Phát triển năng lực thực hành vật lý cho học sinh trong dạy học chương “chất khí” vật lí 10 trung học phổ thông

Thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học ở trường trung học phổ thông .... Một số biện pháp sử dụng thí nghiệm vật lí để phát triển n

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS TRẦN HUY HOÀNG

Thừa Thiên Huế, năm 2018

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn: Phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học vật

lí chương “Chất khí” vật lí 10 trung học phổ thông”

Tôi xin cam đoan:

Luận văn sử dụng những thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin

đã được chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lý và đưa vào luận văn đúng quy định

Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực

và chưa từng được công bố, sử dụng trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào

Huế, tháng 10 năm 2018

Tác giả

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn:

Phòng đào tạo sau đại học, Ban chủ nhiệm, Quý thầy, cô giáo khoa vật

lí trường Đại học sư phạm Huế và Quý thầy, cô giáo trực tiếp giảng dạy giúp

đỡ tôi trong quá trình học tập

Ban giám hiệu cùng Quý thầy, cô giáo trường THPT Trần Thị Tâm, đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian thực nghiệm và hoàn thành luận văn.Thầy hướng dẫn: PGS.TS Trần Huy Hoàng – người đã trực tiếp khuyến khích, động viên, hướng dẫn tôi thực hiện và hoàn thành luận văn bằng tất cả

sự tận tình và trách nhiệm

Tập thể lớp cao học vật lí khóa 25, các bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

đã giúp đỡ động viên để tôi hoàn thành luận văn này

Huế, tháng 10 năm 2018

Tác giả

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC BẢNG, ĐỒ THỊ 5

MỞ ĐẦU 6

1 Lí do chọn đề tài 6

2 Mục tiêu nghiên cứu 8

3 Giả thuyết khoa học 8

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 8

5 Phương pháp nghiên cứu 8

6 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 9

7 Phạm vi nghiên cứu 9

8 Đóng góp mới của đề tài 9

9 Dự kiến cấu trúc luận văn 9

NỘI DUNG 10

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 10

1.1 Đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực 10

1.1.1 Một số quan điểm chỉ đạo đổi mới giáo dục trung học 10

1.1.2 Những định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông 12

1.1.3 Đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học phát triển năng lực học sinh 12

1.2 Năng lực và phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông 13

1.2.1 Khái niệm chung về năng lực 14

1.2.2 Cấu trúc năng lực 14

1.2.3 Các năng lực chung cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học vật lí 15

1.3 Phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông 16

1.3.1 Khái niệm năng lực thực hành vật lí 16

1.3.2 Biểu hiện của năng lực thực hành vật lí 16

1.3.3 Biện pháp phát triển năng lực thực hành vật lí 18

1.3.4 Đánh giá sự phát triển năng lực thực hành vật lí cho học sinh trung học phổ thông 20

1.4 Tuyển chọn và xây dựng hệ thống thí nghiệm phát triển năng lực thực hành cho học sinh trung học phổ thông 25

1.4.1 Nguyên tắc tuyển chọn xây dựng hệ thống thí nghiệm phát triển năng lực thực hành cho học sinh trung học phổ thông 25

1.4.2 Quy trình xây dựng hệ thống thí nghiệm phát triển năng lực thực hành vật lí cho học sinh trung học phổ thông 26

1.5 Một số phương pháp dạy học và kĩ thuật dạy học tích cực phối hợp với sử dụng thí nghiệm vật lí phát triển năng lực thực hành cho học sinh 277

1.5.1 Phương pháp dạy học hợp tác 277

1.5.2 Phương pháp bàn tay nặn bột 288

1.5.3 Phương pháp sử dụng thí nghiệm vật lí theo hướng dạy học tích cực 299

1.5.4 Sử dụng bài tập vật lí định hướng phát triển năng lực thực hành cho học sinh 333

1.6 Thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học ở trường trung học phổ thông 355

1.6.1 Mục đích và đối tượng điều tra 355

1.6.2 Phương pháp và tiến hành điều tra 355

1.6.3 Kết quả điều tra 355

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 388

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC VẬT LÍ CHƯƠNG CHẤT KHÍ VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 399

2.1 Phân tích cấu trúc, nội dung chương trình vật lí 10 trung học phổ thông 399 2.1.1 Cấu trúc chương Chất khí vật lí 10 trung học phổ thông 399

2.1.2 Mục tiêu chương Chất khí vật lí 10 trung học phổ thông 40

2.1.3 Nội dung kiến thức chương “Chất khí” vật lí 10 trung học phổ thông 41

2.2 Một số biện pháp sử dụng thí nghiệm vật lí để phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học vật lí chương Chất khí vật lí 10 trung học phổ thông 411

2.2.1 Quy trình sử dụng hệ thống thí nghiệm phát triển năng lực thực hành cho học sinh trung học phổ thông 42

2.2.2 Một số biện pháp sử dụng thí nghiệm vật lí kết hợp với phương pháp dạy học tích cực để phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học vật lí chương Chất khí vật lí 10 trung học phổ thông 44

2.2.3 Thiết kế một số giáo án minh họa 47

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 76

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 77

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 77

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 77

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 77

3.2 Đối tượng, nội dung của thực nghiệm sư phạm 78

3.2.1 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 78

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 78

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 78

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 79

3.3.2 Quan sát giờ học 79

3.3.3 Kiểm tra đánh giá (có thể đánh giá bằng bài kt 1 tiết) 80

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 81

3.4.1 Đánh giá định tính 81

3.4.2 Đánh giá định lượng 82

3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 877

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 89

KẾT LUẬN CHUNG 90

PHỤ LỤC 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

DANH MỤC CÁC BẢNG, ĐỒ THỊ

Trang

BẢNG

Bảng 3.1 Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu TNSP 79

Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 83

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 84

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm ĐC và TNg 85

Bảng 3.5 Các tham số thống kê 87

ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Thống kê điểm số Xi của bài kiểm tra 84

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất 85

Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần suất tích lũy 86

Sự quan trọng đó đã được thể hiện trong Nghị quyết số 29NQ/TW Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, do Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng đã kí ngày 04/11/2013, xác

-định rõ: “Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn…”.

Tại Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XI của Đảng, Báo cáo chính trị

của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá X nêu rõ: "Thực hiện đồng bộ các giải pháp phát triển và nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lý tưởng, giáo dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội”.

Tuy nhiên, chương trình giảng dạy ở trường phổ thông hiện nay chưa phát triển được năng lực cũng như kỹ năng cần thiết cho học sinh Tại hội nghị Tổng kết, đánh giá Chương trình, Sách giáo khoa Giáo dục Phổ thông

hiện hành của Việt Nam, Bộ trưởng GD&ĐT Phùng Xuân Nhạ chia sẻ:

“Những gì bất cập trong chương trình hiện hành thì cần điều chỉnh Bất cập không phải là thừa, mà là chưa hợp lý, phải điều chỉnh Chương trình hiện hành vẫn nặng về kiến thức, nhẹ kỹ năng, đặc biệt là chưa tiếp cận theo hướng phát triễn phẩm chất, năng lực của người học”

Cũng như theo đánh giá ghi trong Chiến lược giáo dục 2011 – 2020 ban hành kèm theo quyết định số 711/QĐ/TTg ngày 13/06/2012 của Thủ tướng Chính phủ thì sau hơn 20 năm đổi mới, mặc dù đã có những chuyển biến tích cực, song ngành Giáo dục nước ta vẫn đang bộc lộ nhiều hạn chế, bất cập, đó

là “Nội dung chương trình còn nặng về lí thuyết, phương pháp dạy học còn lạc hậu, chưa chú trọng giáo dục kỹ năng sống, phát huy tính sáng tạo, năng lực thực hành của học sinh…” Một trong những hình thức phát huy được

tính tích cực, tự lực, năng lực thực hành của học sinh là tổ chức hoạt động theo nhóm Trong hoạt động nhóm, học sinh có thể trao đổi ý kiến cho nhau, mạnh dạn nói lên ý kiến của mình, hợp tác ,giúp đỡ nhau trong quá trình thực hành Tuy nhiên hiện nay, phần lớn ý kiến đều cho rằng tổ chức dạy học theo nhóm gặp một số khó khăn, chẳng hạn như dễ mất thời gian, học sinh mất trật tự,giáo viên khó quản lý…

