Xây dựng và sử dụng bài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương từ trường vật lí 11​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ---NGUYỄN ĐỨC HOÀNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

-NGUYỄN ĐỨC HOÀNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG”- VẬT LÍ 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thái Nguyên, 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

-NGUYỄN ĐỨC HOÀNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG”- VẬT LÍ 11

Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Vật lí

Mã số: 8440111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Xuân Quế

LỜI CAM ĐOAN

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

của PGS.TS Phạm Xuân Quế Các kết quả trong luận văn trung thực và chưa được

công bố trong bất cứ công trình nào

Tác giả luận văn

Nguyễn Đức Hoàng

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo PGS.TS Phạm Xuân Quế người thầy đã tận tình hướng dẫn, và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt 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 dạy học vật

lí, Khoa Vật lí, Phòng sau đại học, Ban giám hiệu trường Đại học Sư Phạm – Đại học TháiNguyên đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập cũng như nghiên cứu khoa học để tôi có thể hoànthành 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 những điềukiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này Đây là nguồn cổ vũ động viênrất 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!

Phú Thọ, tháng 09 năm 2020

Tác giả

Nguyễn Đức Hoàng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Giả thuyết khoa học 3

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Những đóng góp mới của đề tài 5

8 Bố cục của luận văn 5

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 6

1.1 Dạy học theo hướng phát triển năng lực của học sinh trong giai đoạn hiện nay 6

1.1.1 Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông 7

1.1.2 Các năng lực chuyên biệt trong bộ môn Vật lí 7

1.2 Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 9

1.2.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 9

1.2.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề 9

1.2.3 Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 10

1.3 Vai trò của bài tập thực tiễn trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 11

1.3.1 Vai trò của bài tập trong dạy học vật lí 11

1.3.2 Khái niệm bài tập thực tiễn 13

1.3.3 Phân loại bài tập vật lí gắn với thực tiễn 13

1.3.4 Nguyên tắc xây dựng bài tập thực tiễn 14

1.3.5 Vai trò của bài tập thực tiễn trong việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS 15

1.3.6 Nguyên tắc và quy trình sử dụng bài tập thực tiễn 16

1.4 Thực trạng về trình độ năng lực GQVĐ và thực trạng việc sử dụng bài tập TT trong việc phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh trong dạy học 20

1.4.1 Mục đích và phương pháp điều tra 20

1.4.2 Đối tượng điều tra 21

1.4.3 Phương pháp điều tra 21

1.4.4 Kết quả điều tra 21

Chương 2 HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG 26

2.1 Nội dung kiến thức chương Từ trường, vật lí 11 26

2.1.1 Mục tiêu của chương “Từ trường” theo chuẩn kĩ năng - kiến thức 26

2.2.2 Mục tiêu bổ sung theo định hướng nghiên cứu 27

2.2.3 Nội dung kiến thức chương Từ trường, vật lí 11 27

2.2 Soạn thảo một số bài tập thực tiễn chương Từ trường, vật lí 11 30

2.2.1 Bài tập phát triển khả năng phân tích tình huống, phát hiện vấn đề và phát biểu vấn đề cần giải quyết 31

2.2.2 Bài tập phát triển khả năng đề xuất và lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề 33

2.2.3 Bài tập phát triển khả năng thực hiện giải pháp 36

2.2.4 Bài tập phát triển khả năng đánh giá và hoàn thiện quá trình GQVĐ và đưa ra khả năng áp dụng kết quả thu được trong việc GQVĐ tương tự 38

2.2.5 Một số bài tập thực tế khác 40

2.3 Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề đối với từng bài tập thực tiễn 40

2.3.1 Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 40

2.3.2 Tiêu chí đánh giá đồng đẳng năng lực GQVĐ của HS 45

2.3.3 Tiêu chí tự đánh giá năng lực GQVĐ của HS 46

2.3.4 Phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 48

2.4 Tiến trình dạy học một số bài sử dụng bài tập thực tiễn 48

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 50

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 50

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 50

3.2 Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm 50

3.2.1 Nội dung thực nghiệm 50

3.2.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 51

3.2.2 Thời gian thực nghiệm sư phạm 51

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 51

3.3.1 Căn cứ đánh giá 51

3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm 52

3.4.1 Trao đổi với giáo viên tiến hành thực nghiệm 52

3.4.2 Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 53

3.5 Phân tích diễn biến và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 53

3.5.1 Hoạt động 3: Tìm hiều về từ trường Bài 19: Từ Trường 53

3.5.2 Hoạt động 4: Tìm hiều về đường sức từ Bài 19: Từ Trường 60

3.5.3 Hoạt động 1: Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện Bài 20: LỰC TỪ CẢM ỨNG TỪ 67

3.6 Đánh giá chung về TNSP. 74

KẾT LUẬN CHUNG 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

Phụ lục

DANH MỤC VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các năng lực chuyên biệt cho bộ môn Vật lí 7

