn đến sự mở rộng phong phú về nội dung và phương pháp hoạt động lao động của con người Trình độ phát triển ngày càng cao của khoa học, kĩ thuật như một đòi hỏi khách quan về trí tuệ, năng lực của người lao động Hoạt động kĩ thuật được thể hiện trong các phạm

vi lao động sản xuất, học tập và nghiên cứu, phát minh, sáng chế hay cải tiến kĩ thuật Các dạng hoạt động đó đòi hỏi con người phải nắm vững tri thức khoa học, kĩ thuật, phương pháp tư duy khoa học, tư duy kĩ thuật đúng đắn Sự phân hóa và chuyên môn hoa khoa học, kĩ thuật ở mức cao đã đặt ra cho khoa học giáo dục và đào tạo nhiệm vụ phải nghiên cứu và tìm ra những giải pháp để nâng cao trình độ và chất lượng nguồn nhân lực

1.1.1.1 Về vấn đề nghiên cứu năng lực

- Vấn đề năng lực là vấn đề của loài người, được nghiên cứu từ khá sớm, bởi nhu cầu muốn hiểu biết, cải tạo thế giới và hiểu biết về chính bản thân mình Năng lực con người là đối tượng nghiên cứu của nhiều khoa học như triết học, tâm lí học,

xã hội học, sinh lí học, lí luận dạy học Cho đến nay vẫn chưa có định nghĩa thống nhất về khái niệm năng lực Thuật ngữ “năng lực” theo tiếng Anh là “competency” có nghĩa là năng lực hay khả năng

- Theo quan điểm di truyền học, năng lực phụ thuộc và tính chất bẩm sinh, di truyền của gen

- Theo quan điểm xã hội học, năng lực, nhân cách con người được quyết định bởi xã hội, như một môi trường bất biến, tách khỏi điều kiện chính trị

- Theo trường phái tâm lí học hành vi, quan niệm năng lực con người là sự thích nghi “sinh vật ” với điều kiện sống

- Các nhà tâm lí học Mác- xít nghiên cứu năng lực theo quan điểm hoạt động, trong sự tương tác của con người với môi trường xã hội và điều kiện sống Năng lực

có liên quan chặt chẽ với quá trình lao động cá nhân và lao động lịch sử xã hội Ph Ăngghen cho rằng lao động đã sáng tạo ra con người Các Mác đã chỉ rõ sự khác nhau về tài năng tự nhiên của cá nhân không phải nguyên nhân mà là kết quả của sự phân công lao động

Năng lực được hình thành, phát triển trong quá trình hoạt động - đó là quan điểm mang tính nguyên tắc và là cơ sở để nguyên cứu năng lực Trong những năm qua các nhà tâm lí học, giáo dục học, xã hội học đã và đang tiếp tục nghiên cứu, phát triển những quan điểm tiến bộ về năng lực

- L.X Vưgôtxki cho rằng “Lịch sử phát triển văn hóa của một đứa trẻ đưa chúng ta đến lịch sử phát triển nhân cách”[49] Năng lực ở đây được quan điểm là một thuộc tính của nhân cách

- Quan điểm năng lực là phẩm chất của nhân cách Năng lực có quan hệ chặt chẽ với hoạt động, được hình thành trong hoạt động, thể hiện ra trong hoạt động, được đánh giá qua hành động Bản chất của năng lực thể hiện qua ba dấu hiệu cơ bản nhất:

(1) Năng lực là những sự khác biệt tâm lí cá nhân, làm cho người này khác người kia;

(2) Năng lực không phải thể hiện sự chung chung mà xác định cụ thể qua kết quả của một hoạt động nào đó

(3) Năng lực không liên quan đến những kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo đã được hình thành ở một người nào đó, mà xem như là một yếu tố di truyền nhất định

1.1.1.2 Về vấn đề nghiên cứu năng lực kĩ thuật

Năng lực kĩ thuật là một loại năng lực chuyên biệt thuộc về hệ thống các năng lực của con người NLKT có quan hệ với năng lực là mối liên hệ giữa cái riêng và cái chung NLKT là đối tượng nghiên cứu của nhiều ngành khoa học như: triết học, tâm lí học lao động, tâm lí học kĩ sư, sinh lí học, lí luận dạy học Kết quả của việc phân tích, tổng hợp và hệ thống hóa một cách có chọn lọc những quan điểm, luận điểm về NLKT theo phương pháp phân tích các yếu tố thành phần của NLKT, đồng thời bổ sung phương pháp tiếp cận hệ thống để nghiên cứu NLKT là cơ sở khoa học về NLKT

- Thuật ngữ NLKT cũng được xuất hiện và nghiên cứu ngay từ những năm đầu tiên của thế kỉ XX, cùng với sự phát triển của khoa học, kĩ thuật và tâm lí học lao động Thực tế cho thấy: Khoa học, kĩ thuật phát triển theo tiến trình lịch sử, nội dung của NLKT cũng biến đổi theo và ngày càng được mở rộng, phát triển Đồng thời những tri thức khoa học, kĩ thuật mới cũng dần dần được đưa vào giảng dạy trong nhà trường, dẫn đến kinh nghiệm, kiến thức, kĩ năng, tư duy, năng lực của người học cũng được biến đổi theo Chính vì vậy việc nghiên cứu về NLKT là vấn đề đang tiếp diễn

Trong các công trình nghiên cứu của tâm lí học về NLKT thì cấu trúc của NLKT được tập trung nghiên cứu khá nhiều, trở thành vấn đề trung tâm

- Theo các tài liệu tâm lí học [15], [16], [46], [24] [23], [29], [37], [40], với phương pháp phân tích các yếu tố cho thấy cấu trúc của NLKT bao gồm các yếu tố sau:

sự khéo tay, kĩ năng thủ công (theo X.M Va-xi-lây-xki); tư duy không gian và tư duy thao tác (theo I.X Ia-ki-man-xkai-a); Biểu tượng không gian, tưởng tượng, hứng thú kĩ thuật (PM Ia-cốp-xơn); TDKT, tư duy không gian, tri giác không gian (B.Ph.Lô-mốp [30], T.V.Ku-đri-a-sép [24]); Trí thông minh, khả năng đánh giá, năng lực tính toán, năng lực ghi nhớ, năng lực vận dụng ngôn ngữ; Cảm giác cơ, thời gian phản ứng, nhạy cảm xúc giác, chú ý, óc quan sát

- Cũng bằng các phương pháp phân tích yếu tố để hiểu cấu trúc của NLKT, năm 1928, J.M.Cox đã tách ra một số yếu tố trong cấu trúc của NLKT, đó là: yếu tố m- khả năng hiểu và sử dụng các nguyên tắc và mối quan hệ cơ khí Năm 1935, E.Koussy đã chứng minh sự có mặt của yếu tố không gian (k) và xác định đó là yếu

tố quan trọng nhất trong cấu trúc của NKT Cũng vào năm 1935, W.P.Alexander đã tách ra yếu tố (f) gọi là trí thông minh thực hành, ông đã đối lập yếu tố (f) với yếu tố thông minh trừu tượng NLKT còn gắn với tư duy hình thức, nhưng nếu chỉ có sự hiểu biết thuần túy dưới dạng lí thuyết ngôn ngữ về kiến thức KT mà không gắn nó với thực tế thì cũng không giải quyết được những vấn đề nảy sinh

- Cấu trúc của NLKT có thể thay đổi theo tỷ trọng của các yếu tố thành phần W.Hische đã phân chia ra hai loại NLKT: một loại trong đó các quá trình tư duy thiết

kế chiếm ưu thế; loại khác khả năng thực hành chiếm ưu thế Ghi-pho, là điển hình cho những người thiên về yếu tố trí tuệ của NLKT Theo ông, NLKT bao hàm các yếu tố nhận thức, sáng tạo, đánh giá và kế hoạch hóa Như vậy, các yếu tố này đều

thuộc lĩnh vực tư duy và có sự đồng nhất NLKT với năng lực tư duy Khi nghiên cứu về NLKT đã tiếp cận nghiên cứu của nhiều nhà phát minh, nhà sáng chế Nhận thấy dù trình độ năng lực có khác nhau thì vẫn cần phải có trí nhớ tốt, óc phán đoán nhạy bén, phẩm chất chú ý và trí tưởng tượng phát triển, quá trình cảm giác vận động hài hòa