Nguyên nhân của thực trạng trên là do việc tiếp cận với các phương pháp dạy học tích cực đối với một bộ phận giáo viên còn là vấn đề chưa được giải quyết Bên cạnh đó, một phần do giáo viên chưa chú trọng đến việc phát triển năng lực, rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh, dẫn đến việc học sinh không có thói quen vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Đối với bộ môn Vật lý thì hầu hết các kiến thức vật lý đều được rút ra

từ những quan sát và thí nghiệm Thí nghiệm có vai trò to lớn trong việc nâng cao hứng thú học tập bộ môn, góp phần vào việc giáo dục năng lực thực hành cho học sinh trung học phổ thông Tuy nhiên, thực tế việc dạy học cho thấy rằng học sinh rất lúng túng khi sử dụng các dụng cụ trong phòng thực hành -

nghĩa là khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của các em vẫn còn nhiều hạn chế.

Nhận thức được tầm quan trọng và ý nghĩa của việc đổi mới PPDH trong giai đoạn hiện nay; căn cứ vào các chủ trương của Đảng, Nhà nước, bộ

GD về vấn đề đổi mới PPDH và khả năng của bản thân, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn Vật lý, chúng tôi chọn đề tài: “Phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học vật lí chương “Chất khí” vật lí 10 trung học phổ thông”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu và đề xuất một số hình thức và biện pháp nhằm phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học vật lí chương Chất khí vatak lí

10 trung học phổ thông

3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựngđược được quy trình dạy học theo hướng phát triển NLTH cho học sinh và vận dụng vào quá trình dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT thì sẽ góp phần phát triển NLTH cho học sinh, nâng cao chất lượng và kết quả học tập của học sinh

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận về đổi mới phương pháp dạy học vật lí, về những biểu hiện của năng lực thực hành, những hình thức phát triển năng lực thực hành cho học sinh

- Điều tra thực tiễn dạy học môn vật lí 10 trung học phổ thông, về việc phát triển năng lực thực hành cho học sinh

- Đề xuất một số hình thức và biện pháp nhằm phát triển năng lực thực hành cho học sinh

- Kiểm tra tính giá trị và tính khả thi của các biện pháp đã đề xuất

5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận các phương pháp dạy học

- Tiến hành điều tra khảo sát.

- Nghiên cứu thực tiễn và thực nghiệm sư phạm

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

6 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

* Khách thể

Dạy và học vật lí trong trường THPT

* Đối tượng nghiên cứu

- Phối hợp sử dụng phương pháp thực hành trong dạy học cho học sinh lớp 10 – THPT

- Giáo viên, học sinh THPT

7 Phạm vi nghiên cứu

Bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực hành, một phương pháp nhận thức đặc thù của vật lí học khi dạy học các định luật về chất khí vật lí 10

8 Đóng góp mới của đề tài

- Về lý luận: khẳng định sự cần thiết và có thể dạy học tăng cường bồi dưỡng năng lực thực hành vật lý cho học sinh

4 Nhiệm vụ nghiên cứu.

5 Phương pháp nghiên cứu

6 Đối tượng và khách thế nghiên cứu

7 Phạm vi nghiên cứu

8 Đóng góp mới của đề tài

9 Dự kiến cấu trúc luận văn

PHẦN II: NỘI DUNG

CHƯƠNG I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của vấn đề phát triển năng lực thực hành vật lí cho học sinh trung học phổ thông

CHƯƠNG II: Một số biện pháp phát triển năng lực thực hành cho học sinh thông qua dạy học vật lí chương Chất khí vật lí 10 trung học phổ thông.CHƯƠNG III: Thực nghiệm sư phạm

NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH

giải quyết vấn đề (GQVĐ) chú trọng kiểm tra đánh giá (KTĐG) trong quá trình dạy học để có thể tác động kịp thời nhằm nâng cao chất lượng của các hoạt động dạy học và giáo dục.

- Báo cáo chính trị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI: “Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp thi, kiểm tra theo hướng hiện đại; nâng cao chất lượng toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lý tưởng, giáo dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội”

- Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 – 2020 ban hành kèm theo Quyết định 711/QĐ-TT ngày 13/6/2012 của Thủ tướng Chính phủ: "Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người học"; "Đổi mới kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông, kỳ thi tuyển sinh đại học, cao đẳng theo hướng đảm bảo thiết thực, hiệu quả, khách quan

và công bằng; kết hợp kết quả kiểm tra đánh giá trong quá trình giáo dục với kết quả thi"

- Nghị quyết số 44/NQ-CP, ngày 09/6/2014 Ban hành Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ tám Ban Chấp hành Trung ương khóa XI

về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng Xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế: “Đổi mới hình thức, phương pháp thi, kiểm tra và đánh giá kết quả giáo dục theo hướng đánh giá năng lực của người học; kết hợp đánh giá cả quá trình với đánh giá cuối kỳ học, cuối năm học theo mô hình của các nước có nền giáo dục phát triển”

Những quan điểm, định hướng nêu trên tạo tiền đề, cơ sở và môi trường pháp lý thuận lợi cho việc đổi mới giáo dục phổ thông nói chung, đổi mới

đồng bộ PPDH, KTĐG theo định hướng năng lực người học.

1.1.2 Những định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông

Chương trình giáo dục phổ thông được xây dựng có sự chuyển từ chương trình giáo dục định hướng nội dung dạy học sang chương trình giáo dục định hướng năng lực

CT định hướng nội dung Theo cách tiếp cận nội dung, CT thường chỉ nêu ra một danh mục đề tài, chủ đề của một lĩnh vực hay môn học nào đó cần dạy và học Tức là tập trung xác định và trả lời câu hỏi: Chúng ta muốn HS biết cái gì? Nên chạy theo khối lượng kiến thức, ít chú ý dạy cách học, nhu cầu, hứng thú của người học CT mới chuyển sang định hướng năng lực, nhằm phát triển phẩm chất và năng lực người học Đó là cách tiếp cận nêu rõ học sinh sẽ làm được gì và làm như thế nào vào cuối mỗi giai đoạn học tập trong nhà trường Cách tiếp cận này cũng đòi hỏi HS nắm vững những kiến thức, kĩ năng cơ bản nhưng còn chú trọng yêu cầu vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực hành, giải quyết các tình huống trong học tập và cuộc sống; tính chất và kết quả hoạt động cũng phụ thuộc rất nhiều vào hứng thú, niềm tin, đạo đức… của người học nên CT cũng rất chú trọng đến mục tiêu phát triển các phẩm chất của học sinh; phát triển các phẩm chất chủ yếu và các năng lực chung mà mọi học sinh đều cần có, đồng thời phát triển các phẩm chất và năng lực riêng của từng em; tập trung vào việc dạy và học như thế nào?