Bảng 1.2: Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề 9

Bảng 1.3: Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề [6,7] 29

Bảng 2.1: Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề [1] 40

Bảng 2.2: Cấu trúc kĩ năng đánh giá đồng đẳng [12] 46

Bảng 2.3: Cấu trúc kĩ năng tự đánh giá 47

Bảng 2.4: Tỉ trọng điểm của các hình thức đánh giá năng lực GQVĐ 48

Bảng 3.1: Đặc điểm chất lượng học tập của các lớp TN 51

Bảng 3.2: Kết quả phiếu học tập số 2 65

Bảng 3.4: Thống kê năng lực giải quyết vấn đề của ba trường 74

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 2.1 Cấu tạo bóng hình của màn hình CRT 33

Hình 2.2 Cấu tạo của động cơ điện một chiều 2

Hình 2.3 Cấu tạo của máy chụp cộng hưởng từ 2

Hình 2.4 Mô hình tầu cao tốc chạy trên “đệm từ” 3

Hình 2.5 Cấu tạo bên ngoài của máy gia tốc hạt 3

Hình 3.1: Biểu đồ xếp loại phiếu học tập số 1 58

Hình 3.2: Biểu đồ xếp loại phiếu học tập số 2 66

Hình 3.3: Biểu đồ xếp loại phiếu học tập số 3 73

Hình 3.4 Biểu đồ xếp loại năng lực GQVĐ của HS trong đợt TNSP 74

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong những năm gần đây, việc đổi mới giáo dục tiếp tục được Đảng và Nhànước ta quan tâm và coi trọng Nghị quyết Hội nghị TW8, khoá XI về đổi căn bản,toàn diện giáo dục và đào tạo đã nêu: "Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triểntrí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năngkhiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện,chú trọng giáo dục lí tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, nănglực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn… Đổi mới chương trìnhnhằm phát triển năng lực và phẩm chất người học, hài hòa đức, trí, thể, mỹ; dạy người,dạy chữ và dạy nghề Đổi mới nội dung giáo dục theo hướng tinh giản, hiện đại, thiếtthực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ và ngành nghề; tăng thực hành, vận dụng kiến thứcvào thực tiễn… Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiệnđại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng củangười học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạycách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổimới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực" [25]

Nghị quyết số 44/NQ-CP ngày 09/6/2014 Ban hành chương trình hành động củachính phủ thực hiện Nghị quyết số 29NQ/TW ngày 04/11/2013 Hội nghị lần thứ 8,BCH TW Đảng khóa XI về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứngyêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã chỉ thị: “Triển khai đổi mới chương trìnhgiáo dục theo hướng tinh giản, hiện đại, thiết thực; phát triển năng lực và phẩm chấtngười học; chú trọng giáo dục lí tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống; nâng cao nănglực ngoại ngữ, tin học; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; phát triểnkhả năng sáng tạo và ý thức tự học”[22]

Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ giáo dục và đào tạo ban hành7/2017 đã định hướng hoạt động giáo dục ở các trường phổ thông là nhằm: “phát triểnphẩm chất và năng lực của người học, tạo môi trường học tập và rèn luyện giúp họcsinh phát triển hài hoà về thể chất và tinh thần; trở thành người học tích cực, tự tin, có

ý thức lựa chọn nghề nghiệp và học tập suốt đời; có những phẩm chất tốt đẹp và nănglực cần thiết để trở thành người công dân có trách nhiệm, người lao động có văn hóa, cần

cù, sáng tạo, đáp ứng nhu cầu phát triển của cá nhân và yêu cầu của sự nghiệp xây

dựng, bảo vệ đất nước trong thời đại toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp mới…”,Ngoài ra, chương trình giáo dục phổ thông tổng thể cũng xác định rõ những năng lựccốt lõi của học sinh bao gồm: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác,năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực tính toán, năng lực tìm hiểu tự nhiên

và xã hội…, đặc biệt là “chú trọng thực hành, vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đềtrong học tập và đời sống”[24]

Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trìnhnhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết những tình huống vấn

đề mà ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường Năng lực giải

quyết vấn đề đã và đang được các đề tài quan tâm và nghiên cứu như: Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng”, Vật lí

11 của tác giả Nguyễn Thị Thảo (2015); “Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông” của nhóm tác giả Phạm

Thị Phú, Nguyễn Đức Lâm (2016) Các nghiên cứu này mới chỉ tập trung nhiều vàoviệc xây dựng thang đánh giá, soạn thảo một số bài học theo hướng bồi dưỡng nănglực giải quyết vấn đề cho học sinh Ngoài ra cũng có nghiên cứu khác về việc sử dụngbài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh như nghiên

cứu “Sử dụng bài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trường trung học phổ thông dân tộc nội trú trong dạy học chủ đề “Di truyền học người và bảo vệ vốn gen của loài người” phần Di truyền học, Sinh học 12” của nhóm

Phạm Thị Hồng Tú, Nguyễn Thị Ánh Tuyết (2017) Tuy nhiên, nghiên cứu mới chỉ đềcập đến vấn đề sử dụng bài tập thực tiễn để phát triển năng lực giải quyết vấn đề chohọc sinh tuy nhiên đề tài này áp dụng cho bộ môn sinh học, còn đối với bộ môn Vật líthì chưa có nhiều đề tài nghiên cứu về việc sử dụng bài tập thực tiễn để phát triển nănglực giải quyết vấn đề cho học sinh