- Trong một số tài liệu, khi phân nhóm các yếu tố trong NLKT, xác định NLKT gồm 3 yếu tố: yếu tố chủ yếu, yếu tố thứ yếu, yếu tố chuyên biệt Ba yếu tố này không bình đẳng với nhau Một số nhà tâm lí học Xô viết quan niệm NLKT gồm

3 yếu tố: yếu tố chủ đạo là TDKT và tưởng tượng KT; yếu tố điểm tựa là óc quan sát

và trí nhớ trực quan; yếu tố bổ trợ là sự hứng thú KT, sự khéo tay Đây là sự đồng nhất quan điểm của Véc-non với nhà tâm lí học Liên Xô (trước đây) khi phân tích cấu trúc của năng lực

- Cũng như năng lực chung, NLKT cũng biến đổi trong quá trình phát triển cá nhân Các quá trình trí tuệ bao hàm trong các hoạt động lao động sản xuất KT ở trẻ

em, thuộc những lứa tuổi khác nhau Nhận thấy có sự thay đổi về chất trong hoạt động thiết kế KT Theo những tổng kết cho thấy, tư duy KT không chỉ phụ thuộc vào lứa tuổi mà còn phụ thuộc vào các tri thức và kỹ xảo nghề nghiệp đã có, phụ thuộc vào kinh nghiệm hoạt động KT và đặc biệt phụ thuộc vào các phương pháp riêng được sử dụng trong quá trình đào tạo nghề nghiệp

- Trong [34], vấn đề về sự xuất hiện tri thức mới, những phương pháp nghiên cứu mới, vai trò của thí nghiệm tưởng tượng trong việc hình thành lí luận mới, quan

hệ giữa cơ cấu của lí luận và cơ cấu của đối tượng nghiên cứu, …được chính các nhà phát minh, sáng chế khoa học, công nghệ trình bày Điểm nổi bật ở đây là những luận điểm về năng lực, cơ chế, con đường, phương pháp

Các nhà tâm lí học phương Tây và phương Đông, mặc dù tiến hành nghiên cứu độc lập, với những mốc thời gian khác nhau nhưng đã đạt được những kết quả quan trọng bổ sung cho nhau Đó là sự đóng góp tích cực, hiệu quả và đáng kể cho việc xác định một số yếu tố thuộc cấu trúc của NLKT theo phương pháp phân tích yếu tố Tuy nhiên trong các nghiên cứu trên còn tồn tại những vấn đề sau:

- Các tác giả chưa sử dụng phương pháp tiếp cận hệ thống để phân tích và tổng hợp trong nghiên cứu cấu trúc của NLKT Dẫn đến kết quả thu được là các yếu tố, cấu phần rời rạc trong cấu trúc, không diễn đạt hết sự gắn bó, liên kết, tương tác nhau giữa các yếu tố bên trong của NLKT, hay giữa các yếu tố bên trong của NLKT với các yếu tố bên ngoài NLKT

- Vai trò của tư duy hệ thống, tư duy suy luận logic chưa được đề cập tới trong thành phần cấu trúc của NLKT

- Hệ thống tri thức, kĩ năng KT chưa được quan niệm đóng vai trò là yếu tố cấu thành của NLKT, chi phối trực tiếp đến sự phát triển của NLKT

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu về phát triển năng lực và năng lực kĩ thuật ở Việt Nam

1.1.2.1 Về dạy học phát triển năng lực

- Vấn đề dạy học phát triển năng lực đã và đang trở thành vấn đề quan tâm hàng đầu của nhiều quốc gia Tiếp cận năng lực được hình thành và phát triển tại Mỹ vào năm 1970, sau đó đến các quốc gia khác như Anh, Úc, New Zeland, xứ Wales, vào những năm 1990 Năm 2000, có rất nhiều quốc gia đã phát triển chương trình theo tiếp cận năng lực như: Canađa, Pháp, Hàn Quốc, Nhật Bản, Phần Lan, Thái Lan, Inđônêsia, các nước trong tổ chức OECD Tuy có những cách gọi tên khác nhau như: dạy học (giáo dục) theo hướng tiếp cận năng lực; dạy học (giáo dục) định hướng đầu ra dựa trên năng lực; dạy học (giáo dục) theo mô hình năng lực, nhưng đều có

chung bản chất là: Dạy học phát triển năng lực của người học Có hai thuật ngữ liên quan đến tên gọi được sử dụng phổ biến là: Competency-based Curriculum dịch là

Chương trình dựa trên cơ sở năng lực - gọi tắt là tiếp cận năng lực); Competency-basẹd model (Nguyễn Hữu Lam (2007) [25] dịch là Mô hình dựa trên năng lực - gọi tắt là

Mô hình năng lực)

- Lí do phải chuyển sang dạy học phát triển năng lực của người học: Nhược điểm của thực tiễn giáo dục, đào tạo trên thế giới trong thời gian qua đã được rất nhiều tổ chức, cá nhân quan tâm nghiên cứu, đề cập Những hạn chế chủ yếu là: quá nặng về phân tỉch, không định hướng thực tiễn và hành động; thiếu và yếu trong việc phát triển các kĩ năng cá nhân, kĩ năng nhóm; không có tiếp cận tổng thê hệ thống, dẫn đến thiển cận và hạn hẹp trong tư duy và nhận thức giá trị; không tạo ra khả năng làm việc tốt cho cá nhân trong các nhóm và đội làm việc

- Bản chất, đặc điểm của dạy học phát triển năng lực của người học:

+ Xác định rõ ràng những năng lực cốt lõi mà tổ chức, xã hội cần có Từ đó xác định những năng lực cụ thể của cá nhân mà tổ chức, xã hội mong đợi; thống nhất các năng lực cốt lõi của tổ chức với các năng lực cụ thể của cá nhân; gắn kết những đòi hỏi của thực tiễn với việc phát triển năng lực

+ Tổng kết các lý thuyết về tiếp cận dựa trên năng lực trong giáo dục, đào tạo

và phát triển đã chỉ ra năm đặc tính cơ bản:

1 Tiếp cận năng lực dựa trên triết lí người học là trung tâm;

2 Tiếp cận năng lực thực hiện việc đáp ứng các đòi hỏi của chính sách;

3 Tiếp cận năng lực là định hướng cuộc sống thật;

4 Tiếp cận năng lực rất linh hoạt và năng động;

5 Những tiêu chuẩn của năng lực được hình thành rõ ràng

Từ những đặc tính quan trọng này ưu thế của việc dạy học, giáo dục theo tiếp cận năng lực, đó là:

1 Cá thể hóa người học, tạo ra những linh hoạt trong việc đạt tới mục tiêu học tập;

2 Chú trọng vào kết quả đầu ra;

3 Xác định cụ thể và rõ ràng những gì cần đạt được và những tiêu chuẩn đo lường, đánh giá thành quả

- Quy trình tổng quát triển khai dạy học phát triển năng lực: Với tất cả những vấn đề đã phân tích trên đây dẫn đến hệ quả: tiếp cận năng lực là cơ sở, là công cụ để xây dựng nhiều chương trình đào tạo, kế hoạch dạy học ở các cấp độ khác nhau Khái quát chung các chương trình đào tạo, kế hoạch dạy học theo tiếp cận năng lực thực hiện theo quy trình ba khâu:

1.1.2.2 Về dạy học phát triển năng lực kĩ thuật

Ở Việt Nam, đã tiến hành nhiều thực nghiệm hình thành NLKT cho HS trong hoạt động lao động KT, góp phần định hướng nghề nghiệp tương lai và chuẩn bị cho

HS tâm lý sẵn sàng đi vào lao động Về việc hình thành NLKT, các nhà nghiên cứu

thuộc Viện khoa học Giáo dục Việt Nam cho rằng: “Con đường hình thành NLKT với

ý nghĩa đầy đủ của nó là xây dựng một hoạt động lao động KT, đưa nó vào dạy trong trường, coi đó là bộ phận tạo thành của hoạt động học tập của HS Nghĩa là coi việc học lao động KT là một trong những mặt của hoạt động chủ đạo ở lứa tuổi HS” [11]

- Khái quát các nghiên cứu trên cho thấy:

+ Quá trình hình thành, phát triển NLKT là quá trình hình thành một cấu tạo tâm lý đẳng cấu với hoạt động KT Vì thế, để hình thành, phát triển NLKT cho HS, phải xác định được cấu trúc vi mô của hoạt động KT

+ Hoạt động KT được cấu thành bởi: hành động nhận thức KT; hành động

thiết kế KT; hành động vận hành KT Có thể gọi đó là cấu trúc các khâu, các giai đoạn, các năng lực thành phần của NLKT;

+ Tổ chức các hoạt động KT của chủ thể, hướng hành động của họ vào giải quyết nhiệm vụ KT, thì đồng thời NLKT được hình thành, phát triển và được nhận thức một cách khách quan

Như vậy, cơ sở khoa học về NLKT và vấn đề phát triển NLKT là một trong những nhiệm vụ của lí luận dạy học vật lí, là vấn đề đang tiếp diễn, cần được nghiên cứu, bổ sung dưới nhiều quan điểm tiếp cận và bằng nhiều biện pháp khác nhau

1.2 Cơ sở lí luận của việc phát triển năng lực kĩ thuật

1.2.1 Năng lực

1.2.1.1 Khái niệm năng lực

Khái niệm Năng lực có nguồn gốc tiếng La tinh “ Competentia” có nghĩa là tháo gỡ Theo tiếng Anh “Competence” có nghĩa là năng lực hay khả năng

Năng lực = * Poteltial/ ability (Oford Dic.)* là đặc điểm của cá nhân thể hiện mức độ thông thạo hay có thể thực hiện một cách thành thục và chắc chắn, một hay một số hoạt động nào đó (TĐBKVN), …

Năng lực = *Khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó hay phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao

Khả năng được hình thành hoặc phát triển, cho phép 1 con người đạt thành công trong 1 hoạt động thể lực, trí lực hoặc nghề nghiệp Năng lực chỉ có hiệu quả khi nó được chứng minh, ngược lại nó chỉ là giả định hoặc không có thực

Ngày nay khái niệm năng lực được hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau, chúng ta chú ý đến một số định nghĩa sau:

- Năng lực được xây dựng trên cơ sở tri thức, thiết lập qua giá trị, cấu trúc như

là các khả năng, hình thành qua trải nghiệm/củng cố qua kinh nghiệm, hiện thực hóa qua ý chí

- Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể

- Năng lực là các khả năng và kĩ năng học được hoặc sẵn có của các chủ thể để giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt

- Năng lực: là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái

độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống

đa dạng của cuộc sống;

- Theo P.A.Ruđich: năng lực là tính chất tâm lí của con người chi phối quá trình tiếp thu kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cũng như hiệu quả thực hiện một hoạt động nhất định.[40]

- Xavier Roegiers cũng có quan điểm gần gũi với các quan điểm trên và đã

tổng hợp thành một khái niệm năng lực mang tính tích hợp: Năng lực là sự tích hợp

các kĩ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyết vấn đề do tình huống này đặt ra [39]

- Năng lực không thể có được thông qua DẠY, mà phải thông qua HỌC VÀ LUYỆN TẬP

Khái niệm năng lực gắn liền với khả năng hành động Năng lực hành động là một loại năng lực, nhưng khi nói phát triển năng lực người ta cũng hiểu đồng thời là phát triển năng lực hành động chính vì vậy trong lĩnh vực sư phạm nghề, năng lực còn được hiểu 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 khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm

- Năng lực chuyên môn (Professional competency):

Là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn Trong đó bao gồm cả khả năng tư duy lôgic, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hoá, khả năng nhận biết các mối quan hệ hệ thống và quá trình Năng lực chuyên môn hiểu theo nghĩa hẹp là năng lực, nội dung chuyên môn, theo nghĩa rộng bao gồm cả năng lực phương pháp chuyên môn

- Năng lực phương pháp (Methodical competency):

Là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương pháp chung và phương pháp chuyên môn Trung tâm của phương pháp nhận thức là những khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức

- Năng lực xã hội (Social competency):

Là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống xã hội xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác

- Năng lực cá thể (Induvidual competency):

Là khả năng xác định, đánh giá được những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ

và hành vi ứng xử Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc - đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm

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 Ví dụ năng lực của GV bao gồm

những nhóm cơ bản sau: Năng lực dạy học, năng lực giáo dục, năng lực chẩn đoán

và tư vấn, năng lực phát triển nghề nghiệp và phát triển trường học

Ở Việt Nam từ năm 2008 trong lĩnh vực dạy nghề đã tiến hành nghiên cứu và ban hành các tiêu chuẩn năng lực nghề trên cơ sở phân tích nghề, từ đó đó thiết kế chương trình khung hoặc chương trình đào tạo chi tiết

1.2.2 Năng lực kĩ thuật

1.2.2.1 Năng lực kĩ thuật

Có thể hiểu “kĩ thuật ” theo hai cách:

- Kĩ thuật là các phương tiện kĩ thuật sản xuất được chế tạo ra để thực hiện các quá trình sản xuất và các nhu cầu khác của xã hội

- Kĩ thuật là những kinh nghiệm và thủ thuật của một dạng hoạt động nào đó

Kết hợp với khái niệm về năng lực, có thể hiểu: NLKT là tổ hợp những thuộc tính

tâm lí cá nhân đáp ứng những nhu cầu, đòi hỏi của một loại hoạt động kĩ thuật nào đó

NLKT thuộc loại năng lực chuyên môn có phạm vi rộng do đó có thể bao gồm nhiều năng lực chuyên biệt

- Từ quan niệm trên đây dẫn đến hiểu NLKT là một trong những năng lực cốt lõi của người lao động KT NLKT đó là sự tổ hợp độc đáo các thuộc tính tâm lí, sinh lí của người lao động KT NLKT bao gồm một hệ thống tích hợp của tri thức khoa học,

KT, công nghệ; các KN nghề nghiệp; các phương thức, phương pháp sử dụng; thái độ

và đạo đức nghề nghiệp NLKT được hình thành, phát triển trong hoạt động lao động

KT (sau đây gọi tắt là hoạt động KT), được biểu hiện ra trong hoạt động KT, được đánh giá qua hành động KT: NLKT chi phối chất lượng và hiệu quả của hoạt động KT

Tiếp cận NLKT theo quan điểm hệ thống, nghiên cứu cấu trúc, chức năng, mục tiêu, tương tác của hệ thống; xem xét những mặt biểu hiện và chức năng hướng

ra ngoài của NLKT thì có thể xác định NLKT là một hệ thống có cấu trúc gồm bốn

loại năng lực thành phần: Năng lực nhận thức KT; năng lực hành động KT; năng lực

phát hiện và giải quyết vấn đề KT; năng lực sáng tạo KT

Các thành phần trong cấu trúc tổng quát của NLKT còn có quan hệ đồng tâm,

mà hạt nhân của nó là cấu trúc vi mô của NLKT Trong mỗi năng lực thành phần đều

có hạt nhân của NLKT, với tỉ trọng của ba nhóm yếu tố khác nhau Nếu xét NLKT trong quá trình vận động, phát triển thì quan hệ giữa các năng lực thành phần với hạt

nhân cốt lõi của NLKT là quan hệ theo đường xoáy trôn ốc Đó chính là qui luật vận