Sự thay đổi căn bản trong cách tiếp cận này sẽ chi phối và bắt buộc tất

cả các khâu của quá trình dạy học thay đổi: nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức, cách kiểm tra, đánh giá, thi cử; cách thức quản lý và thực hiện… nhằm tạo ra sự thay đổi căn bản về chất lượng giáo dục

1.1.3 Đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học phát triển năng lực học sinh

Có nhiều năng lực cần hình thành và phát triển cho HS trong dạy học

như: năng lực tự học; năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề (GQVĐ); năng lực sáng tạo; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông Trong số đó, phát triển năng lực sáng tạo, năng lực phát hiện và GQVĐ của HS là mục tiêu quan trọng, qua đó góp phần thúc đẩy sự hình thành và phát triển của các năng lực khác Để đạt được mục tiêu đó, PPDH cần phải đổi mới phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học để

HS có thể tham gia vào hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề; góp phần đắc lực hình thành năng lực hành động, phát huy tính tích cực, độc lập, sáng tạo của HS để từ đó bồi dưỡng cho HS phương pháp tự học, hình thành khả năng học tập suốt đời

- Dạy học chú trọng rèn luyện PP tự học: Trong các PP học thì cốt lõi là

PP tự học Nếu rèn luyện cho người học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập sẽ được nhân lên gấp bội

- Dạy học tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác: Lớp học là môi trường giao tiếp GV - HS và HS - HS, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh nội dung học tập Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến mỗi cá nhân được bộc lộ, khẳng định hay bác bỏ, qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới

- Dạy học có sự kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò: Trong PP tích cực, GV phải hướng dẫn học sinh phát triển kĩ năng tự đánh giá

để tự điều chỉnh cách học Liên quan với điều này, GVcần tạo điều kiện thuận lợi để học sinh được tham gia đánh giá lẫn nhau Trong dạy học tích cực, GV không còn đóng vai trò đơn thuần là người truyền đạt kiến thức, GV trở thành người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để học sinh tự lực chiếm lĩnh nội dung học tập, chủ động đạt các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ theo yêu cầu của chương trình

1.2 Năng lực và phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông

1.2.1 Khái niệm chung về năng lực

Theo từ điển giáo khoa tiếng việt: "Năng lực là khả năng làm tốt công việc, nhờ có phẩm chất đạo đức và trình độ chuyên môn" F.E Weinert (2001) định nghĩa: "Năng lực là là khả năng và kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, 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 họat" Trong chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực, khái niệm năng lực được sử dụng rất phổ biến Năng lực liên quan đến bình diện mục tiêu của dạy học: mục tiêu dạy học được mô tả thông qua các năng lực cần hình thành Trong các môn học, những nội dung

và hoạt động cơ bản liên kết với nhau hình thành các năng lực

Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn Mục tiêu hình thành năng lực định hướng cho việc lựa chọn, đánh giá mức độ quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung và hoạt động, hành động dạy học về PP Năng lực mô tả việc giải quyết những đòi hỏi về nội dung trong các tình huống cụ thể, nắm vững và vận dụng được các phép biến đổi cơ bản

1.2.2 Cấu trúc năng lực

Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúc của chúng Trong thực tế có nhiều loại năng lực khác nhau Việc mô

tả cấu trúc và đặc điểm của các thành phần năng lực cũng khác nhau Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là sự kết hợp của bốn năng lực thành phần: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội, năng lực cá thể

Năng lực chuyên môn: Khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như đánh giá kết quả một cách độc lập, có PP và chính xác về mặt chuyên môn ( Bao gồm cả khả năng tư duy logic, phân tích, tổng hợp và trừu tượng, khả năng nhận biết các mối quan hệ hệ thống và quá trình)

Năng lực phương pháp: Là khả năng hành động có kế hoạch, định

hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề Trung tâm của năng lực PP là những phương thức nhận thức, xử lí, đánh giá,truyền thụ và giới thiệu trình bày tri thức Nó được tiếp nhận qua việc học

PP luận - GQVĐ

Năng lực xã hội: là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống xã hội, trong những nhiệm vụ khác nhau và sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác

Năng lực cá thể: khả năng xác định, suy nghĩ và đánh giá được những

cơ hội phát triển, giới hạn của mình, phát triển được năng khiếu cá nhân, xây dựng kế hoạch cho cuộc sống

* Mô hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột giáo dục theo UNESCO

Các thành phần năng lực Các trụ cột giáo dục của UNESCO

Như vậy, cấu trúc của khái niệm năng lực luôn có mối quan hệ chặt chẽ

và không thể tách với nhau Giáo dục định hướng phát triển năng lực không chỉ nhằm mục tiêu phát triển năng lực chuyên môn mà còn phát triển năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể

1.2.3 Các năng lực chung cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học vật lí

Với quan điểm dạy học định hướng năng lực hiện nay thì học sinh sẽ được hình thành và phát triển nhiều năng lực chung cần thông qua dạy học vật

lí Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi làm nền tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống vag lao động nghề

nghiệp như: năng lực nhận thức, năng lực ngôn ngữ tính toán, năng lục hợp tác năng lực chung của học sinh trong dạy học phổ thông có thể chia thành các nhóm năng lực sau:

Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân: năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy, năng lực tự quản lí

Nhóm năng lực về quan hệ xã hội: năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác.Nhóm năng lực công cụ: năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông, năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán

1.3 Phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông

1.3.1 Khái niệm năng lực thực hành vật lí

Trong từ điển Tiếng Việt khái niệm năng lực thực hành được định nghĩa như sau: “Năng lực thực hành 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” Trên cơ sở đó, NLTH vật lí được định nghĩa: “NLTH vật lí là khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng thực hành trong lĩnh vực VL cùng với thái độ tích cực để giải quyết các vấn đề đặt ra trong thực tiễn” Đó có thể là khả năng lí giải một hiện tượng VL, thực hiện thành công một thí nghiệm VL hay khả năng chế tạo một dụng cụ TN hoạt động dựa trên các nguyên tắc VL để phục vụ học tập

và nghiên cứu NLTH gắn với khả năng hành động, nghĩa là đòi hỏi HS phải giải thích được, làm được, vận dụng được kiến thức VL vào thực tiễn chứ không dừng lại ở mức độ hiểu Rèn luyện các kĩ năng thực hành là yếu tố đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển NLTH Do vậy, trong quá trình bồi dưỡng NLTH cho SV, ngoài việc phát triển các kiến thức,

kĩ năng và thái độ, giảng viên cần nhấn mạnh đến việc phát triển các kĩ năng thực hành cho SV

1.3.2 Biểu hiện của năng lực thực hành vật lí

Việc bồi dưỡng và trang bị cho người học VL có được NLTH là một trong những vấn đề trọng tâm và cốt lõi trong quá trình giảng dạy VL ở trường phổ thông NLTH của người học có thể nhận thức thông qua một số biểu hiện được tóm lược qua sơ đồ sau:

- Kiến thức về thiết bị, về an toàn - Kiến thức

về xử lí số liệu, kiến thức về sai số

- Kiến thức về biểu diễn số liệu dưới bảng biểu, đồ thị

- Quan sát diễn biến hiện tượng, ghi lại kết quả, biểu diễn bằng bảng biểu, đồ thị, tính toán sai số

- Biện luận, trình bày kết quả

- Thái độ kiên nhẫn

- Thái độ trung thực

1.3.3 Biện pháp phát triển năng lực thực hành vật lí

Thiết kế và tổ chức tiến trình dạy học một bài học Vật lí tương tự như các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm Nếu mỗi bài học Vật lí từ năm đầu tiên đến năm cuối cùng ở trường phổ thông, học sinh được quan tâm bồi dưỡng để hoạt động nhận thức theo tiến trình của phương pháp nhận thức khoa học, trong môn Vật lý là PPTN Vật lý thì nhất định năng lực nhận thức

sẽ được phát triển

Tuy nhiên, không phải bài học nào cũng phải thiết kế đủ các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm mà tùy nội dung từng bài cụ thể hoặc từng phần của bài, cần vận dụng một cách sáng tạo để đạt được hiệu quả thực sự.Xây dựng tình huống có vấn đề, tạo cảm xúc mạnh mẽ, giúp học sinh say

Dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua nghiên cứu tài liệu mới

*Những lưu ý khi dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua nghiên cứu tài liệu mới:

- Không thể dạy phương pháp một cách thuần túy mà phải dạy thông qua việc vận dụng phương pháp đó để xây dựng một đơn vị tri thức nào đó Như vậy, yêu cầu của bài học là học sinh vừa nắm được những tri thức cơ bản

vừa nắm được phương pháp ở mức độ nào đó về lý thuyết và thực hành (thực hành sử dụng phương pháp).

