Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong tổ chức dạy học chương các định luật bảo toàn vật lí 10

Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn” để phát triển năng lực giải quyết vấn đề ...31 2.3.1... Mục đích nghiên cứu Vận dụng cơ sở lí luận về năn

Trang 1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM –––––––––––––––––––

HÀ LAN ANH

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG CÁC

ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN - VẬT LÍ 10

Ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật Lí

Mã số: 8 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS Tô Văn Bình

THÁI NGUYÊN - 2019

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN htt p : / / l r c tnu.edu.vn

Trang 2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN ht t p : / / l r c tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học

của PGS TS Tô Văn Bình Các kết quả trong luận văn trung thực và chưa được công

bố trong bất cứ công trình nào

Tác giả luận văn

Hà Lan Anh

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo PGS TS Tô VănBình người thầy đã tận tình hướng dẫn, và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trongsuốt quá trình hoàn thành luận văn này

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể cán bộ Bộ môn Lí luận và phương pháp dạyhọc vật lí, Khoa Vật lí, Phòng sau đại học, Ban giám hiệu trường Đại học Sư Phạm –Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập cũng như nghiên cứu khoahọc để tôi có thể hoàn thành luận văn

Tôi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp yêu quý của tôi đã quan tâm, khích lệ,động viên để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Tôi còn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của gia đình Gia đình đã dành nhữngđiều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này Đây là nguồn cổ

vũ động viên rất lớn giúp đỡ cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa học.Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành về sự quan tâm giúp đỡ đó

Xin chân thành cảm ơn!

Trang 4

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục viết tắt .iv Danh mục các bảng v Danh mục các hình .vi MỞ ĐẦU .1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Giả thiết khoa học .2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Dự kiến đóng góp đề tài 3

8 Cấu trúc luận văn 3

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 4

1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề .4

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 4

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 6

1.2 Vấn đề phát triển năng lực của học sinh trong dạy học 7

1.2.1 Năng lực 7

1.2.2 Năng lực chung và năng lực chuyên biệt (năng lực riêng) 8

1.2.3 Các năng lực chuyên biệt trong bộ môn Vật lí .9

1.3 Năng lực giải quyết vấn đề 11

1.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 11

Trang 5

1.3.2 Các thành tố của năng lực GQVĐ 121.3.3 Việc đánh giá năng lực GQVĐ của HS 12

Trang 6

1.3.4 Dạy học phát triển năng lực của HS 14

1.3.5 Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý .15

1.4 Thực trạng việc phát triển năng lực GQVĐ của HS trong dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” vật lí lớp 10 THPT 17

1.4.1 Mục đích điều tra 17

1.4.2 Nội dung và phương pháp điều tra 17

1.4.3 Kết quả điều tra 18

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 19

Chương 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 20

2.1 Vị trí, đặc điểm của chương “Các định luật bảo toàn” trong chương trình Vật lí 10 20

2.1.1 Vị trí của chương “Các định luật bảo toàn” 20

2.1.2 Đặc điểm của dạy học vật lý 20

2.1.3 Đặc điểm chương "Các định luật bảo toàn" 21

2.2 Mục tiêu dạy học, nội dung và cấu trúc của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 ban Cơ bản 21

2.2.1 Mục tiêu của chương “Các định luật bảo toàn” theo chuẩn kĩ năng - kiến thức 21

2.2.2 Mục tiêu bổ sung theo định hướng nghiên cứu 23

2.2.3 Nội dung cơ bản của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 ban cơ bản 24

2.2.4 Cấu trúc của chương 29

2.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn” để phát triển năng lực giải quyết vấn đề 31

2.3.1 Bài 23: Động lượng Các định luật bảo toàn động lượng 32

2.3.2 Bài 25: Động năng 48

2.3.3 Bài 27: Cơ năng 56

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 68

Trang 7

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

Trang 8

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 và tổ chức thực nghiệm sư phạm 68

3.2.1 Nội dung thực nghiệm 68

3.2.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 69

3.3 Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 69

3.3.1 Căn cứ đánh giá 69

3.3.2 Cách đánh giá 70

3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 70

3.4.1 Trao đổi với giáo viên tiến hành thực nghiệm 70

3.4.2 Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 71

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 71

3.6 Đánh giá chung về TNSP .84

KẾT LUẬN CHUNG 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 PHỤ LỤC

Trang 10

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các năng lực chuyên biệt cho bộ môn Vật lí 9

Bảng 1.2: Các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề 12

Bảng 1.3: Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề [3,4] 13

Bảng 2.1: Bảng thống kê những tình huống có vấn đề nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS 31

Bảng 3.1: Đặc điểm chất lượng học tập của các lớp TN và ĐC 69

Bảng 3.2: Kết quả phiếu học tập số 1 74

Bảng 3.5: Thống kê năng lực giải quyết vấn đề của ba lớp 84

Trang 11

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học

phát hiện và giải quyết vấn đề 16

Hình 2.1: Sơ đồ tóm tắt cấu trúc chương 4 29

Hình 3.1: Biểu đồ xếp loại phiếu học tập số 1 74

Trang 12

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Nghị quyết hội nghị lần thứ 8 Ban chấp hành Trung ương khoá XI về Đổi mớicăn bản và toàn diện giáo dục là “ Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy vàhọc theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiếnthức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máymóc 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, kỹ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếutrên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoạikhóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thôngtrong dạy và học” [1]

Theo tinh thần của nghị quyết, nhiều năng lực cần hình thành và phát triển chohọc sinh trong dạy học như: năng lực tự học; năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề;năng lực sáng tạo; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực sử dụng công nghệ thôngtin và truyền thông Trong số đó, phát triển năng lực sáng tạo, năng lực phát hiện vàgiải quyết vấn đề của học sinh là mục tiêu quan trọng, qua đó góp phần thúc đẩy sựhình thành và phát triển của các năng lực khác Để có thể đạt được mục tiêu đó,phương pháp dạy học cần phải đổi mới sao cho phù hợp với tiến trình nhận thức khoahọc để học sinh có thể tham gia vào hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề Vìvậy, tập dượt cho học sinh biết phát hiện và giải quyết những vấn đề gặp phải tronghọc tập, trong cuộc sống của cá nhân, gia đình và cộng đồng phải được coi như mộtmục tiêu quan trọng của giáo dục và đào tạo

Trong nhà trường phổ thông, dạy học vật lí cần làm cho học sinh có ý thức vàbiết cách vận dụng các kiến thức khoa học vào thực tế cuộc sống từ đó hoàn thiệnkiến thức, kĩ năng hoạt động thực tiễn, biết tìm tòi và phát hiện và giải quyết các tìnhhuống có thể, vận dụng kiến thức khoa học vào thực tế đời sống Do vậy trong dạyhọc vật lí chúng ta cần đặc biệt quan tâm đến năng lực GQVĐ cho học sinh

Đến thời điểm hiện nay đã có nhiều đề tài nghiên cứu để phát triển năng lựcGQVĐ cho HS khi dạy học bộ môn Vật lí nhưng chưa có đề tài nào nghiên cứu vềphát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh khi tổ chức dạy học chương Các

Trang 13

định luật bảo toàn - Vật lí 10 Do đó tôi đã chọn đề tài: “Phát triển năng lực giải

quyết vấn đề cho học sinh khi tổ chức dạy học chương Các định luật bảo toàn Vật lí 10”.

