Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học phần “nhiệt học” vật lí 10 nâng cao trung học phổ thông (tt)

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ TÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 NÂNG CAO TRUNG

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ TÌNH

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 NÂNG CAO TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PSG TS LÊ CÔNG TRIÊM

Huế, Năm 2014

Demo Version - Select.Pdf SDK

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng

và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Họ tên tác giả

Nguyễn Thị Tình

Demo Version - Select.Pdf SDK

iii

Lời Cảm Ơn

Đại học Sư phạm Huế đã trực tiếp tham gia giảng dạy và

trình thực hiện và hoàn thành bài luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và tập thể

trường THPT Huỳnh Thúc Kháng đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài

bè, đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đềt tài

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả Nguyễn Thị Tình

iii

Demo Version - Select.Pdf SDK

1

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục 1

Danh mục các chữ viết tắt 4

Danh mục các hình, bảng, biểu đồ, đồ thị 5

MỞ ĐẦU 6

1 Lý do chọn đề tài 6

2 Lịch sử vấn đề 8

3 Mục tiêu của đề tài 9

4 Giả thuyết khoa học 9

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 9

6 Đối tượng nghiên cứu 10

7 Phạm vi nghiên cứu 10

8 Phương pháp nghiên cứu 10

9 Đóng góp của đề tài 11

10 Cấu trúc luận văn 11

NỘI DUNG 12

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Năng lực 12

1.1.1 Khái niệm năng lực 12

1.1.2 Đặc điểm của năng lực 13

1.2 Năng lực giải quyết vấn đề 13

1.2.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 13

1.2.2 Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí 14

1.2.3 Các mức độ năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí 15

Demo Version - Select.Pdf SDK

2

1.2.4 Các giai đoạn giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí 16

1.3 Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 18

1.3.1 Mối quan hệ giữa dạy học với việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 18

1.3.2 Các yếu tố hưởng đến việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 20

1.3.3 Hệ thống kỹ năng giải quyết vấn đề cần rèn luyện cho học sinh để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 22

1.4 Các biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 25 1.4.1 Định hướng chung cho việc xây dựng các biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 25

1.4.2 Các biện pháp cụ thể để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 25

1.4.3 Điều kiện để thực hiện các biện pháp triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 40

1.4 Xây dựng quy trình dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 41

1.5 Thực trạng về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí 44

1.5.1.Thực trạng 44

1.5.2 Nguyên nhân 46

1.6 Kết luận chương 1 48

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BÀI DẠY HỌC THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ 10 NÂNG CAO 2.1 Đặc điểm, cấu trúc nội dung kiến thức của phần Nhiệt học 49

2.1.1 Đặc điểm chung của phần Nhiệt học 49

2.1.2 Cấu trúc nội dung kiến thức phần Nhiệt học 50

2.2 Thiết kế một số giáo án phần “Nhiệt học” Vật lí 10 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 51

2.4 Kết luận chương 2 79

Demo Version - Select.Pdf SDK

3

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1 Mục đính và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 81

3.1.1 Mục đích 81

3.1.2 Nhiệm vụ 81

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 82

3.2.1 Đối tượng 82

3.2.2 Nội dung 82

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 82

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 82

3.3.2 Phương pháp tiến hành 83

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 84

3.4.1 Đánh giá định tính 84

3.4.2 Đánh giá định lượng 84

3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 89

3.5 Kết luận chương 3 90

KẾT LUẬN CHUNG 91

1 Kết quả đạt được của đề tài 91

2 Một số đề xuất, kiến nghị rút ra từ kết quả nghiên cứu 91

3 Hướng phát triển của đề tài 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

PHỤ LỤC P1

Demo Version - Select.Pdf SDK

4

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt

Viết đầy đủ

DH

ĐC

GV GQVĐ

HS NXB PTDH SGK THPT

TN TNg TNSP

Dạy học Đối chứng Giáo viên Giải quyết vấn đề Học sinh

Nhà xuất bản Phương tiện dạy học Sách giáo khoa Trung học phổ thông Thí nghiệm

Thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm

Demo Version - Select.Pdf SDK

5

DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 1.1 Sơ đồ các giai đoạn giải quyết vấn đề 18

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí 44

Bảng 3.1 Bảng số liệu HS được làm chọn mẫu TNg 82

Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 86

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 86

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm 87

Bảng 3.5 Bảng phân loại theo học lực của HS 87

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng 88

Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg 86

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân loại theo học lực của HS 87

Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất 86

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 87

Demo Version - Select.Pdf SDK

6

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và hội nhập quốc tế đang đặt ra cho ngành Giáo dục nước ta một nhiệm vụ hết sức khó khăn và nặng nề, đó là đào tạo một lớp người có đủ phẩm chất và năng lực thích ứng với nền kinh tế thị trường, tham gia phát triển kinh tế, văn hoá xã hội một cách bền vững Để đạt được mục tiêu đó, ngành Giáo dục cần phải đổi mới một cách mạnh mẽ và đồng bộ cả về nội dung lẫn phương pháp và phương tiện dạy học (PTDH)