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, phần lớn các kiến thức vật lí trongchương trình trung học phổ thông liên hệ rất chặt chẽ với đời sống Sự phong phú vềkiến thức, sự đa dạng về các hình thức thí nghiệm, và mối liên hệ chặt chẽ giữa cáckiến thức Vật lí và đời sống là những lợi thế không nhỏ đối với tiến trình đổi mớiphương pháp dạy học Trong đó, không thể không kể đến những kiến thức thuộcchương Từ trường – Vật lí 11, đây là là một trong những chủ đề quan trọng và có

“Từ trường” thì học sinh sẽ tiếp thu và vận dụng kiến thức tốt hơn Vì vậy, phươngpháp phát hiện và giải quyết vấn đề thường được vận dụng trong phần này Vì lí do đó,việc sử dụng bài tập thực tiễn trong dạy học chương "Từ trường" Vật lí 11 là hết sứccần thiết góp phần nâng cao chất lượng kiến thức môn Vật lí và phát triển năng lựcgiải quyết vấn đề cho học sinh trung học phổ thông.

Từ những định hướng lớn của Đảng về phát triển những năng lực cốt lõi cho họcsinh (trong đó có năng lực giải quyết vấn đề) và những ưu thế của môn Vật lí trongviệc góp phần bồi dưỡng phát triển những năng lực cốt lõi đó, với mong muốn nângcao chất lượng giảng dạy Vật lí đáp ứng yêu cầu đổi mới của thực tiễn dạy học ở phổ

thông hiện nay, tôi lựa chọn: Sử dụng bài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lí 11 chương “Từ trường” làm

vấn đề nghiên cứu

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn trong dạy học chương Từ trườngtrong chương trình vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được nội dung phù hợp và sử dụng hợp lý bài tập thực tiễn khi dạyhọc chương “Từ trường” vật lý 11 theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề thì sẽphát triển được năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về năng lực giải quyết vấn đề và việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, phương pháp giải quyết vấn đề trong dạy học

- Khảo sát thực trạng trình độ năng lực giải quyết vấn đề và thực trạng sử dụngbài tập thực tiễn để phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí ở một sốtrường THPT

- Tìm hiểu mục tiêu, nội dung dạy học chương từ trường ở lớp 11

- Lựa chọn và xây dựng các bài tập thực tiễn chương Từ trường ở lớp 11

- Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài có sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Xây dựng bảng tiêu chí (rubric) đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học một số bài tập thực tiễn

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng hiệu quả cửa việc sử dụng bài tập thực tiễn trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

- Phạm vi nghiên cứu: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thôngqua sử dụng bài tập thực tiễn trong dạy học chương “Từ trường” trong chương trình vật lí 11

6 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận:

Tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu về các nội dung có liên quan đến việc sử dụngbài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề để làm cơ sở định hướngcho việc thực hiện mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu thực tiễn:

Tìm hiểu việc dạy (thông qua phỏng vấn, trao đổi với giáo viên) và việc học(thông qua trao đổi với học sinh, phiếu điều tra cơ bản) nhằm sơ bộ đánh giá tình hìnhdạy và áp dụng bài tập thực tiễn trong chương: “Từ trường” Vật lí 11 theo hướng pháttriển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

- Thực nghiệm sư phạm:

Tiến hành thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học, các giáo án sử dụng bài tậpthực tiễn theo hướng phát triển năng lực cho học sinh, nhằm đánh giá tính khả thi củaluận văn Phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm, sử dụngphương pháp thống kê toán học để xử lí các số liệu thu được, đối chiếu với mục đíchnghiên cứu và rút ra kết luận của luận văn

- Tổng kết kinh nghiệm:

Qua việc nghiên cứu, tham khảo tài liệu, giáo trình, kinh nghiệm của những giáo viên giảng dạy vật lí từ đó rút ra kinh nghiệm cho bản thân để áp dụng vào luận văn

- Lấy ý kiến chuyên gia:

Lấy ý kiến của giảng viên trực tiếp hướng dẫn, giáo viên THPT để hoàn thiện về mặt nội dung và hình thức của luận văn

7 Những đóng góp mới của đề tài

- Góp phần hệ thống hóa cơ sở lí luận về phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường THPT

- Xây dựng hệ thông bài tập về từ trường THPT hỗ trợ việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

- Giáo viên có thể sử dụng bài tập thực tiễn vào trong giảng dạy để tích cực hóahoạt động nhận thức, nâng cao được khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS,kết hợp với thang đo năng lực để xác định được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh,góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở nhà trường THPT

8 Bố cục của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, khóa luận được chia thành 3 chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng bài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí

Chương 2: Hệ thống bài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn

đề cho học sinh trong dạy học chương từ trường, vật lí 11

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC

SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

1.1 Dạy học theo hướng phát triển năng lực của học sinh trong giai đoạn hiện nay

Sự phát triển kinh tế - xã hội hiện nay đặt ra những yêu cầu ngày càng cao đốivới nguồn nhân lực, điều này cũng tạo ra thách thức rất lớn cho giáo dục, nơi trực tiếpcung cấp nguồn nhân lực cho sự phát triển đó Đào tạo theo hướng phát triển năng lựcngười học không chỉ là xu hướng chung của các quốc gia trên thế giới, mà chính làmục tiêu căn bản của cả giáo dục phổ thông và giáo dục đại học ở nước ta hiện nay [].Trong đổi mới giáo dục hiện nay, phát triển NL người học là vấn đề trọng tâm vàđặc biệt quan trọng Trong khung NL của HS, sinh viên trong thế kỉ XXI của EU đãđưa ra một hệ thống NL chung, hay còn gọi là NL cốt lõi như: NL tự học, NL giảiquyết vấn đề, NL hợp tác, NL giao tiếp, NL sử dụng công nghệ thông tin và NL sángtạo Theo khung này, nhiều quốc gia có nền giáo dục phát triển đã xây dựng cho mìnhcác NL cốt lõi và đặc thù để giáo dục, phát triển người học NL giải quyết vấn đề làmột trong những NL quan trọng nhất, hình thành NL này người học có nhiều khả năng

tư duy, suy luận, thực hành, phát hiện và giải quyết các vấn đề nảy s inh trong học tập,trong lao động và cuộc sống hàng ngày, tạo điều kiện để người học có thể tự tin, thíchứng với sự thay đổi nhanh chóng của khoa học kĩ thuật và nền kinh tế xã hội hiện đại[4]

Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 về đổi mới căn bản, toàn diện

GD-ĐT đã nêu 9 nhiệm vụ và giải pháp, trong đó có: “ Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học Đổi mới căn bản công tác quản lí giáo dục, đào tạo, bảo đảm dân chủ, thống nhất; tăng quyền tự chủ và trách nhiệm xã hội của các cơ sởgiáo dục, đào tạo; coi trọng quản lí chất lượng” Thực hiện nghị quyết này, Bộ GD-

ĐT đã triển khai và công bố Chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thểvào ngày 26/12/2018 Theo đó, chương trình tiếp cận theo hướng phát triển phẩm chất

1.1.1 Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông

Trong chương trình giáo dục phổ thông ở một số nước, việc phát triển năng lựccho học sinh THPT đã được đề cập:

Các chương trình giáo dục của Đức thống nhất đưa ra 4 năng lực cần hình thành cho học sinh như sau: Năng lực chuyên môn; năng lực phương pháp; năng lực

xã hội; năng lực cá nhân

Năng lực của học sinh phổ thông do tổ chức OEDC đề nghị gồm:

Năng lực GQVĐ, năng lực xã hội, năng lực linh hoạt sáng tạo, năng lực sử dụngthiết bị một cách thông minh

Năng lực của học sinh phổ thông của một số nước như Australia được yêu cầu trong chương trình giáo dục bao gồm: Năng lực đọc hiểu, năng lực làm toán, năng lực

giao tiếp, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực ứng dụng công nghệ thông tin

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đi sâu nghiên cứu về năng lựcgiải quyết vấn đề [4]

1.1.2 Các năng lực chuyên biệt trong bộ môn Vật lí [9, 10, 13]

Muốn thực hiện hiệu quả việc dạy học môn Vật lí theo định hướng phát triển năng lựcGQVĐ cho HS THPT, trước tiên phải xác định hệ thống các năng lực chuyên biệt của bộ mônVật lí, đó là những năng lực cốt lõi cần thiết cho việc học tập bộ môn Vật lí Dựa trên nhữngđặc điểm chung của trường phổ thông và đặc điểm bộ môn Vật lí ở trường THPT hiện nay,năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí được xác định như sau:

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

Năng lực thành phần trong môn Vật lí thành phần

HS có thể:

- Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật,Nhóm NLTP liên nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số Vật lí

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

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, đánh giágiải pháp…) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

Nhóm NLTP về HS có thể:

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

7

Nhóm năng lực

Năng lực thành phần trong môn Vật lí thành phần

thực nghiệm và các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

năng lực mô hình - Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn kháchóa) nhau để giải quyết vấn đề trong học tập Vật lí

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

- Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tậpVật 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 tra được

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

- Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắncác 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 kĩNhóm NLTP trao thuật, công nghệ

đổi thông tin - Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình

(nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…)

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

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

- Tham gia hoạt động nhóm trong học tập Vật lí

8

- Nhận ra được ảnh hưởng Vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịchsử.

1.2 Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

1.2.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề [7, 17]

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 vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng (Định nghĩa trong đánh giá PISA, 2012).

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)).

Trong luận văn này chúng tôi quan niệm 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.