-2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng cơ sở lí luận về năng lực GQVĐ và dạy học GQVĐ khi tổ chức dạyhọc chương Các định luật bảo toàn - Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn

đề của học sinh

3 Giả thiết khoa học

Nếu vận dụng lí luận về năng lực GQVĐ và vận dụng hợp lý các bước của dạyhọc GQVĐ khi thiết kế tổ chức dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” thì có thểphát triển được năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Chương Các định luật bảo toàn - Vật lí 10

- Năng lực GQVĐ và dạy học giải quyết vấn đề khi dạy học chương Các địnhluật bảo toàn - Vật lí 10

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích nghiên cứu ở trên, tôi đề ra các nhiệm vụ nghiên cứu cụthể như sau:

- Nghiên cứu lí luận về năng lực GQVĐ, biện pháp phát triển năng lực GQVĐcho học sinh

- Dạy học GQVĐ

- Điều tra thực tế dạy học chương Các định luật bảo toàn - Vật lí 10 theo hướngphát triển năng lực GQVĐ của HS

- Nghiên cứu chương Các định luật bảo toàn - Vật lí 10

- Thiết kế bài dạy có sử dụng PPDH GQVĐ để phát triển năng lực GQVĐ cho HS

- Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực GQVĐ

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm Tổ chức dạy học các bài học đã soạn thảo,phân tích kết quả thực nghiệm thu được để đánh giá tính khả thi của đề tài, đánh giáhiệu quả của tiến trình dạy học chương Các định luật bảo toàn - Vật lí 10 trong việcphát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS

Trang 14

6 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận;

- Nghiên cứu thực tiễn giáo dục: Sử dụng PP điều tra (thông qua phiếu điều tra,nghiên cứu giáo án, dự giờ, phỏng vấn, trao đổi với giáo viên) nhằm đánh giá tìnhhình dạy học nội dung kiến thức chương Các định luật bảo toàn - Vật lí 10 theohướng phát triển năng lực GQVĐ của HS

- Thực nghiệm Sư phạm

7 Dự kiến đóng góp đề tài

- Hệ thống hóa lí luận năng lực GQVĐ và dạy học GQVĐ

- Vận dụng lí luận về năng lực GQVĐ và dạy học GQVĐ đề thiết kế các bài họccủa chương Các định luật bảo toàn - Vật lí 10, góp phần bồi dưỡng năng lực giảiquyết vấn đề của học sinh THPT

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của luận văn gồm 3 chương:

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.

Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” vật lý

10 để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

Trang 15

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

1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về lí luận dạy học “ lấy người học làmtrung tâm” để phát huy tính tích cực, thúc đẩy sự phát triển năng lực sáng tạo củangười học

Nhà triết học, nhà giáo dục vĩ đại Khổng Tử (551 – 479 Tr CN) luôn đòi hỏingười học phải tìm suy nghĩ, tìm tòi trong quá trình học Ông cho rằng “ khôngtức giận muốn biết thì không gợi mở cho, không bực tức vì không rõ thì khôngbày vẽ cho, vật có bốn góc bảo biết một góc mà không suy nghĩ ra ba góc kia thìkhông dạy nữa”

Montaigme (1533-1592) nhà quý tộc Pháp chuyên nghiên cứu lí luận đặc biệt vềdạy học đã đề ra phương pháp giáo dục “ học qua hành” Ông cho rằng muốn đạtđược mục tiêu của học tập thì tốt nhất là bắt học sinh luôn “ hành” để “ học”, học quahành Vấn đề không phải là giảng một cách giáo điều, thầy nói liên tục, thao thao bấttuyệt Trái lại là bắt trò luôn hoạt động, vận dụng khả năng phát hiện và GQVĐ củamình trong học tập[16]

Vào những năm 70 của thế kỷ XX, ở các nước xã hội chủ nghĩa, nhất là Liên

Xô, vấn đề rèn luyện năng lực và năng lực sáng tạo cho HS trong nhà trường đượcđặc biệt quan tâm, điển hình là các tác giả I.Ia.Lecne, M.I.Macmutov, M.N.Xkatkin,V.Okon, V.G.Razumovski Cuối thế kỉ XX đầu thế kỉ XXI, tiếp tục có những côngtrình nghiên cứu và bài viết về tư duy sáng tạo và phát triển sáng tạo của RobertZ.Strenberg và Wendy M.William (1996)

Cuốn “ Dạy học nêu vấn đề” của Lecne, Phạm Tất Đắc dịch, Nxb GD năm 1977

đã làm rõ bản chất của dạy học nêu vấn đề Ông coi đây là một phương pháp hiệu quả

để kích thích hoạt động sáng tạo trong học tập của HS [16]

Trang 16

Howard Gardner, Giáo sư tâm lý học của đại học Harvard (Mỹ) (1996) đã đềcập đến khái niệm năng lực qua việc phân tích bảy mặt biểu hiện của trí tuệ conngười: ngôn ngữ, logic toán học, âm nhạc, không gian, thể hình, giao cảm và nộicảm Ông khẳng định rằng: mỗi mặt biểu hiện của trí tuệ đều phải được thể hiệnhoặc biểu lộ dưới dạng sơ đẳng hoặc sáng tạo đỉnh cao Để giải quyết một vấn đề “ cóthực” trong cuộc sống thì con người không thể huy động duy nhất một mặt của biểuhiện trí tuệ nào đó mà phải kết hợp nhiều mặt biểu hiện của trí tuệ liên quan đến

nhau Sự kết hợp đó tạo thành năng lực cá nhân, H.Gardner đã kết luận rằng: Năng

lực phải được thể hiện thông qua hoạt động có kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được [19].