- Tiến trình xây dựng tri thức vật lí phải phỏng theo việc tạo ra tri thức

ấy của nhà bác học: học sinh tham dự vào việc “khám phá lại” tri thức trong điều kiện nhà trường

- Bài học phải sử dụng các thiết bị có thể có trong điều kiện nhà trường hiện nay (dễ tìm, rẻ tiền, dễ chế tạo), các giả thuyết nêu ra và việc suy ra hệ quả logic của nó không quá phức tạp để học sinh được tham gia nhiều nhất vào các khâu của phương pháp thực nghiệm, từ đó họ có điều kiện vận dụng phương pháp, hình thành và rèn luyện kĩ năng

- So với các bài học khác, bài học tường minh phương pháp thực nghiệm thực hiện đồng thời hai nội dung dạy học: dạy tri thức về sự kiện và dạy tri thức về phương pháp Bài học không cho phép nêu ra định luật dưới dạng thông báo, buộc học sinh phải công nhận mà phải tạo ra nó Vì vậy, cần một thời gian gấp đôi so với bài học bình thường Vì vậy, các bài học tường minh phương pháp thực nghiệm được lựa chọn sao cho thí nghiệm kiểm tra hệ quả logic của giả thuyết có nội dung tương tự với thí nghiệm thực hành

- Các tri thức của vật lí được xây dựng bằng một số hữu hạn các phương pháp nhận thức khoa học bộ môn, vì thế bài học tường minh phương pháp thực nghiệm là hạn chế

Logic của bài học tường minh phương pháp thực nghiệm “Vấn đề nhận thức” ở bài học này là nội dung của phương pháp thực nghiệm Nội dung này

đã được giới thiệu trong phần Cơ học nên trong phần Nhiệt học học sinh nắm PPTN Vật lý ở mức áp dụng Theo Bloom, một số hành động ứng với mức

độ áp dụng là: sử dụng, giải quyết, dự đoán, thiết kế, chứng minh…

Chương “Chất khí” với 2 định luật thực nghiệm là điều kiện thuận lợi

để bồi dưỡng, củng cố, vận dụng PPTN Vật lý Do đó nhiệm vụ của bài học là vận dụng PPTN xây dựng định luật Bôilơ – Mariốt và định luật Sác – lơ

1.3.4 Đánh giá sự phát triển năng lực thực hành vật lí cho học sinh trung học phổ thông

1.3.4.1 Nguyên tắc kiểm tra, đánh giá sự phát triển năng lực thực hành vật lý cho học sinh trung học phổ thông

a Phải đánh giá được các năng lực khác nhau của học sinh.

+ Mỗi cá nhân để thành công trong học tập, thành đạt trong cuộc sống phải sở hữu nhiều loại NL khác nhau Nên GV phải sử dụng nhiều loại hình, công cụ khác nhau nhằm KTĐG các loại NL khác nhau của người học, để kịp thời phản hồi, điều chỉnh các hoạt động dạy học và GD

+ NL của cá nhân thể hiện qua các hoạt động có thể quan sát và đo lường, đánh giá được Mỗi kế hoạch KTĐG cụ thể phải thu thập được các chứng cứ cốt lõi về các kiến thức, kỹ năng, thái độ được tích hợp trong những tình huống, ngữ cảnh thực tế

+ NL thường tồn tại dưới hai hình thức: NL chung và NL đặc thù

- NL chung là những NL cần thiết để cá nhân có thể tham gia hiệu quả trong nhiều hoạt động và các bối cảnh khác nhau của đời sống xã hội NL chung cần thiết cho mọi người

- NL đặc thù thường liên quan đến một số môn học cụ thể hoặc một lĩnh vực hoạt động có tính đặc thù; cần thiết ở một hoạt động cụ thể, đối với một số người hoặc cần thiết ở những bối cảnh nhất định Các NL đặc thù không thể thay thế NL chung

+ NL của mỗi cá nhân là một phổ từ NL bậc thấp như nhận biết hoặc tìm kiếm thông tin tới NL bậc cao như khái quát hoặc phản ánh Do vậy,KTĐG phải bao quát được cả hai loại mức độ khác nhau của NL này.+ NL và các thành tố của nó không bất biến mà được hình thành và biến đổi liên tục trong suốt cuộc sống của mỗi cá nhân Mỗi kết quả KTĐG chỉ là một “lắt cắt”, do vậy mà mỗi phán xét, quyết định về HS phải sử dụng nhiều nguồn thông tin từ các kết quả KTĐG

b Đảm bảo tính khách quan

Nguyên tắc khách quan được thực hiện trong quá trình kiểm tra và đánh giá nhằm đảm bảo sao cho kết quả thu thập được ít chịu ảnh hưởng từ những yếu tố chủ quan khác Sau đây là một số yêu cầu khi thực hiện nguyên tắc khách quan:

+ Phối hợp một cách hợp lý các loại hình, công cụ đánh giá khác nhau nhằm hạn chế tối đa các hạn chế của mỗi loại hình, công cụ đánh giá

+ Đảm bảo môi trường cơ sở vật chất không ảnh hưởng đến việc thực hiện các bài tập đánh giá của HS

+ Kiểm soát các yếu tố khác ngoài khả năng thực hiện bài tập đánh giá của HS có thể ảnh hưởng đến kết quả bài làm hay thực hiện hoạt động của

HS Các yếu tố khác đó có thể là trạng thái sức khỏe, tâm lý lúc làm bài hay thực hiện các hoạt động, ngôn ngữ diễn đạt trong bài KT, độ dài của bài KT,

sự quen thuộc với bài KT, nhiệm vụ hay bài tập vừa sức, có thách thức để mỗi

em có thể tích cực vận dụng, phát triển kiến thức và NL đã học

- Đề bài KT phải cho HS cơ hội để chứng tỏ khả năng áp dụng những kiến thức, NL HS đã học vào đời sống hằng ngày và giải quyết vấn đề

- Đối với những bài KT nhằm thu thập thông tin để đánh giá xếp loại

HS, GV cần phải đảm bảo rằng hình thức bài kiểm tra là không xa lạ đối với mọi HS Mặt khác, ngôn ngữ và cách trình bày được sử dụng trong bài KT phải đơn giản, rõ ràng, phù hợp với trình độ của HS Bài KT không chứa những hàm ý đánh đố HS

- Đối với các bài KT kiểu thực hành hay tự luận, thang đánh giá cần được xây dựng cẩn thận sao cho việc chấm điểm hay xếp loại cũng như ghi nhận xét kết quả phản ánh đúng khả năng làm bài của người học

c Đảm bảo tính toàn diện

Đảm bảo tính toàn diện cần được thực hiện trong quá trình đánh giá kết quả học tập của HS nhằm đảm bảo kết quả HS đạt được qua KT, phản ảnh

được mức độ đạt được về kiến thức, kỹ năng, thái độ trên bình diện lý thuyết cũng như thực hành, ứng dụng với các mức độ nhận thức khác nhau trong hoạt động học tập của họ.