Trong một xã hội đang phát triển nhanh theo cơ chế thị trường, cạnh tranh gây gắt thì việc phát hiện sớm và giải quyết hợp lý những vấn đề nảy sinh trong thực tiễn là một năng lực đảm bảo sự thành công trong cuộc sống Do đó, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) cho học sinh (HS) giúp HS có thể giải quyết tốt các vấn đề gặp phải trong học tập, trong cuộc sống cá nhân, gia đình cộng đồng không chỉ có ý nghĩa ở tầm phương pháp dạy học (DH) mà phải được đặt ra như một mục tiêu giáo dục và đào tạo Mục tiêu này cần được xem là một đường lối chiến lược để làm cho giáo dục Việt Nam gắn đào tạo với nhu cầu kinh tế xã hội

Cụ thể khi nhìn nhận về vấn đề này Raja Roy Singh, nhà giáo dục nổi tiếng ở

Ấn Độ, chuyên gia giáo dục nhiều năm ở UNESCO khu vực Châu Á-Thái Bình

Dương đã khẳng định: “

” [18]

Việt Nam, các Nghị quyết Hội nghị lần thứ tư khoá VII (1993), lần thứ hai khoá VIII (1997) của Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam và Luật Giáo dục đã nêu rõ: “

ậ ì ậ ở

”[24] Bên cạnh đó, cải cách giáo dục phổ thông sau

2015 đang được chuẩn bị thực hiện cũng đã chính thức công bố là một chương trình

Demo Version - Select.Pdf SDK

7

giáo dục theo cách tiếp cận năng lực [17] Với những thay đổi tích cực của Luật Giáo dục vừa được ban hành thì việc triển khai chương trình đào tạo theo chuẩn năng lực đã và đang hiện hữu như là một xu thế toàn cầu và tất yếu trong nhà

trường ở mọi cấp học, bậc học

Mặt khác, khi bàn về mục tiêu và phương pháp bồi dư ng con người Việt

Nam trong điều kiện mới Thái Duy Tuyên đã chỉ ra: “

.”[14] Và thực tế hiện

nay các dự án phát triển giáo dục tiểu học, trung học cơ sở và trung học phổ thông (THPT) ở hầu khắp các nước trên thế giới nói chung và nước ta nói riêng đang thực hiện đổi mới giáo dục theo định hướng trên Cụ thể phát triển năng lực GQVĐ cho

HS thông qua các môn học điều này được thể hiện đặc biệt rõ nét ở trong quan điểm trình bày kiến thức và phương pháp DH thông qua chương trình sách giáo khoa (SGK) sau năm 2015[2]

Trong khi đó Vật lí học là môn học có tính khái quát cao, mang tính đặc thù riêng của khoa học vật lí chứa đựng nhiều tiềm năng để phát triển năng lực GQVĐ, bởi thực chất của học vật lí là học cách phát hiện và giải quyết các vấn đề vật lí nhất

là các vấn đề có liên quan trực tiếp đến thực tế cuộc sống Cụ thể, khi DH các khái niệm, các định lí, định luật hay giải bài tập vật lí…, mỗi nhiệm vụ học tập đó có những đặc trưng riêng góp phần quan trọng trong việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS Đặc biệt, trong phần Nhiệt học Vật lí 10 nâng cao có nhiều định luật, nhiều hiện tượng vật lí liên quan đến đời sống hằng ngày đòi hỏi HS phải biết cách nhìn nhận và giải quyết các vấn đề mà thực tế đặt ra

Tuy nhiên, khi nói đến thực tế DH ở trường THPT hiện nay, Nguyễn Cảnh

Toàn viết: “ K í í

T í ị ì .”[13], Hay nói cách khác, thực tế dạy hiện nay nói chung và DH vật lí

nói riêng hầu hết giáo viên (GV) chỉ chú trọng đến việc cung cấp khối lượng kiến thức cho HS hơn là tổ chức các hoạt động DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ cho HS Trong khi đó yêu cầu đổi mới của Bộ Giáo dục và Đào tạo hiện nay

là phải điều chỉnh nội dung DH theo hướng tinh giản hơn, chuyển dần sang hướng

DH phát triển năng lực (làm được gì) của HS [25]

Demo Version - Select.Pdf SDK

8

Để đáp ứng những yêu cầu trên, đòi hỏi nhà trường phổ thông không chỉ dừng lại ở chỗ trang bị cho HS những kiến thức, kỹ năng đã được loài người tích lũy mà cần phải phát triển cho HS năng lực GQVĐ Trong đó, xu thế đưa HS vào thế giới thực, đặt HS trước những bài toán thực tế để HS tự giải quyết, qua đó giúp HS tự bồi dư ng kiến thức, phát triển năng lực GQVĐ cho bản thân, biến mình thành trung tâm của giáo dục là xu thế của thời đại đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm

Từ cơ sở lí luận và thực tiễn nói trên đã đặt ra yêu cầu và tạo điều kiện cho việc nghiên cứu phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH nói chung và trong