Trong cuốn “ Các phương pháp dạy học hiệu quả” (năm 2011) của tác giảRobert JMarzano-Debra JPikering-Jane EPollock, người dịch Nguyễn Hồng Vân chorằng: để phát huy cao độ khả năng học tập của HS thì nhân tố quan trọng là GV cần

có tầm nhìn trong việc lựa chọn, áp dụng PPDH thích hợp Tác giả đặc biệt coi trọngphương pháp tạo và kiểm định các giải thuyết đề ra những giải pháp khác nhau nhằmgiúp HS phát triển năng lực GQVĐ [16]

Cuốn “ Tám đổi mới để trở thành giáo viên giỏi” (2011) của Giselleo.Martin +Kniep, người dịch Lê Văn Canh khẳng định: muốn trở thành người GV giỏi cần phải

có những đổi mới nhằm tập trung nhất vào các câu hỏi cốt lõi buộc HS tự khám phávấn đề theo chiều sâu, từ đó giúp HS rèn luyện những kĩ năng cần thiết trong việcphát hiện và GQVĐ

Cuốn “ Đa trí tuệ trong lớp học” (năm 2011) của Thomas Amstrong, người dịch

Lê Quang Long đưa ra tám loại trí tuệ tiềm ẩn trong con người nên trong quá trìnhdạy học GV cần phải sáng tạo để phát huy một cách tốt nhất những tiềm năng đadạng của HS, khơi gợi sáng tạo, phát triển những năng lực chủ chốt như năng lực hợptác, năng lực GQVĐ

Như vậy các tác giả đều khẳng định tầm quan trọng trong việc phát triển năngcủa HS trong đó có năng lực GQVĐ

Trang 17

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Người đầu tiên đưa phương pháp DH GQVĐ vào Việt Nam là dịch giả PhạmTất Đắc với cuốn sách “ Dạy học nêu vấn đề” của tác giả I.Ia.Lecne (Người Nga) doNXBGD xuất bản năm1977 Về sau, nhiều nhà khoa học nghiên cứu phương phápnày như Lê Khánh Bằng, Vũ Văn Tảo, Nguyễn Bá Kim…Tuy nhiên, những nghiêncứu này chủ yếu chỉ nghiên cứu ở mức lý luận và có áp dụng cho môn Toán ở phổthông và đại học Gần đây, Nguyễn Kì đã đưa PPDH phát hiện và GQVĐ vào trườngtiểu học ở một số môn như Toán, Tự nhiên - Xã hội, Đạo đức…

Đối với môn Vật lí PPDH PH và GQVĐ cũng được các tác giả Nguyễn DứcThâm, Nguyễn Ngọc Hưng đề cập đến trong cuốn sách: Tổ chức hoạt động nhận thứccho HS trong dạy Vật lí ở trường phổ thông (1999) Theo các tác giả hoạt động nhậnthức của HS trong học tập thực chất là hoạt động GQVĐ, vì vậy tiến trình hướng dẫn

HS GQVĐ trên cơ sở sử dụng các phương pháp nhận thức trong dạy học Vật lí đượccác tác giả trình bày cụ thể Phạm Hữu Tòng trong cuốn sách: Dạy học Vật lí ởtrường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo và

tư duy khoa học, đã trình bày chiến lược dạy học GQVĐ được thể hiện qua việc tổchức định hướng hành động tìm tòi sáng tạo GQVĐ và tư duy khoa học của HS [18].Hầu hết các nghiên cứu đều tập trung đi sâu vào PPDH GQVĐ, còn ít nghiêncứu về năng lực GQVĐ mặc dù PPDH GQVĐ là PPDH chủ yếu góp phần phát triểnnăng lực GQVĐ

Trong việc đổi mới phương pháp dạy học thì cũng đã có nhiều nghiên cứu nói

về việc dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ như:

Đề tài “ Dạy học theo tiến trình giải quyết vấn đề một số kiến thức chương dòngđiện trong các môi trường cho học sinh lớp 11” của tác giả Kiều Văn Hòa

Đề tài “ Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 10 THPT khi dạychương “ Cân bằng của vật rắn” của tác giả Lê Hồng Tâm

Đề tài “ Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh khi dạyhọc một số kiến thức chương “ Mắt và các dụng cụ quang học” Vật lí 12 THPT củatác giả Nguyễn Thị Hải Yến

Đề tài “ Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương

“ Dao động và sóng điện từ” Vật lí 12 THPT của tác giả Nguyễn Đức Tình

Trang 18

Đề tài “Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua dạy họcchương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT” của tác giả Lê Đức Hậu

Kế thừa các nghiên cứu của các tác giả và công trình trên chúng tôi sẽ tập trunglàm rõ hơn cấu trúc của năng lực GQVĐ và việc sử dụng các PPDH nhằm phát triểnnăng lực GQVĐ

1.2 Vấn đề phát triển năng lực của học sinh trong dạy học.

1.2.1 Năng lực

Khái niệm năng lực có nguồn gốc Latinh: “ competentia” nghĩa là “ gặp gỡ”.Ngày nay khái niệm năng lực được hiểu dưới nhiều cách tiếp cận khác nhau Theo tácgiả Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn (1998): “ Năng lực là tổng hợp nhữngthuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạtđộng nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạtđộng ấy” [17]

Howard Gardner (1999): “ Năng lực phải được thể hiện thông qua hoạt động có

kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được” [19].

F.E.Weinert (2001) cho rằng: “ Năng lực là những kĩ năng 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 giải quyết vấn đề một cách

có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt” [21]

OECD (Tổ chức các nước kinh tế phát triển) (2002) đã xác định “ 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” [20].

Theo tác giả Nguyễn Thị Minh Phương [13]: Năng lực của HS được thể hiện ởkhả năng thực hiện hành động cá nhân trong việc giải quyết các nhiệm vụ học tập,hoặc năng lực tiến hành hoạt động học tập của cá nhân người học Năng lực nóichung luôn được xem xét trong mối quan hệ với dạng hoạt động hoặc quan hệ nhấtđịnh nào đó Tác giả Nguyễn Thị Minh Phương đã đề xuất bốn nhóm năng lực thểhiện khung năng lực cần đạt cho học sinh PT Việt Nam, đó là:

Năng lực nhận thức: đòi hỏi học sinh phải có các khả năng quan sát, ghi nhớ, tư

duy (độc lập, logic, trừu tượng…), tưởng tượng, suy luận, tổng hợp – khái quát hóa,phê phán – bình luận, từ đó có khả năng phát hiện vấn đề, khả năng tự học, tự trau dồikiến thức trong suốt cuộc đời

Trang 19

Năng lực xã hội: đòi hỏi học sinh phải có những khả năng giao tiếp, thuyết

trình, giải quyết các tình huống có vấn đề, vận hành được các cảm xúc, có khả năngthích ứng, khả năng cạnh tranh cũng như khả năng hợp tác…

Năng lực thực hành: (hoạt động thực tiễn) đòi hỏi học sinh phải có các vận

dụng tri thức (từ bài học cũng như từ thực tiễn), thực hành một cách linh hoạt (tíchcực - chủ động), tự tin; có khả năng sử dụng các công cụ cần thiết, khả năng giảiquyết vấn đề, sáng tạo, có tính kiên trì…

Năng lực cá nhân: được thể hiện qua khía cạnh thể chất, đòi hỏi trước hết học

sinh có khả năng vận động linh hoạt, phải biết chơi thể thao, biết bảo vệ sức khỏe, cókhả năng thích ứng với môi trường; tiếp đó là khía cạnh hoạt động cá nhân đa dạngkhác nhau như khả năng lập kế hoạch, khả năng tự đánh giá, tự chịu trách nhiệm…[4,5]

Trong đề tài này, chúng tôi chấp nhận quan niệm: “ Năng lực là sự kết hợp hợp

lí kiến thức, kĩ năng và sự sẵn sàng tham gia các hoạt động tích cực, có hiệu quả”.