* Một số yêu cầu nhằm đảm bảo tính toàn diện trong đánh giá kết quả học tập của HS:

+ Mục tiêu đánh giá cần bao quát các kết quả học tập với những mức

độ nhận thức từ đơn giản đến phức tạp và các mức độ phát triển kỹ năng.+ Nội dung KTĐG cần bao quát được các trọng tâm của chương trình, chủ đề, bài học mà ta muốn đánh giá

+ Công cụ đánh giá cần đa dạng

+ Các bài tập hoặc hoạt động đánh giá không chỉ đánh giá kiến thức, kỹ năng môn học mà còn đánh giá các phẩm chất trí tuệ và tình cảm, những kỹ năng xã hội

d Đảm bảo tính công khai

Đánh giá phải là một tiến trình công khai Do vậy, các tiêu chí và yêu cầu đánh giá các nhiệm vụ hay bài tập, bài thi cần được công bố đến HS trước khi họ thực hiện HS cần biết cách tiến hành các nhiệm vụ để đạt được tốt nhất các tiêu chí và yêu cầu đã định Việc công khai các yêu cầu hoặc tiêu chí đánh giá tạo điều kiện cho HS có cơ sở để xem xét tính chính xác, tính thích hợp của các đánh giá của GV, tham gia đánh giá kết quả học tập của bạn học

và của bản thân Nhờ vậy, việc đảm bảo tính công khai sẽ góp phần làm cho hoạt động KTĐG trong nhà trường khách quan và công bằng hơn

e Đảm bảo tính GD

Đánh giá phải góp phần nâng cao việc học tập và khả năng tự học, tự

DG của HS HS có thể học từ những đánh giá của GV Từ đó HS định ra cách

tự điều chỉnh hành vi học tập về sau của bản thân Muốn vậy, GV cần làm cho bài kiểm tra sau khi được chấm trở nên có ích đối với HS bằng cách ghi lên bài kiểm tra những ghi chú về:

g Đảm bảo tính phát triển

GD là quá trình giúp đỡ những cá nhân trong xã hội phát triển tiềm năng của mình để trợ thành những người có ích Trong dạy học, để giúp cho việc đánh giá kết quả học tập có tác dụng phát triển các NL của người họcmột cách bền vững, cần thực hiện các yêu cầu sau:

+ Công cụ đánh giá tạo điều kiện cho HS khai thác, vận dụng các kiến thức, kỹ năng liên môn và xuyên môn

+ PP và công cụ đánh giá góp phần kích thích lối dạy phát huy tinh thần tự lực, chủ động và sáng tạo của HS trong học tập, chú trọng thực hành, rèn luyện và phát triển kỹ năng

+ Đánh giá hướng đến việc duy trì sự phấn đấu và tiến bộ của người học cũng như góp phần phát triển động cơ học tập đúng đắn trong người học.+ Qua những phán đoán, nhận xét về việc học của HS, người GV nhất thiết phải giúp các em nhận ra chiều hướng phát triển trong tương lai của bản thân, nhận ra tiềm năng của mình Nhờ vậy, thúc đẩy các em phát triển lòng

tự tin, hướng phấn đấu và hình thành NL tự đánh giá cho HS

1.3.4.2 Các phương pháp đánh giá năng lực thực hành vật lý của học sinh

a Đánh giá thông qua quan sát

Đánh giá thông qua quan sát trong giờ học là một hình thức đánh giá

quan trọng nó giúp người dạy có cái nhìn tổng quan về thái độ, hành vi, sự phát triển của các kĩ năng học tập của người học suốt quá trình dạy học Các quan sát có thể là: quan sát thái độ trong giờ học, quan sát tinh thần xây dựng bài, quan sát thái độ trong hoạt động nhóm, quan sát kĩ năng trình bày của

HS, quan sát HS thực hiện các dự án trong lớp học Muốn đánh giá HS thông qua quan sát GV cần thiết phải lập phiếu quan sát hoặc quan sát tự do và ghi chép lại bằng nhật kí dạy học

GV có thể viết nhật kí giảng dạy theo từng ngày, theo từng lớp, ghi lại các hoạt động xảy ra trong mỗi tiết học, sau đó thông báo với HS những ghi chép sau mỗi giờ học và mục đích của việc ghi chép nhằm giúp HS có ý thức hơn trong các giờ học sau

b Đánh giá thông qua vấn đáp, thảo luận nhóm

GV có thể vấn đáp về nội dung bài cũ để kiểm tra việc học bài ở nhà hoặc có thể đặt những câu hỏi cho HS trả lời cá nhân hay hoạt động nhóm trog quá trình dạy bài mới nhằm đánh giá mức độ đạt được mục tiêu bài học hoặc đoán được những khó khăn mà người học mắc phải nhằm cải thiện quá trình dạy và người học cải thiện quá trình học GV có thể sử dụng các kĩ thuật dạy học như kĩ thuật tia chớp,kĩ thuật công não để thu được nhiều thông tin phản hồi từ HS

c Đánh giá thông qua bài kiểm tra

Đánh giá thông qua bài kiểm tra là hình thức đánh giá hiện đang áp dụng phổ biến ở các trường phổ thông Người dạy có thể đánh giá người học thông qua các bài kiểm tra 15 phút, 45 phút Có thể sử dụng hình thức trắc nghiệm tự luận hoặc trắc nghiệm khách quan hoặc kết hợp cả hai để đánh giá Khi đánh giá dựa vào các bài kiểm tra, người dạy không chỉ căn cứ vào nội dung khoa học mà còn phải đánh giá về cách trình bày, diễn đạt, bố cục

d Học sinh tự đánh giá

Là hình thức HS tự đánh giá kiến thức, kĩ năng và mục tiêu học tập của

chính mình trước, trong hoặc sau các giờ học HS có thể đánh giá kiến thức thông qua báo cáo, bài tập hoặc dự án mà GV yêu cầu Sau đó HS tự đánh giá bài làm của mình thông qua bảng kiểm Một bảng kiểm đơn giản có thể được thiết kế theo các cấp độ khác nhau phù hợp với năng lực của HS được thể hiện từ rất tốt, tốt, đạt yêu cầu, cần cố gắng thêm, chưa hài lòng.

e Đánh giá đồng đẳng

GV hướng dẫn HS trong lớp tự đánh giá kết quả học tập của mình, đánh giá kết quả học tập của nhau trước và trong quá trình hoạt động nhóm dựa theo những tiêu chí được định sẵn

g Đánh giá dựa vào một số kĩ thuật thu nhận thông tin phản hồi khác

+ Sau khi dạy xong một bài hoặc một nội dung cụ thể, đề nghị HS trả lời vào giấy hai câu hỏi: Nội dung (kĩ năng) quan trọng nhất bạn đã học được

là gì? Nội dung kiến thức nào trong bài bạn chưa hiểu trong bài?

+ Yêu cầu HS thiết kế lược đồ tư duy hoặc làm bản đồ khái niệm về nội dung bài học trước khi học hoặc sau khi học

+ Yêu cầu HS tóm tắt các kiến thức vừa học bằng một số ít câu hỏi giới hạn

+ Yêu cầu mỗi HS viết câu trả lời ngắn ngọn cho câu hỏi: Kiến thức bạn vừa học được áp dụng vào thực tiễn như thế nào?

+ Yêu cầu HS đặt câu hỏi về một nội dung trong kiến thức đã được học

và đưa ra câu trả lời ngắn gọn cho nội dung đó

1.4 Tuyển chọn và xây dựng hệ thống thí nghiệm phát triển năng lực thực hành cho học sinh trung học phổ thông

1.4.1 Nguyên tắc tuyển chọn xây dựng hệ thống thí nghiệm phát triển năng lực thực hành cho học sinh trung học phổ thông

Nguyên tắc 1: GV nên lựa chọn các TNVL đảm bảo được tính an toàn,

không độc hại đối với GV và HS, giáo viên cần timg hiểu các dụng cụ thay thế các dụng cụ phức tạp, khó sử dụng có độ nguy hiểm cao trong quá trình

làm thí nghiệm Muốn vậy, GV phải tuân thủ đúng các thao tác theo hướng dẫn, thực hiện đúng các quy tắc về an toàn phòng thí nghiệm, am hiểu những nguyên nhân có thể gây ra nguy hiểm.