động, phát triển của NLKT

Hình 1.1 Quan hệ đồng tâm trong mô hình cấu trúc tổng quát của NLKT

Năng lực Hành động KT

Năng lực Nhận thức KT

Năng lực Sáng tạo KT

Năng lực GQVĐ KT Cấu trúc vi mô

NLKT

Biểu hiện của năng lực kĩ thuật

- Có khả năng thực hiện tốt các hoạt động KT khi được giao nhiệm vụ

- Biết tìm ra được cách giải quyết mới, ngắn gọn và sáng tạo hơn đối với những bài toán KT quen thuộc

Ví dụ: Khi gặp một bài toán vật lí tương tự như bài toán giáo viên đã hướng

dẫn cách giải quyết, người học không những giải quyết được thành thạo như cách làm của giáo viên đã dạy mà còn có khả năng phát hiện ra cách giải mới chất lượng hơn, hiệu quả hơn và có tính sáng tạo hơn

- Biết tìm ra vấn đề, tự phân tích, tự giải quyết đúng với những bài tập mới, vấn đề kĩ thuật mới

Ví dụ: Khi giáo viên đưa ra một bài toán mới, chưa từng được gặp, nhưng

người học lại có thể tự phát hiện vấn đề cốt lõi và giải quyết chúng

- Biết cách trả lời nhanh, chính xác câu hỏi KT, biết phát hiện vấn đề mấu chốt, tìm ra những ẩn ý trong câu hỏi, hoặc vấn đề KT

- Biết vận dụng kiến thức đã học, vận dụng kiến thức thực tế để giải quyết vấn

đề KT và ngược lại vận dụng tri thức KT vào thực tế cuộc sống, đưa ra những nhận định sáng kiến, những giải thích, áp dụng phù hợp

- Biết kết hợp ba yếu tố chủ đạo, điểm tựa và bổ trợ một cách linh hoạt

- Biết trình bày linh hoạt một vấn đề, dự kiến nhiều phương án giải quyết

- Thực hiện các công việc học tập có mục đích rõ ràng và đi đến đích một cách nhanh chóng, chính xác và khoa học, theo đúng quy trình công nghệ

Con đường hình thành năng lực kĩ thuật không thể chệch ra khỏi nguyên lí

giáo dục: học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, nhà trường

gắn tiền với đời sống xã hội

1.2.2.2 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực kĩ thuật

Khoa học công nghệ phát triển mạnh, chi phối, ảnh huờng toàn diện tới nghiên cứu khoa học, sản xuất, đời sống, tạo ra yêu cầu nhân lực phải có năng lực giải quyết vấn đề Nhận thức được tầm quan trọng đó, Đảng và Nhà nước đã có nhiều chính sách và chiến lược để đào tạo nguồn nhân lực có trình độ và năng lực chuyên môn cao Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân chủ quan và khách quan mà hiện nay chất

lượng đào tạo nhân lực của nước ta chưa đáp ứng được yêu cầu thực tiễn Hiện nay, nguồn nhân lực nước ta rất dồi dào nhưng nguồn nhân lực có trình độ và năng lực nghề nghiệp còn thiếu trầm trọng Vì vậy để hội nhập với nền kinh tế thế giới đòi hỏi nền giáo dục nước nhà cần đổi mới giáo dục toàn diện nhằm tạo ra những con người lao động có trình độ, năng lực chuyên môn sâu, những người thợ lành nghề có khả năng thích nghi với môi trường năng động và có nhiều biến đổi Để hình thành và phát triển NLKT cho người học cần thực hiện đồng bộ một số biện pháp sau:

*) Phát triển năng lực quan sát và trí nhớ

- Cơ sở khoa học: Năng lực quan sát và trí nhớ được coi là yếu tố điểm tựa của NLKT Để giải quyết vấn đề, rõ ràng phái nhận biết được vấn đề, thấy được đặc điểm cấu trúc, bản chất của vấn đề và phải sử dụng vốn kiến thức đã có

- Nội dung biện pháp: Năng lực quan sát là khả năng nhìn thấy những vấn đề, hiện tượng, thuộc tính, trong đối tượng nghiên cứu Muốn người học phát triển năng lực quan sát, giáo viên cần hướng dẫn người học xác định rõ mục đích quan sát, phương pháp quan sát, kết hợp quan sát với tìm tòi các yếu tố, các khía cạnh, các mặt rồi phân tích, lựa chọn các sự kiện cần thiết để đưa ra kết luận chính xác, chân thực

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu về trí nhớ, giáo viên cần có biện pháp tạo điều kiện cho người học quan sát đối tượng thông qua thị giác, phát biểu vấn đề và đặc biệt là thực hiện giải quyết vấn đề Rõ ràng, trong dạy học, nếu giáo viên tạo điều kiện cho người học tự làm và giảng giải cách làm của mình, tự trình bày, tự diễn giảng các hoạt động của mình, thì trí nhớ của họ sẽ tốt hơn Năng lực quan sát và trí nhớ tốt sẽ tạo điều kiện cho năng lực kĩ thuật được phát triển

*) Phát triển hứng thú kĩ thuật cho người học

- Cơ sở khoa học: Hứng thú kĩ thuật là một thành phần trong yếu tố bổ trợ của NLKT Hứng thú, niềm đam mê sẽ tạo cho con người ý chí, nghị lực để khắc phục khó khăn, hoạt động tích cực và hiệu quả hơn

- Nội dung biện pháp: Để tạo hứng thú kĩ thuật cho người học, giáo viên cần chú ý mấy điểm sau:

- Tạo cho người học sự quan tâm, ham muốn nghiên cứu, khám phá, giải quyết các vấn đề kĩ thuật

- Đưa ra những nhiệm vụ đảm bảo tính vừa sức, có độ hấp dẫn nhất định khiến người học tự tin, ham muốn giải quyết và rất phấn khởi, mãn nguyện khi giải quyết thành công

- Khi người học bế tắc cách giải quyết hoặc gặp thất bại, giáo viên cần động viên, giúp người học phân tích nguyên nhân, khêu gợi cách giải quyết Tránh thúc giục, trách mắng, chế giễu khiến người học chán nản, thất vọng, mất sự tự tin

*) Tổ chức các hoạt động kĩ thuật cho người học

- Cơ sở khoa học: Năng lực nói chung và NLKT nói riêng không thế có và không thể phát triển nếu không thông qua các hoạt động Hoạt động giúp người học vừa lĩnh hội kiến thức vừa hình thành và rèn luyện KN, qua đó năng lực được phát triển

- Nội dung biện pháp: Trong quá trình dạy học kĩ thuật, hoạt động kĩ thuật không chỉ đơn thuần là các giờ lí thuyết hay thực hành Giáo viên nên tăng cường tổ chức các hoạt động kĩ thuật cho người học như ra bài tập, thi thiết kế kĩ thuật, thi tay nghề kĩ thuật, tổ chức nghiên cứu và trưng bày sản phẩm, Các hoạt động này không chỉ tạo hứng thứ kĩ thuật mà còn giúp người học phát huy tính sáng tạo, hình thành và rèn luyện sự khéo léo, Nhờ đó mà NLKT của người học được phát triển

*) Tổ chức cho người học hình thành và rèn luyện thao tác vật chất

- Cơ sở khoa học: Cấu trúc của năng lực gồm hai yếu tố tâm lí và sinh lí nên có thể thấy cấu trúc của NLKT cũng gồm hai yếu tố chủ yếu là tư duy KT và KN thao tác vật chất (còn gọi là hoạt động chân tay) Chính vì vậy, để phát triển NLKT cho người học thì một trong những biện pháp quan trọng là phải tổ chức và tạo điều kiện cho người học hình thành và rèn luyện các thao tác vật chất đạt đến mức kĩ năng và kĩ xảo