1.2.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề [14, 18]

Năng lực GQVĐ bao gồm nhiều thành tố Các tiêu chí của mỗi thành tố và cácmức độ của mỗi tiêu chí chúng được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 1.2: Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề

NĂNG LỰC HÀNH VI BIỂU HIỆN CỦA NĂNG LỰC THÀNH

1 Phân tích tìnhPhân tích được tình huống (học tập, thực tiễn,): Mô tả đúng

huống, phát hiệnvà đủ các thông tin về quá trình, hiện tượng từ đó làm cơ sở

vấn đề và phát biểu phân tích phát hiện trong quá trình, hiện tượng tồn tại vấn

vấn đề cần giải đề cần nghiên cứu

quyết (câu hỏi khoa Phát hiện vấn đề: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình,

học) hiện tượng, phân tích phát hiện trong quá trình, hiện tượng

tồn tại vấn đề cần nghiên cứu (hiện tượng, quá trìnhmới,khác hay mâu thuẫn với những cái đã biết)

Phát biểu vấn đề: Nêu vấn đề cần được nghiên cứu dướidạng câu hỏi khoa học

2 Đề xuất và lựa Thu thập thông tin, xử lý (kết nối, lựa chọn, sắp xếp…) chọn giải pháp giải thông tin liên quan đến vấn đề.

quyết vấn đề Phân tích thông tin

Xác định, tìm ra kiến thức và/ hay phương pháp vật lý (vàliên môn) cần sử dụng cho việc GQVĐ vấn đề

Đề xuất giải phápLựa chọn giải pháp

3. Thực hiện giảiLập kế hoạch thực hiện, phân công nhiệm vụ (trong trường

pháp hợp làm việc theo nhóm)

Thực hiện theo kế hoạchĐiều chỉnh hành động trong quá trình thực hiện giải pháp

4 Đánh giá và hoàn Đánh giá quá trình GQVĐ (từ đầu đến kết thúc)

thiện quá trìnhHoàn thiện quá trình GQVĐ (từ đầu đến kết thúc)

GQVĐ và đưa ra Đưa ra khả năng áp dụng kết quả thu được trong việc giải

khả năng áp dụng quyết vấn đề tương tự

kết quả thu được

trong việc GQVĐ

tương tự

1.2.3 Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực GQVĐ được đánh giá thông qua khả năng đánh giá, khả năng vận dụng

10

thông qua việc đánh giá các tiêu chí của từng thành tố trong năng lực GQVĐ Tiêu chíđánh giá năng lực giải quyết vấn đề được thể hiện ở bảng dưới đây.

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 tiêu chí với đầy đủnhững mức độ như bảng trên Vì vậy, khi cho điểm đánh giá năng lực GQVĐ của HS

ở một bài nào đó, cần căn cứ vào yêu cầu cụ thể của bài để cho điểm thành phần Việc cho điểm mỗi thành tố, mỗi tiêu chí ở mỗi mức độ của các bài là khác nhau

1.3 Vai trò của bài tập thực tiễn trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

1.3.1 Vai trò của bài tập trong dạy học vật lí [8]

Sử dụng hệ thống bài tập trong quá trình dạy học là một phương tiện rất quantrọng trong dạy học giải quyết vấn đề Bởi vì các bài tập có tầm quan trọng trong việcxây dựng kiến thức mới, ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảocho học sinh, giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, rèn luyện cho các emvận dụng kiến thức một cách khái quát, thói quen làm việc tự lực… từ đó nâng caochất lượng của quá trình dạy học Giải bài tập là một phần không thể thiếu của hầu hếtcác bài học Trong các bài học phức hợp, chúng được sử dụng hai lần: khi thăm dò ýkiến học sinh và khi củng cố tài liệu đã học

Trong quá trình dạy học Vật lý thì việc giải các bài tập Vật lí trong quá trình họctập có một giá trị rất lớn Theo X.E.Camennetxki – V.P.Ôrêkhốp thì “Bài tập Vật lí làphương tiện để dạy học và giáo dục học sinh” [19] Trong một số trường hợp, bản thânviệc nghiên cứu tài liệu học tập cũng tựa như là việc giải những bài tập Vật lí nhấtđịnh Vì vậy, không phải ngẫu nhiên nhiên mà bài tập được dùng vừa để gây tìnhhuống có vấn đề trong giờ học, vừa để cụ thể hóa những điều kiện khi phát hiện thựcchất của các đối tượng nghiên cứu, vừa để củng cố những kết luận đạt được Cũng theoX.E.Camennetxki – V.P.Ôrêkhốp: bài tập Vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt rađòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựatrên cơ sở các định luật và các phương pháp Vật lí Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi mộtvấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với họcsinh Sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải bài tập [1’]

Trong lĩnh vực nghiên cứu lý luận về tầm quan trọng của bài tập Vật lí từ trướcđến nay đã có nhiều công trình của các tác giả như X.E.Camennetxki – V.P.Ôrêkhốp,Nguyễn Đức Thâm, Phạm Hữu Tòng , Nguyễn Thế Khôi …các tác giả đã chỉ ra rằngbài tập Vật lý có tác dụng giáo dục rất lớn giúp học sinh hình thành kiến thức, hiểu sâuhơn những kiến thức đã học, rèn luyện kỹ năng, vận dụng được kiến thức vào thực tiễnđời sống và sản xuất (bài tập luyện tập và củng cố kiến thức); giáo dục tư tưởng đạođức, kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp Các tác giả cũng chỉ ra rằng bài tập Vật lí cótác dụng tích cực trong việc hình thành kiến thức mới cho học sinh Trong quá trìnhgiải bài tập Vật lí, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng lậpluận, kiểm tra và phê phán, kết luận nên kiến thức của học sinh thu được là của chính

họ, các em sẽ nắm chắc, hiểu sâu hơn Đồng thời, việc tổ chức cho học sinh giải bàitập Vật lí để rút ra kiến thức mới sẽ phát huy tính tích cực, làm việc tự lực của họcsinh, rất phù hợp với xu hướng dạy học hiện đại Bài tập Vật lí được phân loại theonhiều dấu hiệu [16,19,20, 21] Ví dụ:

- Theo nội dung có bài tập cụ thể, bài tập có nội dung trừu tượng, bài tập có nộidung liên môn, bài tập có nội dung kỹ thuật, bài tập có nội dung lịch sử, bài tập có nộidung xác định theo từng phần của chương trình học (bài tập động học, bài tập động lựchọc, bài tập về các định luật bảo toàn,…);

- Theo mục đích lý luận dạy học có bài tập luyện tập, bài tập sáng tạo, bài tập nghiên cứu, bài tập kiểm tra kiến thức,…

- Theo cách thức trình bày có bài tập bằng lời, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm, bài tập hình vẽ,…

- Theo mức độ phức tạp có bài tập đơn giản, bài tập mức độ trung bình, bài tập khó…

- Theo yêu cầu có bài tập tìm ẩn số, bài tập chứng minh, bài tập thiết kế…

- Theo cách giải có bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm và bàitập đồ thị

Sự phân loại này chỉ mang tính tương đối Ví dụ: Bài tập định tính thường đượctrình bày chủ yếu bằng lời nên nó cũng là bài tập bằng lời, nội dung của nó mang tínhlịch sử thì nó cũng được xem là bài tập có nội dung lịch sử,… Vì vậy, một bài tập có

Bài tập Vật lí được sử dụng để: tạo ra các tình huống có vấn đề, truyền đạt cáckiến thức mới, hình thành các kỹ năng thực tiễn, kiểm tra sự nắm vững và đào sâu kiếnthức của học sinh, ôn tập và củng cố tài liệu, phát triển khả năng sáng tạo của họcsinh… Giải bài tập là một thành phần không thể tách rời trong quá trình dạy học bởi vì

nó làm phong phú thêm các khái niệm Vật lí, phát triển tư duy Vật lý của học sinh vàcác kỹ năng của học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn Quá trình giải bài tập hìnhthành cho học sinh tính kiên trì, lòng hiếu học, độc lập trong suy nghĩ và phán đoán,rèn luyện ý chí và nhân cách, phát triển kỹ năng phân tích các hiện tượng… Rõ ràng,việc giải bài tập như một phương pháp dạy học Người ta nhận định rằng, nếu khônggiải bài tập trong quá trình học Vật lí thì sẽ không học được môn Vật lí [8]

1.3.2 Khái niệm bài tập thực tiễn

Bài tập Vật lý có nội dung thực tiễn là những bài tập mà nội dung của chúng là các tình huống cụ thể hoặc mô phỏng các tình huống có thể nảy sinh trong thực tế cuộc sống xung quanh chúng ta Những bài tập này thể hiện được mối liên hệ giữa các kiến thức, định luật vật lý mà học sinh đã được học với các thành tựu và ứng dụng của những tri thức đó trong khoa học và kỹ thuật.[11]

1.3.3 Phân loại bài tập vật lí gắn với thực tiễn

[11] a Phân loại theo tính chất của bài tập

- Bài tập định tính: Là các bài tập về giải thích các hiện tượng, các tình huống

nảy sinh trong TT HS phải biết vận dụng các định luật, nguyên lí vật lí để giải thích cáchiện tượng xảy ra trong thực tế cuộc sống Ví dụ: Giải thích hiện tượng ảo giác; giải thíchhiện tượng nhật thực, nguyệt thực; giải thích hiện tượng cầu vồng

- Bài tập định lượng: Là loại bài tập trong đó yêu cầu tính toán TT, phải vận

dụng các tính chất, công thức vật lí mới có thể giải quyết được Ví dụ: Xác định nhiênliệu cần tiêu tốn để xe ô tô dịch chuyển một quãng đường nhất định

- Bài tập tổng hợp: Là loại bài tập trong đó bao gồm cả kiến thức định tính lẫn

định lượng Phải dùng cả giải thích định tính lẫn tính toán mới có thể tìm ra được kết quảcủa bài toán Ví dụ: Tính toán tiền điện trả cho nhà nước mỗi tháng của gia đình; giảithích sự tiêu hao điện năng trên dây dẫn và đưa ra giải pháp khắc phục

- Bài tập về các ứng dụng kĩ thuật vật lí:Là những bài tập yêu cầu HS kiến tạo

một sản phẩm thực từ những kiến thức vật lí Những bài tập này không chỉ yêu cầu HS

có kiến thức tổng hợp mà còn yêu cầu kĩ năng thiết kế mô hình cũng như kĩ năng thựchành của HS Ví dụ: Chế tạo động cơ chạy bằng phản lực, chế tạo kính tiêm vọng, chếtạo máy phát điện