Nguyên tắc 2: GV nên lựa chọn cácTN thực hiện trước học sinh phải có

kết quả tốt, đảm bảo tính khoa học Muốn đảm bảo thí nghiệm thành công giáo viên phải thực hiện đúng theo hướng dẫn, có kĩ năng thực hiện thí nghiệm thành thạo, chuẩn bị kĩ trước khi lên lớp, nếu thí nghiệm không thành công cần bình tĩnh tìm ra nguyên nhân, giải thích rõ ràng cho học sinh

Nguyên tắc 3: GV cần chọn lựa những TN gắn liền với nội dung kiến

thức trọng tâm của bài học Các TN thực hiện trên lớp thì số lượng TN trong một bài vừa phải và thời gian dành cho mỗi thí nghiệm phải hợp lí Với TN

HS có thể tự làm ở nhà hoặc trong các buổi ngoại khóa thì GV có thể giao nội dung, hướng dẫn cách tiến hành để HS có thể tự thực hiện

Nguyên tắc 4: GV nên lựa chọn những TN có tính trực quan cao, hiện

tượng TN rõ ràng, dễ quan sát bằng mắt thường và có tính thuyết phục cao Muốn vậy dụng cụ thí nghiệm phải có kích thước hình dáng thích hợp, nếu cần phải dùng phông màu thích hợp, GV phải hướng dẫn HS chú ý theo dõi, quan sát

Nguyên tắc 5: GV nên lựa chọn hệ thống câu TN HS biểu diễn mà

dụng cụ đơn giản, dễ thiết kế, HS dễ làm nhưng mang tính khoa học cao Với các TN khó, có tính không an toàn cao thì GV hướng dẫn HS tìm hiểu các TNVL ảo và các TNVL biểu diễn trên mạng internet

Bước 2: Lựa chọn các thí nghiệm đáp ứng được các tiêu chí phát triển năng lực thực hành cho học sinh.

Bước 3: Tiến hành làm thử các thí nghiệm đã lựa chọn để xác định những hướng dẫn cụ thể về dụng cụ tong điều kiện thí nghiệm của nhà trường

và trong cuộc sống thực tiễn, cách cải tiến thí nghiệm thành công (dụng cụ thay thế, bổ sung các điều kiện để thí nghiệm thành công, an toàn)

Bước 4: Thiết kế hệ thống câu hỏi, bài tập để hình thành, phát triển và đánh giá năng lực thực hành cho HS

1.5 Một số phương pháp dạy học và kĩ thuật dạy học tích cực phối hợp với sử dụng thí nghiệm vật lí phát triển năng lực thực hành cho học sinh 1.5.1 Phương pháp dạy học hợp tác

PPDH hợp tác ( PP thảo luận nhóm): Là một PPDH mà HS được phận chia thành nhóm mhỏ riêng biệt, chịu trách nhiệm về một mục tiêu duy nhất, được thực hiện thông qua nhiệm vụ riêng biệt của từng người Các hoạt động

cá nhân riêng biệt được tổ chức lại, liên kết hữu cơ với nhau nhằm thực hiện một mục tiêu chung

* Quy trình thực hiện dạy học hợp tác bao gồm các bước sau:

a Làm việc chung cả lớp

+ Giáo viên giới thiệu chủ đề thảo luận nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức

+ Tổ chức các nhóm, giao nhiệm vụ cho các nhóm, quy định thời gian

và phân chia vị trí làm việc cho các nhóm

+ Hướng dẫn cách làm việc theo nhóm

b Làm việc theo nhóm

+ Lập kế hoạch làm việc

+ Thảo thuận quy tắc làm việc

+ Phân công trong nhóm, từng cá nhân làm việc độc lập

+ Trao đổi ý kiến, thảo luận trong nhóm.

+ Cử đại diện trình bày kết quả làm việc của nhóm

c Thảo luận, tổng kết trước toàn lớp

+ Đại diện từng nhóm trình bày kết quả thảo luận nhóm

+ Các nhóm khác quan sát, lắng nghe, chất vấn, bình luận và bổ sung ý kiến

+ Giáo viên tổng kết và nhận xét đặt vấn đề cho bài tiếp theo hoặc vấn đề tiếp theo

1.5.2 Phương pháp bàn tay nặn bột

Bước 1: Tình huống xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề.

- Là một tình huống do giáo viên chủ động đưa ra như là một cách dẫn nhập vào bài học

- Câu hỏi nêu vấn đề là câu hỏi lớn của bài học

- Câu hỏi phải phù hợp với trình độ học sinh, gây mâu thuẫn nhận thức

và kích thích tính tò mò của học sinh

- Giáo viên phải dùng câu hỏi mở, tuyệt đối không được dùng câu hỏi đóng

Bước 2: Bộc lộ quan niệm ban đầu của học sinh.

- Giáo viên khuyến khích học sinh nêu những suy nghĩ, nhận thức ban đầu của mình về sự vật, hiện tưởng mới

- Giáo viên cho học sinh trình bày bằng nhiều hình thức: viết, vẽ, nói, …

- Giáo viên không nhất thiết phải chú ý tới các quan niệm đúng, cần phải chú trọng đến các quan niệm sai

Bước 3: Đề xuất câu hỏi hay giả thuyết và thiết kế phương án thực

nghiệm

3.1 Đề xuất câu hỏi

- Từ những khác biệt và phong phú về biểu tượng ban đầu, GV giúp HS

đề xuất câu hỏi.

- GV cần khéo léo chọn lựa một số biểu tượng ban đầu khác biệt trong lớp từ đó HS đặt câu hỏi liên quan đế bài học.àđể giúp học sinh so sánh

3.2 Đề xuất phương án thực nghiệm nghiên cứu

- Từ những câu hỏi của HS, GV nêu câu hỏi cho HS đề nghị các em đề xuất thực nghiệm để tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi đó

- GV ghi chú lên bảng các đề xuất của HS để các ý kiến sau không trùng lặp

- Khuyến khích HS tự đánh giá ý kiến nhau hơn là ý kiến của GV nhận xét

Bước 4: Tiến hành thực nghiệm tìm tòi – nghiên cứu

- Quan sát tranh và mô hình và ưu tiên thực nghiệm trên vật thật

- Từ những khác biệt và phong phú về biểu tượng ban đầu, GV giúp HS

đề xuất câu hỏi

- GV cần khéo léo chọn lựa một số biểu tượng ban đầu khác biệt trong lớp từ đó HS đặt câu hỏi liên quan đế bài học.àđể giúp học sinh so sánh

Bước 5: Kết luận kiến thức mới.

1.5.3 Phương pháp sử dụng thí nghiệm vật lí theo hướng dạy học tích cực 1.5.3.1 Vai trò của TNVL trong dạy học vật lý.

Sử dụng TNVL có ý nghĩa to lớn trong dạy học vật lý PP sử dụng TNVL

là một trong những PP dạy học tích cực, nó giữ vai trò quan trọng trong DHVL vì:+ TNVL giúp cho học sinh phát triển năng lực nhận thức một cách toàn diện từ cảm giác đến hiện tượng tư duy

+ THVL giúp học sinh dễ hiểu bài và hiểu sâu sắc, làm cho HS sáng tỏ mối liên hệ phát sinh giữa các sự vật, giải thích được bản chất của các quá trình xảy ra trong tự nhiên, trong sản xuất và trong đời sống

+TNVL được coi là chiếc cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa học

và hành trong quá trình dạy học môn vật lý

+ TNVL giúp học sinh bước đầu làm quen với những tính chất, mối liên hệ và quan hệ có luật giữa các đối tượng được nghiên cứu, làm cơ sở để nắm các quy luật và biết cách khai thác chúng.