- Nội dung biện pháp: Để hình thành và rèn luyện thao tác vật chất cho người học cần phân chia hoạt động KT ra các bước, các công đoạn, các phần việc cụ thể nhằm giúp người học hình thành và rèn luyện KN Chẳng hạn: Trong quy trình tháo lắp máy cần rèn luyện các KN sử dụng dụng cụ, KN đo - kiểm, KN tháo - lắp, kiểm tra - điều chỉnh; trong quy trình rèn cần rèn luyện các KN sử dụng kìm để kẹp giữ phôi, KN quai búa, KN sử dụng các dụng cụ phụ trợ, KN chặt phôi nóng,

*) Hướng dẫn người học vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn

- Cơ sở khoa học: Thực tiễn là thước đo chân lí, đóng vai trò kiểm định chính xác mọi lí thuyết; giải quyết được vấn đề thực tiễn là minh chứng cho năng lực của con người Khoa học kĩ thuật phát triển và ngày càng có mặt ở khắp nơi trong mọi

lĩnh vực sản xuất và đời sống xã hội Chính vì thế, ngày càng có nhiều vấn đề kĩ thuật

nảy sinh trong thực tiễn

- Nội dung biện pháp: Trong dạy học, giáo viên nên gợi ý để người học quan sát và nêu các tình huống, vấn đề trong thực tiễn rồi hướng dẫn người học tìm cách giải quyết Mặt khác, chính bản thân giáo viên cũng phải quan sát và phát hiện ra các vấn đề thực tiễn để đưa vào bài giảng Đây chính là những bài toán KT sinh động có sức hấp dẫn người học cao

*) Thiết kế bài dạy theo hướng phát triển năng lực kĩ thuật cho người học

- Cơ sở khoa học: Một cách khái quát, NLKT của người học được hình thành

và phát triển thông qua các bài học Quá trình hình thành và phát triển NLKT của người học sẽ diễn ra thuận lợi, nhanh chóng, vững chắc nếu như ngay trong các bài học họ được tạo điều kiện để rèn luyện các yếu tố cấu thành NLKT Muốn vậy khi thiết kế bài dạy giáo viên cần chú trọng tới điều này

- Nội dung biện pháp: Để thiết kế bài dạy theo hướng phát triển NLKT cho người học, giáo viên cần nghiên cứu kĩ các yếu tố và cơ chế hình thành NLKT Từ

đó, căn cứ vào mục tiêu, nội dung, đặc điểm và điều kiện dạy học để thiết kế bài dạy sao cho tạo điều kiện cho người học rèn luyện năng lực quan sát, ham thích học tập, rèn luyện tay nghề, phát triển năng lực giải quyết vấn đề,

1.3 Bài tập vật lí trong việc phát triển năng lực kĩ thuật của sinh viên

1.3.1 Khái niệm và vai trò của bài tập vật lí

1.3.1.1 Khái niệm bài tập vật lí

Theo Phạm Hữu Tòng [44] thì “Bài tập vật lí được hiểu là một vấn đề đặt ra

đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí”

Theo quan niệm này thì BTVL chỉ thuần túy là một nhiệm vụ mà HS phải làm

để thể hiện mình nắm vững lí thuyết tới đâu Điều này rất có lí nếu coi BTVL là công

cụ để đánh giá những gì HS đã học trên lớp

Theo chúng tôi, để đánh giá đúng vai trò của BTVL, cần nhìn nhận chúng dưới các góc độ khác nhau về tầm quan trọng của chúng trong dạy học VL:

- Nhìn BTVL dưới góc độ là công cụ đánh giá lí thuyết

- Nhìn BTVL dưới góc độ là phương tiện để phát triển tư duy cho HS

- Nhìn BTVL qua hai mặt: BT mang tính lí thuyết và BT mang tính thực tế

sử dụng các định luật và các phương pháp của vật lí học là bài toán vật lí

Bài toán vật lí, hay đơn giản gọi là các bài tập vật lí, là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm vật lí, phát triển tư duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

1.3.1.2 Vai trò của bài tập trong dạy học vật lí

a) Bài tập giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức

Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng Trong các bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng; nhờ thế mà học sinh nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế, phát hiện ngày càng nhiều những hiện tượng thuộc ngoại diên của các khái niệm hoặc chịu sự chi phối của các định luật hay thuộc phạm vi ứng dụng của chúng Quá trình nhận thức các khái niệm, định luật vật lí không kết thúc ở việc xây dựng nội hàm của các khái niệm, định luật vật lí mà còn tiếp tục ở giai đoạn vận dụng vào thực

tế Ngoài những ứng dụng quan trọng trong KT, BTVL sẽ giúp học sinh thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học

Vật lí học không phải chỉ tồn tại trong óc chúng ta dưới dạng những mô hình trừu tượng do ta nghĩ ra, mà là sự phản ánh vào trong óc chúng ta thực tế phong phú, sinh động Tuy nhiên, các khái niệm, định luật vật lí thì rất đơn giản, còn biểu hiện của chúng trong tự nhiên thì lại rất phức tạp, bởi vì các sự vật, hiện tượng có thể bị

chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo lên nhau Bài tập sẽ giúp luyện tập cho học sinh phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó Thí dụ: Định luật thứ hai của Niutơn có dạng rất đơn giản

F ma

nhưng qua bài tập, học sinh sẽ thấy được rằng định luật này có thể áp dụng

để xác định chuyển động của tất cả các vật ta gặp hàng ngày từ các vật cực nhỏ như hạt bụi đến các vật cực lớn như các hành tinh, những vật chịu tác dụng của một lực hay đồng thời của nhiều lực

BTVL là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp những kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình

b) Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới

Ở những lớp trên của bậc trung học phổ thông, với trình độ toán học đã khá phát triển, nhiều khi các bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra

Thí dụ như trong khi vận dụng định luật thứ hai của Niutơn để giải bài toán hai vật tương tác, có thể thấy một đại lượng luôn không đổi là tích m.v của hai vật tương tác Kết quả của việc giải bài tập đó dẫn đến việc cần thiết phải xây dựng khái niệm động lượng và định luật bào toàn động lượng

c) Bài tập vật lí là một trong những phương tiện rất quí báu để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn Có thể xây dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng thực tiễn hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước

d) Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh Trong khi làm bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra được nên tư duy học sinh được phát triển, năng lực làm việc tự lực của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát triển

Cần lưu ý rằng: việc rèn luyện cho học sinh giải các bài tập vật lí không phải

là mục đích của dạy học Mục đích cơ bản đặt ra khi giải bài tập vật lí là làm sao cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những qui luật vật lí, biết phân tích và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn, vào tính toán kĩ thuật và cuối cùng phát triển được năng lực

tư duy, năng lực giải quyết vấn đề

e) Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh

Có nhiều bài tập vật lí không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiến thức

đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này

g) Bài tập vật lí cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh được chính xác

1.3.2 Bài tập vật lí theo định hướng phát triển năng lực

1.3.2.1 Khái niệm về bài tập theo định hướng phát triển năng lực

Dạy học định hướng phát triển năng lực đòi hỏi việc thay đổi mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học và đánh giá, trong đó việc thay đổi quan niệm và cách xây dựng các nhiệm vụ học tập, câu hỏi và bài tập (sau đây gọi chung là bài tập) có vai trò quan trọng

Các nghiên cứu thực tiễn về bài tập trong dạy học đã rút ra những hạn chế của việc xây dựng bài tập truyền thống như sau:

- Tiếp cận một chiều, ít thay đổi trong việc xây dựng bài tập, thường là những bài tập đóng

- Thiếu về tham chiếu ứng dụng, chuyển giao cái đã học sang vấn đề chưa biết cũng như các tình huống thực tiễn cuộc sống