- Bài tập thí nghiệm: Là loại bài tập trong đó yêu cầu HS phải thực hiện một thí

nghiệm thật, tiến hành đo đạc và xử lí kết quả hoặc HS tự sáng tạo đề xuất mô hình vàphương án thí nghiệm Ví dụ: Bằng các vật liệu đơn giản dễ kiếm, hãy chế tạo một thínghiệm về hiện tượng giao thoa ánh sáng

b Phân loại dựa vào mức độ nhận thức của HS:

- Bài tập tập dượt: Là những bài tập gắn với những ứng dụng kĩ thuật, các hiện

tượng đơn giản thường gặp trong cuộc sống Để trả lời được câu hỏi này, HS cần nhậndiện được những kiến thức vật lí được ứng dụng Thông qua các bài tập tập dượt, HS

sẽ khắc sâu hơn kiến thức đã học, nhận ra được sự gắn kết chặt chẽ giữa lí thuyết vàthực tế Điều này giúp HS hứng thú, tích cực hơn trong quá trình học tập Ví dụ:Nhúng một chiếc thìa vào trong nước, ta thấy chiếc thìa đó như bị gãy tại mặt nước.Hãy giải thích tại sao?

- Bài tập sáng tạo: Là những bài tập mà khi giải, HS phải dựa vào vốn kiến thức

của mình, vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ năng và trên cơ sở các phép suy luận logic

tự lực tìm ra những phương án kĩ thuật tốt nhất để giải quyết yêu cầu đặt ra của câuhỏi Ví dụ: có 5 viên gạch được đặt trên 1 khay nhựa, chỉ dùng 1 tờ giấy A4 và băngkeo làm thế nào để nâng được khay chứa 5 viên gạch khỏi mặt đất?

1.3.4 Nguyên tắc xây dựng bài tập thực tiễn [18]

- Phải đảm bảo tính chính xác, tính khoa học, tính hiện đại.

Trong một bài tập vật lí thực tiễn, bên cạnh nội dung vật lí, còn có những dữ liệuthực tiễn Những dữ liệu đó cần phải được đưa vào một cách chính xác, không tuỳ tiệnthay đổi nhằm mục đích dễ tính toán

Đối với một số bài tập những thiết bị ứng dụng của vật lí trong thực tiễn nên đưavào những thiết bị đang được sử dụng ở Việt Nam hoặc trên thế giới, không nên đưacác thiết bị đã quá cũ và lạc hậu hiện không dùng hoặc ít dùng

- Phải gần gũi với kinh nghiệm của HS.

Những vấn đề thực tiễn có liên quan đến vật lí thì rất nhiều và rộng Nếu BBTT

quanh HS thì sẽ tạo cho họ động cơ và hứng thú mạnh mẽ khi tiếp nhận và giải quyết vấn đề.

- Phải sát với nội dung học tập.

Các BTTT cần có nội dung sát với chương trình mà HS được học Nếu BTTT cónội dung hoàn toàn mới về kiến thức vật lí thì sẽ không tạo được động lực cho HS đểgiải bài tập đó

- Phải đảm bảo tính sư phạm.

Các tình huống thực tiễn thường phức tạp hơn những kiến thức HH phổ thôngtrong chương trìnhnên khi xây dựng BTTT cho HS phổ thông cần phải có bước xử lí

sư phạm để làm đơn giản tình huống thực tiễn Các yêu cầu giải BTTT cũng phải phùhợp với trình độ, khả năng của HS

- Phải có tính hệ thống, logic.

Các BTTT trong chương trình cần phải sắp xếp theo chương, bài, theo mức độphát triển của HS Trong mỗi chương, bài nên có tất cả các loại, dạng BTTT Trongquá trình dạy học, thông qua kiểm tra, đánh giá, cần phải kịp thời xây dựng nhữngBTTT mức độ vừa và cao hơn một chút so với mức độ nhận thức của HS để nâng dầntrình độ, khả năng nhận thức của HS

Biến hoá nội dung BTTT theo hình thức tiếp cận mođun Xây dựng một sốBTTT điển hình và từ đó có thể lắp ráp chúng vào các tình huống thực tiễn cụ thể, nộidung bài học cụ thể, hoặc tháo gỡ bài toán phức tạp thành những bài toán đơn giản, tạo

ra những bài tập mới

1.3.5 Vai trò của bài tập thực tiễn trong việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS

Bài tập vật lí có nội dung TT là một trong những phương tiện để hình thành vàphát triển một cách toàn diện những thành tố của năng lực GQVĐ cho HS Các bài tậpvật lí có nội dung thực tế giúp chúng ta hiểu rõ bản chất vật lí của các khách thể trong

tự nhiên, trong sản xuất và cuộc sống hàng ngày mà con người tương tác, trong quátrình hoạt động thực tiễn của mình Chức năng dạy học của các bài tập có nội dung TT

là khi giải chúng sẽ góp phần cụ thể hóa và hệ thống hóa kiến thức của học sinh; xâydựng hệ thống tri thức mới, về các ngành sản xuất chủ yếu và hướng chính phát triểncông nghiệp, về sự vận dụng các định luật vật lí trong cuộc sống hàng ngày của con

người; hiểu biết sâu sắc các quy luật vật lí; làm giàu nội dung và khối lượng kiến thức;hình thành các khái niệm kỹ thuật và kỹ thuật tổng hợp; thiết lập mối liên hệ giữa cácloại khái niệm khác nhau; nắm vững cách diễn đạt của các định luật và các định nghĩa;hình thành cho HS các hoạt động liên quan đến việc vận dụng kiến thức vào các tìnhhuống cụ thể trong cuộc sống và kinh nghiệm hoạt động thực tiễn.