+ TNVL giúp nâng cao lòng tin của HS vào khoa học và phát triển tư duy của HS TNVL là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của kiến thức, hỗ trợ đắc lực cho tư duy sáng tạo Nó là phương tiện duy nhất giúp hình thành ở HS

kĩ năng, kĩ xảo, thực hành và tư duy kĩ thuật

+ THVL do giáo viên làm sẽ là khuôn mẫu về thao tác cho trò học tập

và bắt chước Do đó có thể nói TNVL do GV trình báyẽ giúp cho việc hình thành những kĩ năng thí nghiệm đầu tiên ở HS một cách chính xác

+ TNVL có thể được sử dụng trong tất cả các khauâ của quá trình dạy học

Ví dụ: trong nghiên cứu tài liệu mới, trong khâu hoàn thiện kiến thức, kĩ năng.Như vậy, TNVL là dạng phương tiện trực quan chủ yếu trong quá trình DHVL

1.5.3.2 Phân loại thí nghiệm trong dạy học vật lý.

Trong trường phổ thông hiện nay sử dụng các hình thức thí nghiệm sau:

- TN biểu diễn của GV: là TNVL do tự tay GV làm để trình bày trước HS

- TN học sinh: là TNVL do học sinh tự làm dưới các dạng sau:

+ TN đồng loạt của HS khi học bài mới ở trên lớp: để nghiên cứu sâu một vài nội dung của bài học TNVL được làm với tất cả học sinh trong lớp hoặc theo nhóm hoặc chỉ một vài HS do GV chỉ định, đieuè này tùy thuộc vào điều kiện cơ sở vật chất và nội dung bài học

+ TN thực hành ở phòng TN: nhằm cùng cố kiến thức, rèn luyện lĩ năng, lĩ xảo, thường được tô chức sau môic bài hoặc cuối học kì

+ TN ngoại khóa: như TN vui trong các buổi học ngoại khóa về vật lý.+ TN ở nhà: là một hình thức TN đơn giản, có thể dài ngày mà GV giao cho HS tự làm ở nhà

1.5.3.3 Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm định hướng phát triển năng lực thí nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lý

a Nguyên tắc TN biểu diễn của GV

- Đảm bảo an toàn cho GV và HS

+ GV nhất thiết phải tuân theo tất cả những quy định vềbảo hiểm ăn toàn trong phòng thực hành

+ GV phải giữ dụng cụ thí nghiệm sạch sẽ theo đúng nơi quy định.+ GV cần nắm vững kĩ thuật, thành thạo kĩ năng làm TN Mặt khác, GV cần nắm vững nguyên nhân của những hiện tượng TN không may có thể xảy ra hoặc những TNVL không thành công để từ đó đưa ra được những lưu ý cần thiết cho hộc sinh trước khi làm TN góp phần làm cho TN an toàn, thành công

- Đảm bảo thành công của TN

Muốn TNVL có kết quả tốt, GV cần nắm vững kĩ thuật thí nghiệm, phải tuân theo đầy đủ và chính xác về kĩ thuật khi lắp dụng cụ và khi tiến hành TN,

có kĩ năng thành thạo Do đó, người GV ngoài việc đọc sách, học hỏi ở đồng nghiệp, phải làm TN nhiều lần, rút kinh nghiệm, có cải tiến sáng tạo

- TN phải rõ, HS phải quan sát đầy đủ

GV không được che khuất thí nghiệm, kích thước dụng cụ, bàn để thí nghiệm cao vừa phải, bố trí thiết bị, ánh sáng, phông nền thích hợp để cả lớp quan sát được rõ hiện tượng xảy ra của TN

- TN phải đơn giản, dụng cụ TN gọn gàng thẩm mỹ, đồng thời phải đảm bảo tính khoa học

+ Những TNVL quá phức tạp có thể biểu diễn vào giờ thực hành

+ GV nên chú trọng hơn công tác nghiên cứu và phát huy sáng kiến cải tiến dụng cụ TN cho đơn giản, dễ kiếm và rẻ tiền lại phù hợp để thay thế nhưng vẫn đảm bảo tính thẩm mỹ và khoa học

- Số lượng TN trong một bài là hợp lí

+ GV cần tính toán hợp lí số lượng TN cần biểu diễn trong một bài trên lớp và thời giandành cho mỗi TN.

+ GV không nên kéo dài thời gian làm TN trong một tiết học mà cần phải chọn một số TN liên quan đến kiến thức trọng tâm bài học, không nhất thiết phải làm toàn bộ TN có trong bài

- TN phải kết hợp chặt chẽ với bài giảng

+ Nội dung TN phải phù hợp với chủ đề bài học, giúp HS nắm vững bản chất của vấn đề và tạo thành một thể thống nhất với nội dung bài học.+ GV phải đặt vấn đề rõ ràng, giải thích mục đích của TN và vai trò của từng dụng cụ

+ GV cần hình thànhvà phát triển cho học sinh năng lực thực hành vật

lý như: quan sát các hiện tượng xảy ra trong TN, giải thích hiện tượng và rút

ra những kết luận khoa học hướng vào những điểm cơ bản nhất cua bài học

b Nguyên tắc TN thực hành của HS

- Chuẩn bị tốt cho giờ thực hành

+ GV tổ chức HS nghiên cứu trước bản hướng dẫn làm TNVL theo nội dung của SGK

+ GV phải làm trước các TN để hướng dẫn HS viết bản tường trình cụ thể, chính xác, phù hợp với thực tế, điều kiện thiết bị của phòng thực hành.+ Tất cả các dụng cụ thực hành phải được xếp đặt trước trên bàn để HS không phải tìm kiếm trong quá trình làm TN

+ HS phải chuẩn bị trước ở nhà

+ Phải thực hiện đúng quy tắc an toàn phòng thực hành

+ Khi làm xong thí nghiệm phải vệ sinh dụng cụ và xếp đúng vào nơi

đã lấy

- Phải đảm bảo an toàn

- TN và dụng cụ phải đơn giản nhưng rõ ràng, chính xác và đảm bảo

+ Bài tập thiết kế phương án thí nghiệm: là loại bài tập phổ biến nhất trong các bài tập thí nghiệm ở trường phổ thông bởi thí nghiệm được tiến hành trong tư duy, phù hợp với điều kiện thiếu thốn trang thiết bị như hiện nayở trường phổ thông Nội dung của loại bài tập này là: học sinh căn cứ vào yêu cầu của bài toán, vận dụng các định luật một cách hợp lí, thiết kế phương

án thí nghiệm để đo đạc một đại lượng vật lí nào đó, xác định sự phụ thuộc nào đógiữa các thông số vật lí

b Bài tập thí nghiệm định lượng

Những bài tập này yêu cầu HS đo đạc đại lượng vật lí với các thiết bị nào đó, tìm quy luật về mối liên hệ phụ thuộc giữa các đại lượng vật lí ( với các thiết bị nhất định) Có thể chia làm ba mức độ ( căn cứ vào tính chất khókhăn, phức tạp của bài toán)

+ Mức độ 1: cho thiết bị, hướng dẫn cách làm thí nghiệm, yêu cầu HS làm thid nghiệm tìm quy luật, đo đạc đại lượng

+ Mức độ 2: cho thiết bị, học sinh thiết kế phương án thí nghiệm, làm

thí nghiệm tìm quy luật hoặc đo đạc.