- Kiểm tra thành tích, chú trọng các thành tích nhớ và hiểu ngắn hạn

- Quá ít ôn tập thường xuyên và bỏ qua sự kết nối giữa cái đã biết và cái mới

- Tính tích lũy của việc học không được lưu ý đến một cách đầy đủ…

Chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực được xây dựng trên cơ

sở chuẩn năng lực của môn học Năng lực chủ yếu hình thành qua hoạt động học của

HS Hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực chính là công cụ để HS luyện

tập nhằm hình thành năng lực và là công cụ để GV và các cán bộ quản lý giáo dục kiểm tra, đánh giá năng lực của HS và biết được mức độ đạt chuẩn của quá trình dạy học Bài tập là một thành phần quan trọng trong môi trường học tập mà người GV cần thực hiện Vì vậy, trong quá trình dạy học, người GV cần biết xây dựng các bài tập định hướng phát triển năng lực

Các bài tập trong Chương trình đánh giá HS quốc tế (Programme for International

Student Assesment -PISA) là ví dụ điểm hình cho xu hướng xây dựng các bài kiểm

tra, đánh giá theo năng lực Trong các bài tập này, người ta chú trọng sự vận dụng các hiểu biết riêng lẻ khác nhau để giải quyết một vấn đề mới đối với người học, gắn với tình huống cuộc sống PISA không kiểm tra kiến thức riêng lẻ của HS mà kiểm tra các năng lực vận dụng như năng lực đọc hiểu, năng lực toán học và khoa học tự nhiên

Phân loại bài tập định hướng phát triển năng lực

Đối với GV, bài tập là yếu tố điều khiển quá trình giáo dục Đối với HS, bài tập

là một nhiệm vụ cần thực hiện, là một phần nội dung học tập Các bài tập có nhiều hình thức khác nhau, có thể là bài tập miệng, bài tập viết, bài tập ngắn hạn hay dài hạn, bài tập theo nhóm hay cá nhân, bài tập trắc nghiệm đóng hay tự luận mở Bài tập có thể đưa ra dưới hình thức một nhiệm vụ, một đề nghị, một yêu cầu hay một câu hỏi

Những yêu cầu chung đối với các bài tập là:

- Được trình bày rõ ràng

- Có ít nhất một lời giải

- Với những dữ kiện cho trước, HS có thể tự lực giải được

- Không giải qua đoán mò được

Theo chức năng lí luận dạy học, bài tập có thể bao gồm: Bài tập học và bài tập đánh giá (thi, kiểm tra):

- Bài tập học: Bao gồm các bài tập dùng trong bài học để lĩnh hội tri thức mới,

chẳng hạn các bài tập về một tình hướng mới, giải quyết bài tập này để rút ra tri thức mới, hoặc các bài tập để luyện tập, củng cố, vận dụng kiến thức đã học

- Bài tập đánh giá: Là các kiểm tra ở lớp do GV ra đề hay các đề tập trung như

kiểm tra chất lượng, so sánh; bài thi tốt nghiệp, thi tuyển

Thực tế hiện nay, các bài tập chủ yếu là các bài luyện tập và bài thi, kiểm tra Bài tập học tập, lĩnh hội tri thức mới ít được quan tâm Tuy nhiên, bài tập học tập dưới dạng học khám phá có thể giúp HS nhiều hơn trong làm quen với việc tự lực tìm tòi và mở rộng tri thức

Theo dạng của câu trả lời của bài tập “mở” hay “đóng”, có các dạng bài tập sau:

- Bài tập đóng: Là các bài tập mà người học (người làm bài) không cần tự trình

bày câu trả lời mà lựa chọn từ những câu trả lời cho trước Như vậy trong loại bài tập này, GV đã biết câu trả lời, HS được cho trước các phương án có thể lựa chọn

- Bài tập mở: Là những bài tập mà không có lời giải cố định đối với cả GV

và HS (người ra đề và người làm bài); có nghĩa là kết quả bài tập là “mở” Chẳng hạn GV đưa ra một chủ đề, một vấn đề hoặc một tài liệu, HS cần tự bình luận, thảo luận về đề tài đó Bài tập mở được đặc trưng bởi sự trả lời tự do của các nhân và không có một lời giải cố định, cho phép các cách tiếp cận khác nhau và dành không gian cho sự tự quyết định của người học Nó được sử dụng trong việc luyện tập hoặc kiểm tra năng lực vận dụng tri thức từ các lĩnh vực khác nhau để giải quyết các vấn đề Tính độc lập và sáng tạo của HS được chú trọng trong việc làm dạng bài tập này Tuy nhiên, bài tập mở cũng có những giới hạn như có thể khó khăn trong việc xây dựng các tiêu chí đánh giá khách quan, mất nhiều công sức hơn khi xây dựng và đánh giá cũng không phù hợp với mọi nội dung dạy học Trong việc đánh giá bài tập mở, chú trọng việc người làm bài biết lập luận thích hợp cho con đường giải quyết hay quan điểm của mình

Những đặc điểm của bài tập định hướng phát triển năng lực

Các thành tố quan trọng trong việc đánh giá việc đổi mới xây dựng bài tập là:

Sự đa dạng của bài tập, chất lượng bài tập, sự lồng ghép bài tập vào giờ học và sự liên kết với nhau của các bài tập

Những đặc điểm của bài tập định hướng phát triển năng lực:

+ Yêu cầu của bài tập

- Có mức độ khó khác nhau

- Mô tả tri thức và kĩ năng yêu cầu

- Định hướng theo kết quả

+ Hỗ trợ học tích lũy

- Liên kết các nội dung qua suốt các năm học

- Làm nhận biết được sự gia tăng của năng lực

- Vận dụng thường xuyên cái đã học

+ Hỗ trợ cá nhân hóa việc học tập

- Chẩn đoán và khuyến khích cá nhân

- Tạo khả năng trách nhiệm đối với việc học của bản thân

- Sử dụng sai lầm như là cơ hội

+ Xây dựng bài tập trên cơ sở chuẩn

- Bài tập luyện tập để bảo đảm tri thức cơ sở

- Thay đổi bài tập đặt ra (mở rộng, chuyển giao, đào sâu và kết nối, xây dựng tri thức thông minh)

- Thử các hình thức luyện tập khác nhau

+ Bao gồm cả những bài tập cho hợp tác và giao tiếp

- Tăng cường năng lực xã hội thông qua làm việc nhóm

- Lập luận, lí giải, phản ánh để phát triển và củng cố tri thức

+ Tích cực hóa hoạt động nhận thức

- Bài tập giải quyết vấn đề và vận dụng

- Kết nối với kinh nghiệm đời sống

- Phát triển các chiến lược giải quyết vấn đề

+ Có những con đường và giải pháp khác nhau

- Nuôi dưỡng sự đa dạng của các con đường, giải pháp

- Đặt vấn đề mở

- Độc lập tìm hiểu

- Không gian cho các ý tưởng khác thường

- Diễn biến mở của giờ học

+ Phân hóa nội tại

- Con đường tiếp cận khác nhau

- Phân hóa bên trong

- Gắn với các tình huống và bối cảnh

1.3.2.2 Bài tập vật lí theo định hướng phát triển năng lực kĩ thuật cho SV

a) Vật lí học là cơ sở của nhiều lĩnh vực kĩ thuật công nghiệp

Vật lí học với các lĩnh vực vật lí: cơ học, nhiệt học, điện học, quang học, vật lí

phân tử, là cơ sở lí thuyết của nhiều ngành kĩ thuật, cơ khí hóa, điện khí khí hóa,

giao thông vận tải, tự động hóa, điện tử, do vậy trong dạy học vật lí thì nhiệm vụ quan trọng là phải phát triển được NLKT cho người học Để thực hiện được điều đó trong quá trình dạy học ta phải:

+ Giới thiệu cho SV những cơ sở của các xu hướng tiến bộ kĩ thuật quan trọng nhất (như là cơ khí hóa, điện khí hóa, kĩ thuật điện và vô tuyến điện tử, năng lượng, chế tạo vật liệu, tự động hóa,…)

+ Làm sáng tỏ nguyên tắc vật lí trong hoạt động của các thiết bị kĩ thuật (Ví dụ: hiểu vai trò của năng lượng…)

+ Vai trò của kĩ thuật thúc đẩy các nghiên cứu vật lí (sáng tạo các phương tiện

kĩ thuật hiện đại phục vụ các nghiên cứu của khoa học vật lí) Mối quan hệ hai chiều của vật lí và kĩ thuật là một hệ quả quan trọng của cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật

b) Các dạng bài tập vật lí có nội dung kĩ thuật:

Tùy theo các lĩnh vực vật lí và ứng dụng kĩ thuật tương ứng ta có thể chia BTVL có nội dung KT thành những dạng sau:

*) BTVL liên quan đến vấn đề cơ khí hóa:

- Các lĩnh vực liên quan: Các cơ chế máy móc, phương tiện vận tải, cần trục, xe vận tải, máy ly tâm, xe hơi, máy nông nghiệp, tên lửa, động cơ gió, nhà máy thủy điện…

- Mỗi máy cơ khí được chia làm ba phần:

+ Động cơ;

+ Cơ cấu truyền

+ Cơ cấu thực hiện (phần làm việc)

- Tương ứng với đó ta có các dạng BTVL về cơ cấu truyền chuyển động trong các máy cơ khí, các nguyên tắc tương tác lực và sự biến đổi chuyển động, công, công suất của các máy cơ khí và năng lượng

*) BTVL liên quan đến vấn đề điện học:

- Các lĩnh vực liên quan: Điện kĩ thuật, điện tử học, sản xuất và sử dụng điện năng,…

- Các dạng sản xuất, máy móc hoặc vật liệu liên quan: Các vật liệu điện, các dụng cụ và thiết bị điện tử, nhà máy điện, đường tải điện, sử dụng điện năng,…

- Tương ứng với đó ta có các dạng BTVL về vật dẫn, điện môi, nam châm điện, máy biến thế, thiết bị điện dân dụng, các máy điện công nghiệp, các loại máy tĩnh điện,…

*) BTVL liên quan đến vấn đề nhiệt học và vật lí phân tử:

- Các dạng sản xuất, máy móc hoặc vật liệu liên quan: Nhà máy nhiệt điện, các loại động cơ nhiệt, máy lạnh, sản xuất vật liệu, qui trình gia công vật liệu,

- Tương ứng với đó ta có các dạng BTVL về sử dụng năng lượng nhiệt, sự chuyển hóa công, nhiệt thành các dạng năng lượng khác - mà máy nhiệt điện, động cơ nhiệt, máy lạnh; các bài tập về sản xuất vật liệu và gia công vật liệu,…

1.3.3 Xây dựng các bài tập vật lí theo định hướng phát triển năng lực kĩ thuật

1.3.3.1 Nguyên tắc xây dựng

Hệ thống bài tập được lựa chọn phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

+ Các bài tập phải được sắp xếp từ dễ đến khó, đơn giản đến phức tạp về số lượng, nội dung kiến thức cần vận dụng

+ Số lượng bài tập trong hệ thống phải phù hợp với thời gian quy định của chương trình học, thời gian học ở nhà của học sinh

+ Mỗi bài tập phải đóng góp một phần nào đó vào việc nắm vững kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức đã chiếm lĩnh được, phát triển được năng lực của sinh viên trong việc giải quyết các vấn đề học tập và thực tiễn Mỗi bài tập phải đem trả lại cho học sinh một điều mới lạ nhất định và một khó khăn vừa sức,

gắn liền với 1 ứng dụng kĩ thuật trong cuộc sống

1.3.3.2 Nguyên tắc 1: Đảm bảo thiết thực, bám sát chương trình và mục tiêu đào tạo

Khi xây dựng hệ thống BTVL nhằm phát triển NL cho người học thì cần phải đảm bảo tính thiết thực, cần thiết của BTVL Bám sát chương trình mục tiêu đào tạo của từng cấp học, ngành học để xây dựng bài tập cho phù hợp Ví dụ đối với SV ngành kĩ thuật điện, điện tử của trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh thì mục tiêu đào tạo là đào tạo sinh viên trở thành những kĩ sư công nghệ làm việc trong các lĩnh vực như: Thiết kế chế tạo các thiết bị điện - điện tử, quản lí kĩ thuật, điều khiển vận hành các trạm điện, lưới điện, quản lĩ kĩ thuật phát triển các dự án, ứng dụng kĩ thuật điều khiển tự động và tự động hóa trong các máy móc, dây truyền sản xuất hay trong các

xí nghiệp công nghiệp nói riêng và trong lĩnh vực công nghiệp nói chung Có khả năng bảo trì bảo dưỡng, sửa chữa hoặc lắp đặt các máy công nghiệp trong lĩnh vực kĩ thuật điện tử, có phương pháp làm việc chuyên nghiệp, tư duy khoa học, tác nghiệp độc lập sáng tạo, có khả năng tự học, kĩ năng làm việc theo nhóm và nghiên cứu tiếp thu khoa học công nghệ tiên tiến, hội nhập được trong môi trường quốc tế và có những kiến thức

cơ bản khác để phát triển toàn diện

Vì vậy, dựa trên chương trình chi tiết của học phần vật lí đại cương trong chương trình đào tạo của trường thì các bài tập để phát triển năng lực cho SV sẽ chú trọng, tập trung vào các ứng dụng cụ thể về các máy móc liên quan đến lĩnh vực điện, điện tử

1.3.3.3 Nguyên tắc 2: Dựa trên phân tích nguyên lí kĩ thuật tổng hợp

Trong lí luận dạy học vật lí ở trường phổ thông đã nêu ra: giáo dục kĩ thuật tổng hợp nhằm trang bị cho học sinh những nguyên lí khoa học chủ yếu của những ngành sản xuất chính, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo sử dụng và điều khiển những công cụ sản xuất cần thiết Chuẩn bị cơ sở tâm lí và hoạt động thực tiễn, tạo khả năng định hướng nghề nghiệp và tự tạo việc làm trong nền sản xuất hiện đại cho HS; Sự tiến bộ không ngừng của khoa học công nghệ ảnh hưởng trực tiếp đến nguyên tắc, chức năng

kĩ thuật, chức năng sản xuất và cả chức năng lao động của con người Điều đó đòi hỏi con người phải có trình độ kiến thức tổng hợp, toàn diện, đồng thời có chuyên môn sâu của lĩnh vực nghề nghiệp

Môn vật lí với đặc điểm và phương pháp riêng đã đóng vai trò cơ bản trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS Vì vậy bài tập vật lí với vai trò là thành phần quan trọng của môn vật lí sẽ góp phần phát triển kĩ thuật tổng hợp cho HS bằng cách:

- Trong quá trình học và làm bài tập vật lí HS sẽ làm sáng tỏ các nguyên tắc vật lí trong hoạt động của các thiết bị khác nhau, các nguyên lí cơ bản của điều khiển máy, phương tiện kĩ thuật, từ đó hình thành và phát triển NLKT

- Giáo dục kĩ thuật tổng hợp giúp cho HS rèn luyện được kĩ năng thực hành,

KN tính toán, sử dụng bản vẽ, đồ thị, tự thiết kế chế tạo các dụng cụ, mô hình,

Do đó bài tập vật lí được xây dựng và sử dụng sao cho HS được học tập, rèn luyện và phát huy được tốt nhất "kĩ thuật tổng hợp", tức là đã góp phần phát triển NLKT cho HS