Nghĩa là năng lực là sự huy động và kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chứccác kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân… để thực hiệnthành công các yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định Ví dụ: nănglực giải quyết các bài toán trong chương các định luật bảo toàn có được khi cá nhânbiết tổng hợp những kiến thức về chuyển động (chuyển động thẳng đều, chuyển độngthẳng biến đổi đều), định luật Newton 2, động lượng, công, công suất, động năng, thếnăng, cơ năng… Kĩ năng vận dụng một cách linh hoạt các kiến thức đó vào từngtrường hợp cụ thể Bên cạnh đó thái độ đúng đắn khi bắt tay vào giải quyết bài toáncũng góp phần vào thành công của công việc

Muốn mô tả năng lực cá nhân, người ta thường dùng các động từ chỉ hành độngnhư: hiểu, biết, khám phá, xây dựng, vận dụng… Muốn đánh giá năng lực cá nhânhãy xem xét chúng trong hoạt động

1.2.2 Năng lực chung và năng lực chuyên biệt ( năng lực riêng)

Có hai loại năng lực: Năng lực chung và năng lực chuyên biệt Năng lực chung

là năng lực cần thiết để cá nhân có thể tham gia hiệu quả vào nhiều hoạt động và cácbối cảnh khác nhau của đời sống xã hội Năng lực này cần thiết cho tất cả mọi người.Năng lực chuyên biệt (ví dụ: chơi bóng đá, múa bale… ) chỉ cần thiết với một sốngười hoặc cần thiết ở một số tình huống nhất định Các năng lực chuyên biệt khôngthể thay thế được các năng lực chung

Trang 20

Năng lực được hình thành và phát triển trong và ngoài nhà trường Nhà trườngđược coi là môi trường quan trọng giúp HS có được những năng lực cần thiết nhưng

đó không phải là nơi duy nhất Những bối cảnh không gian như: gia đình, cộng đồng,phương tiện thông tin đại chúng, tôn giáo và môi trường văn hóa … góp phần bổsung và hoàn thiện năng lực cá nhân

Năng lực và các thành phần của cá nhân không bất biến mà có thể thay đổi từ sơđẳng, thụ động tới năng lực bậc cao mang tính tự chủ cá nhân Năng lực được hìnhthành và phát triển liên tục trong suốt cuộc đời con người vì sự phát triển năng lựcthực chất là làm thay đổi cấu trúc nhận thức và hành động cá nhân chứ không đơnthuần là sự bổ sung các mảng kiến thức riêng rẽ Do đó năng lực có thể bị suy yếuhoặc mất đi nếu chúng ta không rèn luyện tích cực và thường xuyên

Các thành tố của năng lực thường đa dạng vì chúng được quyết định tùy theoyêu cầu kinh tế xã hội và đặc điểm quốc gia, dân tộc, địa phương Năng lực của HS ởquốc gia này có thể khác với một HS ở quốc gia khác

Năng lực chung của HS được toàn bộ quá trình giáo dục ở trường phổ thônghình thành và phát triển Từng môn học sẽ xác định cụ thể các năng lực riêng ở mônhọc của mình [2, 6]

1.2.3 Các năng lực chuyên biệt trong bộ môn Vật lí [7, 9, 10]

Muốn thực hiện hiệu quả việc dạy học môn Vật lí theo định hướng phát triểnnăng lực GQVĐ cho HS THPT, trước tiên phải xác định hệ thống các năng lựcchuyên biệt của bộ môn Vật lí, đó là những năng lực cốt lõi cần thiết cho việc học tập

bộ môn Vật lí Dựa trên những đặc điểm chung của trường phổ thông và đặc điểm bộmôn Vật lí ở trường THPT hiện nay, năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí đượcxác định như sau:

Bảng 1.1: Các năng lực chuyên biệt cho bộ môn Vật lí Nhóm năng lực

thành phần Năng lực thành phần trong môn Vật lí

- Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức Vật lí

- Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

- Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánhgiá giải pháp…) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

Trang 21

Nhóm năng lực

thành phần Năng lực thành phần trong môn Vật lí

về phương pháp - Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện Vật lí

(tập trung vào - Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ Vật lí vànăng lực thực chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

nghiệm và năng - Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn

- Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thứcVật lí

- Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập Vật lí

- Chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng Vật lí

- Đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm trađược

- Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét

- Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này

- Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau

- Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩthuật, công nghệ

- Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí củamình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việcnhóm…)

- Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình(nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…)một cách phù hợp

- Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đềliên quan dưới góc nhìn Vật lí

- Tham gia hoạt động nhóm trong học tập Vật lí

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN htt p : / / l r c tnu.edu.vn

Trang 22

- Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm Vật

lí đối trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoàimôn Vật lí

- So sánh và đánh giá được dưới khía cạnh Vật lí các giải pháp

kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường

- Sử dụng được kiến thức Vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ

an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và củacác công nghệ hiện đại

- Nhận ra được ảnh hưởng Vật lí lên các mối quan hệ xã hội vàlịch sử

1.3 Năng lực giải quyết vấn đề

Một trong những năng lực riêng thuộc nhóm NLTP về phương pháp trong dạyhọc vật lý là năng lực GQVĐ Đây là năng lực quan trọng nhất của học sinh trong dạyhọc vật lý

1.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề

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

đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vàogiải 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).

Giải quyết vấn đề là hoạt động trí tuệ được coi là trình độ phức tạp và cao nhất

về nhận thức, vì cần huy động tất cả các năng lực trí tuệ của cá nhân Để GQVĐ, chủthể phải huy động trí nhớ, tri giác, lý luận, khái niệm hóa, ngôn ngữ, đồng thời sửdụng cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở năng lực bản thân và khả năng kiểm soát được

tình thế (Theo Nguyễn Cảnh Toàn – 2012 (Xã hội học tập – học tập suốt đời)).