DH vật lí nói riêng

Vì những lí do trên chúng tôi chọn đề tài: “Phát triển năng lực giải quyết

vấn đề cho học sinh trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 nâng cao trung học phổ thông” làm đề tài nghiên cứu với mong muốn góp phần vào việc đổi mới

phương pháp DH, nâng cao chất lượng DH vật lí hiện nay

2 Lịch sử vấn đề

Xu thế đổi mới phương pháp DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ cho

HS đã được nhiều nước quan tâm nghiên cứu Vào đầu những năm 1970 và đầu những năm 1980 tại các trường đại học ở Minnesota của Mỹ nhiều giảng viên vật lí bắt đầu có mong muốn cải thiện việc giảng dạy của mình theo hướng phát triển năng lực GQCĐ cho sinh viên, với mong muốn là hiểu được những khó khăn mà sinh viên gặp phải trong việc giải quyết các vấn đề về vật lí và điều này được thể hiện qua bài báo của nhóm tác giả McDermott & redish, “Physics Education Research”1999[29] Có thể nói, việc nghiên cứu một cách có hệ thống về vấn đề phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu mới của nghiên cứu Giáo dục Vật lí Và từ đây bắt đầu có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu đến vấn đề phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí như

Thomas M Foster, (2000) “The development of students' problem-solving skills

from instruction emphasizing qualitative problem-solving” university of Minnesota

[26] Ngoài ra, còn có nhiều tác giả khác cũng quan tâm nghiên cứu đến vấn đề này như Larkin, Hambrick, D Z., & Engle,…

Demo Version - Select.Pdf SDK

9

Việt Nam, quan điểm DH theo hướng phát triển năng lực đã được Bộ Giáo dục triển khai vào đầu năm học 2013-2014 ở gần 2.000 trường tiểu học và ở các cấp học phổ thông, coi đây là nhiệm vụ trọng tâm của năm học này[17]

Bên cạnh đó, định hướng này cũng đã được đưa vào đề tài luận văn thạc sĩ,

tiến sĩ như Lương Thị Lệ Hằng “T ậ trong

Từ ừ Vậ í 11 theo

ỗ í ” (luận án

tiến sĩ)

Tác giả Lê Phạm Liên Chi trong

c D Vậ í 11 ”( ậ )

Tuy nhiên, có thể nói hiện nay vấn đề phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí ở trường THPT chưa được quan tâm, nghiên cứu một cách đầy đủ

Cụ thể chưa có công trình nào nghiên cứu về vấn đề phát triển năng lực GQVĐ cho

HS trong DH phần “Nhiệt học” Vật lí 10 nâng cao

3 Mục tiêu của đề tài

Xây dựng được quy trình DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ dựa trên

cơ sở các biện pháp phát triển năng lực GQVĐ cho HS và vận dụng vào DH phần

“Nhiệt học” Vật lí 10 nâng cao

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được quy trình DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ và vận dụng quy trình đó vào DH phần “Nhiệt học”Vật lí 10 nâng cao thì sẽ phát triển được năng lực GQVĐ cho HS, nhờ vậy mà kết quả học tập được nâng cao

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài phải thực hiện những nhiệm vụ chính sau đây:

- Nghiên cứu lý luận về việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí;

- Tìm hiểu thực trạng về năng lực GQVĐ của HS hiện nay trong học tập vật

lí và làm rõ nguyên nhân của thực trạng đó;

- Nghiên cứu các biện pháp và xây dựng quy trình DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí;

- Nghiên cứu đặc điểm phần “Nhiệt học” Vật lí 10 nâng cao và thiết kế bài DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ cho HS phần “Nhiệt học” Vật lí 10 nâng cao;

Demo Version - Select.Pdf SDK

10

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) để đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài

6 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 nâng cao theo hướng phát

triển năng lực GQVĐ cho HS

7 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu xây dựng quy trình DH phần “Nhiệt học” Vật

lí 10 nâng cao theo hướng phát triển năng lực GQVĐ cho HS và tiến hành TNSP tại

một số trường trên địa bàn tỉnh Quảng Nam

8 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí luận

+ Nghiên cứu văn kiện Đảng về đổi mới nội dung, chương trình, phương pháp DH;

+ Nghiên cứu cơ sở lý luận về tổ chức hoạt động DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ;

+ Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, sách GV và các tài liệu liên quan

đến phần Nhiệt học để xác định kiến thức, kĩ năng mà HS cần đạt được

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ Lập phiếu điều tra thăm dò, để biết được thực trạng về năng lực GQVĐ của

HS trong học tập vật lí;

+ Nghiên cứu khả năng tổ chức DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ trong DH phần “Nhiệt học” Vật lí 10 nâng cao;

+ Dự giờ, quan sát việc dạy của GV và việc học của HS trong quá trình TNSP

- Phương pháp thực nghiệm

Thực hiện các bài dạy đã thiết kế, so sánh với lớp đối chứng (ĐC) để rút ra những cần thiết, chỉnh lý thiết kế đề xuất hướng áp dụng vào thực tiễn, mở rộng kết quả nghiên cứu

- Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày kết quả TNSP và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai lớp

ĐC và TNg

Demo Version - Select.Pdf SDK