+ Mức độ 3: yêu cầu HS tự chọn thiết bị, thiết kế phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm đo đạc hoặc tìm quy luật

1.5.4.2 Phương pháp dạy học bài tập thí nghiệm vật lí

Bài tập thí nghiệmvật lí có thể sử dụngtrong những hình thức dạy học khác nhau:

+ Bài học bài tập vật lí có sử dụng bài tập thí nghiệm ở trên lớp

Đa số các giờ học bài tập vật lí được sử dụng sau khi học sinh học xong tài liệu mới Giờ học bài tập vật lí có thể chia làm hai giai đoạn: giai đoạn xây dựng phương pháp giải bài tập, giai đoạn rèn luyện kĩ năng ( là quá trình luyện tập vận dụng phương phápđã có để giải các bài tập tương tự) Các bài tập thí nghiệm được sử dụng trong giai đoạn thứ hai Sau khi HS đã làm thành thạo các bài tập, tỏ ra nắm vững kiến thức cơ bản thuộc một phần nào đó và phương pháp vận dụng chúng giải các bài toán cụ thể thông thường, giấo viên cho học sinh các bài tập thí nghiệm về nhà Trong giờ học làm bài tập vât lí là

sự thảo luận của học sinh về các lời giải khác nhau, giáo viên đóng vai trò trọng tài

+ Quan sát và thí nghiệm vật lí ở nhà

Thời gian trên lớp là rất hạn chế, mặt khác bài tập thí nghiệm thường chiếm thời gian lớn của tiết học, vì vậy hầu hết các bài tập thí nghiệm được học sinh giải ở nhà, giờ bài tập trên lớp chỉ là giúp học sinh tháo gỡ những khó khăn mà đa số HS gặp phải

+ Trong các cuộc tham quan, dã ngoại học tập

Đối tượng nghiên cứu của vật lí học có mặt ở mọi nơi, mọi lúc Vì vậy, nhận thức vật lícũng có thể tiến hành trong mọi hoàn cảnh nếu GV biết gợi ý cho HS suy nghĩ, biết đặt câu hỏi phù hợp với hoàn cảnh

1.6 Thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học ở trường trung học phổ thông

1.6.1 Mục đích và đối tượng điều tra

Trong quá trình dạy học các giáo viên và học sinh luôn gặp phải nhữngkhó khăn là việc sử dụng các thiết bị, các thí nghiệm vật lí sao cho đúng mục đích sử dụng Vì vậy chúng tôi đã tìm hiểu thực trạng các thí nghiệm vật lí, các quá trình dạy và học của giáo viên cũng như học sinh ở trường THPT Trần Thị Tâm, qua những thông tin đó sẽ giúp tôi xây dựng phương pháp nâng cao năng lực thực hành cho học sinh

1.6.2 Phương pháp và tiến hành điều tra

Việc điều tra được tiến hành ở trường THPT Trần Thị Tâm Như sau:

- Điều tra GV: Trao đổi trực tiếp, tham khảo giáo án, dùng phiếu điều tra

- Điều tra HS: Trao đổi trực tiếp, thông qua các bài kiểm tra

HS ghi nhớ những nội dung quan trọng của bài… Việc đổi mới phương pháp dạy học như phát hiện và giải quyết vấn đề đã đi vào thực tế, nhưng do thiếu các dụng cụ thí nghiệm trực quan nên chủ yếu việc dạy kết hợp thí nghiệm chỉ được thực hiện vào những tiết dự giờ, thao giảng và thường chỉ lựa chọn những

bài đã có thí nghiệm sẵn có, dễ làm, dễ thành công.

+ Nhiều GV vẫn mong muốn phát huy tính tích cực, tự chủ và sáng tạo của HS bằng việc đặt câu hỏi cho HS suy nghĩ giải quyết nhưng thông thường

đó là những câu hỏi giúp học sinh tái hiện mà không có nhiều tác dụng trong việc phát triển tư duy, không có tác dụng kích thích nhu cầu và hứng thú học tập của HS Các vấn đề mà GV đưa ra đôi khi không làm cho HS tin tưởng hoặc không gây ấn tượng mạnh do thiếu tính thực tế

+ Khi dạy GV hầu hết không dùng TN Không để cho HS tham gia thiết kế TN mà thông báo luôn sơ đồ, mô tả hiện tượng diễn ra và yêu cầu HS giải thích hiện tượng Do vậy không phát huy được tính tích cực, sáng tạo của

HS Một số GV tiến hành TN nhưng không nêu rõ mục đích TN, không yêu cầu HS cụ thể quan sát điều gì trước khi tiến hành TN nên phải làm đi làm lại dẫn đến mất thời gian GV đưa ra câu hỏi yêu cầu HS giải thích hiện tượng nhung lại không đưa ra những định hướng phù hợp với trình độ HS, sợ mất thời gian nên GV giải thích hiện tượng luôn cho HS

+ Một số bài hiện chưa có thí nghiệm thực, mà chỉ cho học sinh nắm bắt về hình thức, qua mô tả bằng hình vẽ của giáo viên, khiến HS chưa hình dung hết về hiện tượng, chưa gâp được hứng thú học tập cho HS

- Về tình hình học

+ Qua tìm hiểu cho thấy, HS luôn có nhu cầu rất lớn trong việc học với thí nghiệm, đặc biệt là các thí nghiệm có chứa các tình huống có vấn đề, các thí nghiệm khác với SGK, có những tình huống mà HS chưa từng gặp…

+ Trong giờ học bài mới, HS còn thụ động trong việc tiếp thu kiến thức mới, ngại suy nghĩ chỉ quen ngồi nghe giảng và đợi GV đọc để ghi chép lại

HS phát biểu xây dựng bài rất ít, hiếm khi đặt câu hỏi thắc mắc đối với GV về vấn đề đã học ngay cả khi không hiểu bài

+ HS ít được quan sát, tiến hành TN trên lớp khi xây dựng kiến thức mới nên không có hứng thú trong học tập dẫn tới không hiểu bài hoặc hời hợt.Khi vận dụng kiến thức vào tình huống hơi khác với lý thuyết đã học thì tỏ ra

- Chương này gồm nhiều kiến thức về thực tế, đòi hỏi HS phải nắm thật chắc các kiến thức và có khả năng suy luận cao.

- Khả năng hiểu và sử dụng ngôn ngữ vật lí của HS còn yếu nên gặp nhiều khó khăn khi giải các bài tập về phần này

- Tuy rằng ở PTCS các em cũng có học và đề cập đến, nhưng các em chưa thực sự hiểu sâu về định luật

- Khi học chương này HS hay có sự nhầm lẫn trong việc phân biệt các đại lượng

- HS không nắm được điều kiện áp dụng định luật

- Đặc biệt HS còn lúng túng khi áp dụng các định luật vào việc giải bài tập và các bài toán liên quan đến các định luật

1.6.3.3 Nguyên nhân dẫn tới các khó khăn sai lầm của HS khi học chương “Chất khí ”

- Bản thân kiến thức này rất khó, đòi hỏi HS phải suy luận, tư duy và kết hợp với các hiểu biết thực tế

- GV tổ chức hoạt động dạy kết hợp với các thí nghiệm, hiện tượng thực tế còn chưa nhiều nên không lôi cuốn HS tham gia xây dựng kiến thức, không phát huy được tính tích cực, tự chủ tìm tòi, sáng tạo của HS GV chưa khai thác triệt để kiến thức cũ của HS trong quá trình xây dựng kiến thức mới

- Thiết bị TN ở trường THPT mặc dù có nhưng vẫn chưa đủ Trong quá trình dạy học GV chưa khai thác hết tiềm năng TN, chưa kết hợp sử dụng có hiệu quả các thiết bị đồ dùng dạy học: Hình vẽ, mô hình, thiết bị TN

- HS không nắm chắc các kiến thức liên quan, đặc biệt là toán học và vật lí Cần nắm vững các lý thuyết trong chương nhưng đồng thời các kĩ năng