Trang 23

Năng lực GQVĐ: Là khả năng của một cá nhân “ huy động”, kết hợp một cách

linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… để hiểu và giải quyết vấn đề trong tình huống nhất định một cách hiệu quả và với tinh thần tích cực [6, 14]

1.3.2 Các thành tố của năng lực GQVĐ

Năng lực GQVĐ gồm thành tố Các tiêu chí của mỗi thành tố và các mức độ củamỗi tiêu chí chúng được thể hiện qua bảng sau: [12,15]

Bảng 1.2: Các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề

- Phát hiện được tình huống có VĐ

- Phát biểu được tình huống có VĐ

Thiết lập không gian vấn

đề

- Thu thập thông tin

- Phân tích thông tin

- Tìm ra kiến thức liên quan đến VĐ

- Đề xuất được giải pháp GQVĐ mới

1.3.3 Việc đánh giá năng lực GQVĐ của HS

Năng lực được đánh giá thông qua việc đánh giá khả năng vận dụng kiếnthức và kỹ năng thực hiện nhiệm vụ của HS trong các loại tình huống khác nhaucủa thực tiễn

Việc đánh giá năng lực GQVĐ của HS được thực hiện thông qua việc đánh giácác tiêu chí của từng thành tố của năng lực GQVĐ và theo 3 mức độ

Trang 24

Thành tố Biểu hiện Mức độ

tình huống cụ thểnhưng không đầyđủ

- Biết tự phát hiện

ra vấn đề nhưng không đầy đủ

- Phát biểu tìnhhuống có VĐ nhưng không mạch lạc

các thông tin liên quan đến vấn đề nhưng không đầyđủ

- Biết phân tích các thông tin có liên quan đến vấn

đề nhưng không đầy đủ, rõ ràng

- Tìm ra được kiếnthức liên quan đến vấn đề nhưng không đầy đủ

- Không thu

tin liên quan đến vấn đề

thập được các thông tin liên quan đến vấn đề

liên quan đến vấn đề

thông tin có liênquan đến vấn đề

- Không tìm rakiến thức liênthức liên quan

đến vấn đề

kiến thức liênquan đến vấnđề

quan đến vấn đề

giả thuyếtGQVĐ

- Lập được kếhoạch để GQVĐ

- Thực hiện được kế hoạchGQVĐ

- Đề xuất được giảthuyết nhưng không mạch lạc

- Lập được kếhoạch để GQVĐnhưng không đầyđủ

- Thực hiện kế hoạch độc lập nhưng không đầyđủ

Trang 25

Đánh giá việc- Đánh giá được

ưu điểm của việc thực hiệngiải pháp GQVĐ

- Đánh giá đượcnhược điểm của việc thực hiện giải pháp GQVĐ

- Đề xuất đượcgiải pháp GQVĐ mới

đủ ưu điểm của việc thực hiện giảipháp GQVĐ

- Chỉ ra không đầy

đủ nhược điểmcủa việc thực hiệngiải pháp GQVĐ

- Đề xuất được giải pháp GQVĐmới nhưng chưa hoàn chỉnh

- Không chỉ rađược ưu điểmcủa việc thựchiện giải phápGQVĐ

- Không chỉ ra được nhược điểm của việc thực hiện giải pháp GQVĐ

- Không đề xuất được giải pháp GQVĐ mới

- Chỉ ra được nhược điểm củaviệc thực hiện giải pháp GQVĐ

- Đề xuất đượcgiải pháp GQVĐ mới

Tuy nhiên không phải ở mọi bài học, việc vận dụng năng lực GQVĐ của HScũng đủ cả 4 thành tố và không phải ở thành tố nào cũng có đủ các chỉ báo như bảngtrên Vì vậy, khi cho điểm đánh giá năng lực GQVĐ của HS ở một bài nào đó, cầncăn cứ vào yêu cầu cụ thể của bài để cho điểm thành phần Có nghĩa là việc cho điểmmỗi thành tố, mỗi chỉ báo ở mỗi mức độ của các bài khác nhau, không như nhau

1.3.4 Dạy học phát triển năng lực của HS

Như đã nói ở trên, năng lực không có sẵn trong con người Con người bằng hoạtđộng của chính mình mà chiếm lĩnh những kinh nghiệm hoạt động của các thế hệ đitrước, biến thành năng lực của chính mình Rất nhiều nhà khoa học, nghệ sĩ hoạtđộng rất thành công trong một lĩnh vực nào đó, một phần rất quan trọng là do đã tiếpthu được những kinh nghiệm sáng tạo của biết bao thế hệ đi trước Nhiều nhà khoahọc lỗi lạc đều cho rằng thiên tài chín mươi chín phần trăm là do lao động, chỉ có mộtphần trăm là do bẩm sinh ví như Thomas Edison nói “ thiên tài một phần trăm là cảmhứng và chín mươi chín phần trăm là mồ hôi” Như vậy, hoạt động của chủ thể có ýnghĩa quyết định đối với việc hình thành năng lực

Trang 26

Giáo dục là một loại hoạt động chuyên môn của xã hội nhằm hình thành và pháttriển nhân cách con người (trong đó có năng lực) Sự hình thành và phát triển nănglực của học sinh lại phải thông qua chính hoạt động của học sinh trong mối quan hệvới cộng đồng mà trước hết là người dạy và người học Bởi vậy, nhà trường hiện đạiphải là nhà trường hoạt động, lấy hoạt động của học sinh làm động lực chính để đạtđược mục đích đào tạo Qua dạy học, nhà trường mới có khả năng tạo ra những loạihoạt động đa dạng, phong phú, cần thiết để phát triển những năng lực khác nhau ở trẻ

em, phù hợp với năng khiếu bẩm sinh của họ và yêu cầu của xã hội Chính trong dạyhọc có thể lựa chọn kĩ lưỡng những hình thức hoạt động, có sự định hướng chính xácgiúp cho học sinh sớm ý thức được những yêu cầu của xã hội đối với hoạt động củamỗi người trong những lĩnh vực khác nhau Giáo dục (dạy học) có thể mang lạinhững hiệu quả, những tiến bộ của mỗi học sinh mà các yếu tố khác không thể cóđược Dạy học có thể đi trước sự phát triển, thúc đẩy sự phát triển Muốn phát triểnnăng giải quyết vấn đề của HS thì phải tổ chức cho HS tham gia vào quá trình GQVĐcủa giờ học [11]

1.3.5 Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí [5]

- Theo Ô kôn: Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề dưới dạng chung nhất

là toàn bộ các hành động như tổ chức các tình huống có vấn đề, phát hiện và biểuđạt (nêu ra) các vấn đề (tập cho HS quen dần để tự làm lấy công việc này), chú ýgiúp đỡ cho HS những điều cần thiết để giải quyết vấn đề, kiểm tra các cách giảiquyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố các kiến thức đãtiếp thu được [dẫn theo 14]

Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là kiểu dạy học dạy HS thói quen tìm tòigiải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học, không những tạo nhu cầu, hứng thúhọc tập, giúp HS chiếm lĩnh được kiến thức, mà còn phát triển được năng lực sángtạo của HS Tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyếtvấn đề trong môn Vật lí được thực

Trang 27

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

thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập, truyện kể lịch sử…

2 Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi) và đưa ra giả thuyết (dự đoán câu trả lời)