1.3.3.4 Nguyên tắc 3: Vừa sức SV

Xây dựng và lựa chọn bài tập phù hợp, vừa sức với sinh viên gắn liền với những ứng dụng kĩ thuật trong cuộc sống Để kích thích hứng thú cho sinh viên nên chọn nhưng BTVL có nội dung thực tế gần gũi với đời sống, sản xuất của sinh viên Cần chọn những BTVL mang những yếu tố gần gũi với các thiết bị kĩ thuật mà hay gặp trong cuộc sống, nhằm phát triển NLKT cho SV

1.3.4 Sử dụng các bài tập vật lí theo định hướng phát triển năng lực kĩ thuật cho sinh viên

1.3.4.1 Sử dụng BTVL trong tiến trình xây dựng kiến thức mới

Để sử dụng các BTVL theo định hướng phát triển NLKT có thể thiết lập qui trình sử dụng BTVL trong dạy học xây dựng kiến thức mới gồm 3 giai đoạn: Giai đoạn chuẩn bị; giai đoạn thực hiện trên lớp và giai đoạn rút kinh nghiệm

*) Giai đoạn chuẩn bị:

- Lựa chọn bài toán Bài toán được lựa chọn là bài toán kĩ thuật thực tế được giữ nguyên nội dung hoặc có điều chỉnh cho phù hợp Khi lựa chọn cần chú ý những vấn đề sau:

+ Bài toán phải phù hợp với nội dung bài dạy, điều kiện sử dụng và trình độ của SV + Nên lựa chọn bài toán có nhiều cách giải, nhiều kết quả, có sử dụng bản vẽ,

sơ đồ, …nhằm thúc đẩy sự phát triển tư duy KT của SV

- Phân tích nội dung bài toán nhằm:

+ Xác định mục đích của bài toán

+ Khai thác tối đa các yếu tố có thể xây dựng tình huống có vấn đề để tăng tính hấp dẫn và sự kích thích hoạt động trí tuệ của SV

+ Xác định phạm vi kiến thức liên quan đến bài toán

+ Xác định các phương tiện cần thiết tối thiểu để hỗ trợ cho quá trình giải quyết bài toán như: tranh vẽ, mô hình, dụng cụ thí nghiệm,…

*) Giai đoạn thực hiện trên lớp:

- Đặt vấn đề: thời điểm và cách đặt vấn đề có ảnh hưởng lớn tới hiệu quả sử dụng bài toán Nếu giáo viên gợi ý dẫn dắt để người học tham gia hoặc tự phát biểu vấn đề thì vai trò phát triển NLKT của bài toán đã phát huy vai trò ngay từ khi bài toán chưa xuất hiện

- Tổ chức - hướng dẫn người học giải bài toán: cần chú ý tổ chức - hướng dẫn sao cho huy động cả lớp tham gia giải quyết, tránh tình trạng chỉ tập trung vào một số người khá giỏi Có thể yêu cầu SV này đánh giá kết quả của SV kia Điều này sẽ giúp

SV phát triển khả năng diễn đạt, phân tích đánh giá vấn đề

- Khi kết thúc quá trình giải bài toán, giáo viên phải tổng kết, xử lí kết quả bài toán thành những kiến thức mới mà người học cần lĩnh hội Mặt khác ngoài việc nhận xét, đánh giá, cho điểm, GV cần giúp SV nắm được qui trình, phương pháp KT để giải quyết các bài toán KT tương tự từ đó nâng cao NLKT của SV

*) Giai đoạn rút kinh nghiệm gồm: đánh giá kết quả các công việc đã tiến

hành, điều chỉnh sửa đổi nội dung bài toán và qui trình sử dụng nếu cần thiết

1.3.4.2 Sử dụng BTVL trong giờ luyện tập

Cách sử dụng BTVL trong giờ luyện tập nhằm phát triển NLKT cho SV cũng tương tự như khi sử dụng BTVL trong khi nghiên cứu kiến thức mới Tuy nhiên do mục đích, đặc điểm và điều kiện sử dụng có một số khác biệt cần chú ý như sau:

Trong các công việc của giai đoạn chuẩn bị, GV cần dự kiến việc hướng dẫn

SV tự lực giải quyết vấn đề và phải chuẩn bị sẵn đáp án vì thời gian dành cho việc hướng dẫn SV trên lớp rất ngắn thậm chí không có

1.3.4.3 Sử dụng BTVL trong kiểm tra đánh giá

Khi sử dụng BTVL trong kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng

lực của một chủ đề chúng ta cần tuân theo qui trình biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra, đánh giá như sau

Bước 1: Xây dựng các chủ đề của bộ môn đáp ứng yêu cầu tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển năng lực HS

Bước 2: Xác định chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ của chủ đề theo chương trình hiện hành trên quan điểm mới là định hướng phát triển năng lực HS

Bước 3: Xác định các loại câu hỏi/bài tập theo hướng đánh giá năng lực (kiến thức, kĩ năng, thái độ) của HS trong chủ đề/ nội dung theo đặc thù của bộ môn Mô tả các mức yêu cầu cần đạt theo hướng chú trọng đánh giá kĩ năng thực hiện của HS

Bước 4: Biên soạn câu hỏi/bài tập minh họa cho các mức độ đã mô tả Với mỗi mức độ/loại câu hỏi/bài tập cần biên soạn nhiều câu hỏi/bài tập để minh họa

Bước 5: Xây dựng tiến trình tổ chức hoạt động dạy học chủ đề nhằm hướng tới những năng lực đã xác định

Có nhiều loại công cụ đánh giá khác nhau, đối với dạy học vật lí chủ yếu nhất vẫn là các bài tập và bảng tiêu chí đánh giá (rubric) được sử dụng trong đánh giá thông qua quan sát

Đối với việc xây dựng các bài tập để làm công cụ đánh giá thì có 2 cách như sau:

+ Cách 1: Xây dựng bài tập dựa trên nội hàm năng lực: Với cách này chúng ta

cần phân tích chi tiết nội hàm năng lực thành các thành tố, các thao tác có thể nhận biết được Trên cơ sở đó ta xây dựng 1 nhiệm vụ trong đó có yêu cầu HS thực hiện thao tác (thao tác tư duy, hoặc thao tác tay chân) đó Trên cơ sở quan sát trực tiếp thao tác hoặc kết quả đạt được của thao tác để đánh giá mức độ đạt được thành tố năng lực cần đánh giá của HS

+ Cách 2: Xây dựng bài tập rồi mới xác định xem bài tập đó giúp đánh giá

được những năng lực thành phần nào trong bảng trên: Với cách xây dựng này ta sẽ sử dụng các bài tập đã có sau đó đánh giá (có thể sử dụng phương pháp chuyên gia) xem

để thực hiện nhiệm vụ của bài tập đó thì HS sẽ hình thành và phát triển năng lực gì Với biện pháp này ta có thể tận dụng hệ thống bài tập sẵn có để đánh giá kiến thức và một số năng lực thành tố trong việc vận dụng kiến thức toán Yêu cầu đặt ra là cần xây dựng hệ thống bài tập mới trong đó có yêu cầu HS huy động tới các thành tố năng lực khác

1.4 Nghiên cứu thực trạng dạy - học bài tập vật lí ở Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh hiện nay

1.4.1 Mục đích nghiên cứu thực trạng dạy học BTVL

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi tiến hành điều tra khảo sát đối với giảng viên và sinh viên để tìm hiểu về tình hình giảng dạy và học tập của giảng viên và sinh viên

Mục đích: Khảo sát việc sử dụng bài tập vật lí có nội dung kĩ thuật/ Hứng thú học vật lí/ Nhận thức vai trò của Vật lí đại cương với ngành kĩ thuật,

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu

Trao đổi trực tiếp và thăm dò qua phiếu điều tra với giảng viên bộ môn Vật lí

và sinh viên các khoa tham gia học tập môn Vật lí đại cương tại trường ĐHCNQN

1.4.3 Đối tương nghiên cứu

Sinh viên và giảng viên bộ môn Vật lí ở trường ĐHCNQN