3 Giải quyết VĐ

- Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm

- 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

Hình 1.1: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học

phát hiện và giải quyết vấn đề

1 Làm nảy sinh VĐ cần giải quyết

Dựa vào kinh nghiệm trong cuộc sống hàng ngày của học sinh (qua quan sát tựnhiên, qua lao động sản xuất ) hoặc từ kiến thức đã học, hoặc dựa vào thí nghiệm,giáo viên làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu

2 Phát biểu VĐ cần giải quyết và nêu giả thuyết

Giáo viên hướng dẫn học sinh phân tích hiện tượng, nắm được vấn đề, phát biểuvấn đề cần nghiên cứu, đề đưa ra giả thuyết, tiến hành đàm thoại để chọn lọc giảthuyết phù hợp và loại bỏ những giả thuyết không có căn cứ

3 Giải quyết VĐ

Giáo viên hướng dẫn để HS tìm được giải pháp và thực hiện giải pháp giảiquyết vấn đề HS phải sử dụng kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, đồng thời thực hiệncác thao tác tác tư duy phân tích, so sánh, suy luận để tìm được lời giải bằng suy luận

Trang 28

lý thuyết (dựa vào các định luật, các quy tắc, các khái niệm đã học) hoặc bằng thựcnghiệm để kiểm tra giả thuyết Giáo viên cho học sinh đàm thoại tìm ra phương án thínghiệm, xây dựng kế hoạch thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm theo kế hoạch đã vạch

ra, ghi lại các hiện tượng chính, các số liệu đo được

4 Rút ra kết luận

Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận xét, phân tích kết quả thu được và rút ra kếtluận tương ứng với kiến thức cần hình thành Giáo viên tổng kết và khẳng định kiếnthức mới

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

Giáo viên hướng dẫn, tổ chức cho HS vận dụng kiến thức mới vào thực tế hoặclàm xuất hiện những vấn đề mới cần tiếp tục giải quyết

Đặc trưng cơ bản của tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạyhọc Vật lí là thường sử dụng các thí nghiệm ở các giai đoạn khác nhau của dạy họcphát hiện và giải quyết vấn đề

Thí dụ:

yêu cầu các em lấy ngón tay bít đầu dưới của xilanh rồi từ từ đẩy pít tông xuống hoặckéo pít tông lên GV yêu cầu HS nhận xét và nêu ra câu hỏi

GV tiếp tục cho HS đưa ra các câu trả lời (có tính dự đoán)

Cuối cùng GV hướng dẫn HS đưa ra phương án TN, làm TN để rút ra nội dungcủa định luật

1.4 Thực trạng việc phát triển năng lực GQVĐ của HS trong dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” vật lí lớp 10 THPT

1.4.1 Mục đích điều tra

Đánh giá việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH Vật lí ở trường phổthông hiện nay; việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS thông qua DH chươngchương “ Các định luật bảo toàn”; nhận thức của GV và HS về vai trò của phát triểnnăng lực GQVĐ cho HS THPT

1.4.2 Nội dung và phương pháp điều tra

a Nội dung điều tra

Chúng tôi đã tiến hành điều tra với 21 GV và 130 HS của 03 trường, bao gồm:THPT Phổ Yên – Thị xã Phổ Yên, Phổ thông Vùng Cao Việt Bắc – Thành phố Thái

Trang 29

Nguyên, THPT Phú Lương – Huyện Phú Lương thuộc tỉnh Thái Nguyên để tìm hiểuđược thực trạng dạy học phát triển năng lực GQVĐ cho HS thông qua dạy học Phiếuxin ý kiến GV THPT và phiếu điều tra HS

b Phương pháp điều tra

Chúng tôi dùng phiếu điều tra (phiếu xin ý kiến GV THPT và phiếu điều tra HS)

để biết thực trạng phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh

1.4.3 Kết quả điều tra

Thực trạng

Cơ sở vật chất của các trường THPT trong toàn tỉnh Thái Nguyên tuy đã đượctrang bị tương đối nhiều song vẫn còn nhiều khó khăn Đa phần các trường chưa cóphòng thí nghiệm vật lý riêng, khi có tiết thực hành hay tiết học có sử dụng thínghiệm thì các giáo viên mang dụng cụ thí nghiệm lên lớp học để dạy Dụng cụ thínghiệm vật lý để chung với các dụng cụ môn học khác, không bảo quản tốt do đó đaphần bị hỏng không sử dụng được

Đối với giáo viên: Đa số hiểu năng lực GQVĐ là gì, tuy nhiên bên cạnh đó vẫn

có một số giáo viên chưa xác định được rõ các thành phần của năng lực GQVĐ Giáoviên thấy được sự cần thiết phải bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho học sinh, thấy đượcthông qua dạy học vật lý sẽ giúp các em hình thành và phát triển năng lực GQVĐ,thấy được cần phải tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học để góp phần pháttriển năng lực GQVĐ cho học sinh Tuy nhiên bên cạnh đó đa số giáo viên lại khôngnhận thấy được việc hình thành và phát triển năng lực GQVĐ có thể được thực hiệnqua tất cả các tiết học: tiết lý thuyết, tiết bài tập, mà cho rằng năng lực GQVĐ chỉđược hình thành và phát triển trong tiết lý thuyết Đối với phương pháp GQVĐ trongdạy học vật lí, khi được hỏi, một vài giáo viên còn mơ hồ và ít giáo viên ứng dụngphương pháp GQVĐ trong dạy học vật lí Do không có phòng thí nghiệm riêng nêncác giáo viên cũng ít làm thí nghiệm trên lớp

Đối với học sinh: Đa phần các em học sinh nhận định môn vật lí là môn khó(92/130 chiếm 70,7% học sinh được khảo sát) Đa số cảm thấy khả năng nắm chắckiến thức vật lí của mình còn nhiều hạn chế (01/130 - chiếm 0,77% học sinh khẳngđịnh mình nắm vững kiến thức vật lí, 16/123 - chiếm 12,3% học sinh cho biết mìnhkhông hiểu về kiến thức vật lí, số còn lại cho rằng mình nắm kiến thức vật lí ở mức

Trang 30

độ bình thường) Học sinh thấy rằng khi sử dụng dạy học GQVĐ trong dạy học vật lícác em hiểu bài hơn (108/123 - chiếm 83,7% học sinh được khảo sát) Đa phần họcsinh chưa có năng lực GQVĐ (66/130 - chiếm 50,8% học sinh cho biết mình không

có khả năng nêu được giả thiết, tìm phương hướng GQVĐ, không tự làm được thínghiệm Trong quá trình làm thí nghiệm vật lí tất cả các em đều thấy mình gặp phảikhó khăn, phần lớn khó khăn đó là các em không biết thao tác thực hành nên rất lúngtúng khi làm thí nghiệm, không biết đo đạc lấy số liệu, không rút ra kết luận từ kếtquả thí nghiệm, không xử lý được số liệu thí nghiệm Học sinh chưa thấy được mìnhcần phải trang bị những gì để có thể GQ được VĐ đã đặt ra, đa phần các em chỉ thấymình cần phải nắm được các kiến thức vật lý liên quan đến quá trình cần khảo sát bằngthí nghiệm (96/130 - chiếm 73,8% học sinh) mà chưa thấy được mình cần phải có cáckiến thức khác như: kiến thức về an toàn, về thiết bị, về sai số, về xử lí số liệu

Thực trạng trên chứng tỏ, GV sử dụng PPDH GQVĐ chưa hợp lí dẫn đến hiệuquả chưa cao Vậy VĐ được đặt ra là cần phải làm rõ hơn mấu chốt của vận dụngphương pháp DH GQVĐ để có thể phát triển được năng lực GQVĐ cho HS

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này chúng tôi đã trình bày được những vấn đề về cơ sở lí luận,thực tiễn của đề tài:

- Những vấn đề tổng quát về năng lực cho HS THPT

- Một số vấn đề về năng lực chuyên biệt của bộ môn vật lí cũng như năng lựcGQVĐ cho HS trong dạy học bộ môn vật lí

- Những vấn đề cơ bản trong dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HScũng như những tiêu chí cơ bản để đánh giá năng lực GQVĐ cho HS

- Điều tra thực trạng dạy tổ chức dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho

HS trong dạy học vật lí qua phiếu điều tra 21 giáo viên và 130 HS của 03 trườngTHPT trên địa bàn tình Thái Nguyên

Tất cả những lí luận và kết quả điều tra nêu trên là cơ sở khoa học vững chắccho chúng tôi tìm hiều và xây dựng lên chương 2:

Trang 31

Chương 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI

QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

2.1 Vị trí, đặc điểm của chương “ Các định luật bảo toàn” trong chương trình Vật lí 10

2.1.1 Vị trí của chương “ Các định luật bảo toàn”

Các định luật bảo toàn nằm ở chương IV sau chương tĩnh học vật rắn, trướcchương học chất khí Trong chương này trình bày về một số đại lượng cơ học như:động lượng, công - công suất, động năng, thế năng, cơ năng Thiết lập định luật bảotoàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng Khảo sát một số chuyển động cơ trên

cơ sở định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng Nó là cơ sở đểnghiên cứu kiến thức của chương cơ học chất lưu cũng như kiến thức của chươngtrình vật lí 11 và

12 sau này Các định luật bảo toàn thuộc chương trình học kì II của năm học, đây

là chương quan trọng của chương trình học kì II và cả năm học học lớp 10

2.1.2 Đặc điểm của dạy học vật lí

Các mục tiêu và nhiệm vụ của trường phổ thông được thực hiện chủ yếu thôngqua việc dạy học các môn học Môn Vật lí cũng như các môn khoa học khác ở nhàtrường phổ thông không chỉ trang bị hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại mà còn gópphần giáo dục và phát triển toàn diện người học sinh

Vật lí là một ngành khoa học nghiên cứu các quy luật, các tính chất chung nhấtcủa cấu trúc, sự tương tác và chuyển động của vật chất Vật lí không chỉ liệt kê, mô tảhiện tượng mà còn đi sâu nghiên cứu bản chất, khảo sát mặt định lượng và tìm ra cácquy luật chung của chúng Sự phát triển của Vật lí có liên quan mật thiết với các tưtưởng triết học, là cơ sở của nhiều ngành khoa học, kĩ thuật và công nghệ tiên tiến.Các kiến thức Vật lí được xem như những mô hình được con người xây dựng nên đểbiểu đạt hiện thực Do vậy, quá trình dạy học Vật lí được thực hiện chủ yếu theo tiếntrình mô hình hoá trong những tình huống có vấn đề với các hình thức làm việc chủ

Trang 32

động, tích cực của học sinh Nhiều kiến thức vật lý của HS được hình thành trên cơ

sở của phương pháp thực nghiệm

Trang 33

2.1.3 Đặc điểm chương "Các định luật bảo toàn"

Trong chương trình Vật lí THPT, chương “Các định luật bảo toàn” là phần cuốicủa cơ học ở lớp 10 nên có thể sử dụng tất cả các kiến thức đã học ở phần trước Ởchương này, HS được học những quy luật quan trọng nhất của cơ học, đó là các địnhluật bảo toàn

Trong chương này, HS học thêm nhiều khái niệm mới như động lượng, lựcthế, hoặc nghiên cứu sâu hơn, định lượng các khái niệm quan trọng như công, côngsuất, động năng, thế năng… mà ở THCS chỉ học sơ sài, định tính Các định luật bảotoàn được trình bày trong chương này gồm định luật bảo toàn động lượng và định luậtbảo toàn cơ năng Phần thế năng được chia làm hai loại là bài thế năng trọng trường

và thế năng đàn hồi Bài này nằm sau bài Động năng Bài cuối cùng của chương làĐịnh luật bảo toàn cơ năng Các định luật bảo toàn có tính chất tổng quát hơn cácđịnh luật Niutơn Chúng phản ánh những qui luật vật lý đặc biệt, gắn liền với các tínhchất của không gian - thời gian Chẳng hạn như, định luật bảo toàn động lượng phảnánh tính chất đồng tính của không gian, định luật bảo toàn năng lượng phản ánh tínhchất đồng nhất của thời gian

Đối với người học vật lí, các định luật bảo toàn lại cung cấp một phương phápgiải các bài toán cơ học rất hữu hiệu, bổ sung cho phương pháp động lực học và làphương pháp duy nhất nếu không biết rõ các lực tác dụng (trường hợp va chạm,nổ…) Kiến thức mà HS được học trong chương này cũng gắn liền với những ứngdụng thực tiễn trong kĩ thuật và đời sống, vì năng lượng luôn là một khái niệm vật líquan trọng nhất, bao trùm mọi hiện tượng thiên nhiên và thực tế cuộc sống con người.Như vậy, đây là một chương rất quan trọng trong chương trình vật lý phổ thông.Sau khi HS lĩnh hội được kiến thức của chương này sẽ có được một cái nhìn đúngđắn về toàn cảnh cơ học lớp 10 Điều này tạo cơ sở để các em tiếp tục nghiên cứu cácphần khác trong chương trình vật lí phổ thông

2.2 Mục tiêu dạy học, nội dung và cấu trúc của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 ban Cơ bản

2.2.1 Mục tiêu của chương “ Các định luật bảo toàn” theo chuẩn kĩ năng - kiến thức

a Chuẩn kiến thức

Sau khi học xong chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lí 10 cơ bản, HS cầnnắm được nội dung kiến thức ở các mức độ sau:

Trang 34

- Định nghĩa được xung lượng của lực, nêu được bản chất (tính chất vectơ) vàđơn vị đo xung lượng của lực

- Định nghĩa được động lượng, nêu được bản chất (tính chất vectơ) và đơn vị

đo của động lượng, nêu được hệ quả: Lực với cường độ đủ mạnh tác dụng lên một vậttrong một khoảng thời gian hữu hạn có thể làm cho động lượng của vật biến thiên

- Phát biểu được định nghĩa hệ cô lập

- Phát biểu được định luật bảo toàn động lượng

- Phát biểu được định nghĩa công của một lực

- Phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa công suất

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của động năng (của một chấtđiểm hay một vật rắn chuyển động tịnh tiến)

- Phát biểu được trong điều kiện nào động năng của vật biến đổi

- Phát biểu được định nghĩa trọng trường, trọng trường đều

- Viết được biểu thức trọng lực của một vật

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của thế năng trọng trường,định nghĩa khái niệm mốc thế năng

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của thế năng đàn hồi

- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động trongtrọng trường

- Viết được công thức tính cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lựcđàn hồi của lò xo

- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụngcủa lực đàn hồi của lò xo

- Từ định luật II Niutơn suy ra được định lí biến thiên động lượng

Trang 35

- Giải thích nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

- Biết cách tính công của một lực trong trường hợp đơn giản (lực không đổi,chuyển dời thẳng)

- Nêu được nhiều ví dụ về những vật có động năng sinh công

- Thiết lập được công thức tính cơ năng của một vật chuyển động trongtrọng trường

c Yêu cầu thái độ

- Có hứng thú học tập vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng đối vớinhững đóng góp của Vật lí cho sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của các nhàkhoa học

- Có thái độ khách quan, trung thực, có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và

có tinh thần hợp tác trong công việc học tập môn Vật lí, cũng như trong việc áp dụngcác hiểu biết đã đạt được

- Có ý thức vận dụng những hiểu biết Vật lí vào đời sống nhằm cải thiện điềukiện sống, học tập cũng như bảo vệ và giữ gìn môi trường sống tự nhiên

2.2.2 Mục tiêu bổ sung theo định hướng nghiên cứu

- Phương pháp này góp phần tích cực vào việc rèn luyện tính chủ động, tích cực,

tư duy phê phán, tư duy sáng tạo cho HS Trên cơ sở sử dụng vốn kiến thức và kinhnghiệm đã có HS sẽ xem xét, đánh giá, tìm ra được vấn đề cần giải quyết Biết đưa ravấn đề cần giải quyết Biết đưa ra giả thiết, phương phát giải quyết giả thiết đó Biếtcách tổng hợp kết quả và phát biểu tổng hợp vấn đề để xấy dựng nên kiến thức mới

- Đây là phương pháp góp phần phát triển khả năng tìm tòi, xem xét một vấn đềdưới nhiều góc độ khác nhau của học sinh Trong khi phát hiện và giải quyết vấn đề,

HS sẽ huy động được tri thức và khả năng cá nhân, khả năng hợp tác, trao đổi, thảoluận, làm việc theo nhóm với bạn bè để tìm ra cách giải quyết vấn đề tốt nhất

- Thông qua việc GQVĐ, HS được lĩnh hội tri thức, kĩ năng và phương phápnhận thực (" giải quyết vấn đề" không còn chỉ thuộc phạm trù phương pháp mà đã trởthành một mục đích dạy học, được cụ thể hóa thành một mục tiêu là phát triển nănglực giải quyết vấn đề, một năng lực có vị trí hàng đầu để con người thích ứng đượcvới sự phát triển của xã hội)

Trang 36

A

2.2.3 Nội dung cơ bản của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 ban cơ bản

a Động lượng - Định luật bảo toàn động lượng

Khi nghiên cứu sự va chạm của hai hay nhiều vật, Đêcac rút ra kết luận rằngchuyển động có thể truyền từ vật này sang vật khác, nhưng không thể bị mất đi vàkhông thể tự sinh ra Khi chuyển động của một vật này tăng nên bao nhiêu thì chuyểnđộng của vật khác cũng giảm đi bấy nhiêu, và chuyển động của cả hệ là không đổi

lượng của chuyển động) Động lượng của hệ cô lập được bảo toàn, nói cách khác,tổng động lượng của các vật trong hệ trước và sau va chạm là không đổi

Định luật bảo toàn động lượng phản ánh tính chất đồng tính của không gian: Tathấy ngay biểu thức của lực chỉ phụ thuộc tọa độ của các chất điểm tương tác Xét hai

Không gian đồng tính có nghĩa là khi ta tịnh tiến một khoảng a thì lực không

tức là khoảng cách giữa các chất điểm

Trang 37

Đây chính là định luật III Niutơn Kết hợp với định luật II Niutơn ta có đượcđịnh luật bảo toàn động lượng Dạng thứ hai của định luật II Niutơn:

Trang 38

d

P

Tổng động lượng của một hệ cô lập được bảo toàn tương đương với ba đẳng

Trang 39

Khi giảng dạy trong bài cần lưu ý cho HS ghi nhớ khái niệm động lượng làmột đại lượng vectơ, định luật bảo toàn động lượng là định luật bảo toàn vectơ độnglượng của hệ Tuy nhiên, ở trình độ THPT thường chỉ xét trường hợp các vectơđộng lượng có cùng phương, tức là chỉ vận dụng định luật bảo toàn động lượngdưới dạng đại số (dạng vectơ được xếp vào loại bài tập khó).

Định luật bảo toàn động lượng áp dụng được cho trường hợp các ngoại lực kháckhông, nhưng hình chiếu của ngoại lực lên một phương nào đó bằng không thì hìnhchiếu của tổng động lượng theo phương đó được bảo toàn

Định luật bảo toàn động lượng có nhiều ứng dụng như giải bài toán súng giậtkhi bắn, chuyển động bằng phản lực, chuyển động của khối tâm, giải bài toán về vachạm, nổ…Ta lưu ý động lượng là đại lượng vectơ Các đại lượng trước và sau phải

là những vectơ bằng nhau (cùng hướng và độ lớn)

Lưu ý, như các định luật của Niutơn các định luật bảo toàn chỉ đúng với các hệquy chiếu quán tính, các vận tốc đều phải tính đối với mặt đất

Trang 40

b Công và công suất

Ở bậc THCS, HS được học cách tính công đơn giản trong trường hợp riêngA=FS Vậy ở bài này chúng ta cần nhấn mạnh công thức tính trong trường hợp tổngquát Phân biệt ý nghĩa vật lí công dương, công âm, cần lưu ý cho HS trong trườnghợp hay gặp: vật chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang thì công của trọng lực luônbằng không

Để dễ tiếp cận với công thức, SGK sử dụng hình ảnh trực quan: công tỉ lệ vớilực tác dụng và với độ dời theo phương của lực, từ đó dẫn đến công thức tính công

Định dạng
Số trang	164
Dung lượng	3,89 MB