Trong quá trình giải các bài tập với nội dung TT cho thấy sự thống nhất của kiếnthức trong các phương diện lý thuyết và thực tiễn (kiến thức và kỹ năng có được là cơ

sở để hình thành kinh nghiệm cuộc sống cá nhân của học sinh), đảm bảo sự liên kếtkiến thức với các lĩnh vực khoa học và thực tiễn Bài tập với nội dung TT cho phépthực hiện việc kiểm tra cơ sở kiến thức và kỹ năng của học sinh, thiết lập mối liên hệngược giữa mức độ nhất định của kiến thức lý thuyết đã lĩnh hội được và sự phát triển

kỹ năng GQVĐ trong thực tế, xác định mức độ sẵn sàng của HS để thực hiện các hoạtđộng thực tiễn

1.3.6 Nguyên tắc và quy trình sử dụng bài tập thực tiễn

a Nguyên tắc sử dụng

Trong dạy học từng bài cụ thể, GV phải dự kiến chi tiết kế hoạch sử dụng hệthống BT đã lựa chọn Các BT đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau củaquá trình dạy học như: nêu vấn đề (mở bài), hình thành kiến thức mới, củng cố, hệthống hóa, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS [15]

Cần chú ý cá biệt hóa HS trong việc giải BT bằng cách biến đổi mức độ yêu cầucủa BT ra cho các loại đối tượng HS khác nhau, hay thay đổi mức độ yêu cầu về sốlượng BT cần giải, về mức độ tự lực của HS trong quá trình giải BT

b Quy trình sử dụng

* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế để nêu và giải quyết vấn đề [11]

Kiến thức mới chủ yếu được hình thành từ sự kế thừa và phát triển các kiến thức

mà HS đã học hoặc dựa vào các quan niệm được hình thành từ cuộc sống Để có tácdụng cao trong việc gây hứng thú học tập, tạo mâu thuẫn nhận thức cho HS, sự kiện

mở đầu nên chọn là những sự kiện gần gũi với thực tế đời sống, bằng cách sử dụngmột số bài tập có nội dung liên hệ chặt chẽ với kiến thức tiết học, được mô tả một cáchngắn gọn, súc tích để HS nhanh chóng, dễ dàng nhận ra mâu thuẫn giữa sự kiện đưa ra

Vì thế ở phần nêu vấn đề, GV nên chọn những bài tập được trình bày dưới dạngtình huống có vấn đề nhằm kích thích hứng thú, tạo nhu cầu phải nghiên cứu, giảiquyết Yêu cầu của các bài tập ở bước này phải ngắn gọn, mang yếu tố tình huống vàhướng vào nội dung kiến thức cơ bản của bài Có thể sử dụng BT có nội dung thực tếđịnh tính hay bài tập có nội dung thực tế thí nghiệm có những yếu tố sau để đặt vấn đề:

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bất ngờ

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống không phù hợp

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống xung đột

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bác bỏ

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống lựa chọn trong nhiều phương án được đưa ra

- GV cần chú trọng những BT có nội dung thực tế tạo mâu thuẫn giữa cái đã biết

và cái chưa biết để khi giải quyết vấn đề đặt ra thuyết phục HS cả về lập luận lẫn tínhthực tế

Ví dụ minh họa: Để nêu vấn đề khi dạy bài 19 – Từ trường, GV chiếu video clip

về những người dân điều khiển những chiếc xe hút đinh trên đường (hạn chế tác hạicủa nạn đinh tặc)(Video clip 2.1)

- Yêu cầu HS giải thích tại sao những chiếc đinh bằng kim loại lại bị những chiếc

* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong hình thành kiến thức mới

Khi tổ chức hình thành kiến thức mới, có thể tăng cường sử dụng bài tập có nộidung thực tế bằng cách chia nội dung kiến thức cần nghiên cứu thành những đơn vịkiến thức nhỏ Để hình thành các đơn vị kiến thức đó có thể sử dụng các bài tập có nộidung thực tế “tiêu biểu” tương ứng để vừa giải quyết các vấn đề đặt ra

GV có thể sử dụng bài tập có nội dung thực tế làm HS bộc lộ quan niệm sai lệchcủa mình trong quá trình hình thành kiến thức mới GV nên đưa ra những bài tập có

của bài học, từ đó HS có được nhu cầu nhận thức trong học tập và hiệu quả dạy họcvật lý mới có thể được nâng cao.

Bên cạnh đó GV có thể sử dụng bài tập có nội dung thực tế để hỗ trợ cho HS suy

ra hiệu quả lôgic bằng cách cho HS thực hiện các phép suy luận lôgic, dựa trên nhữngkiến thức đã học Hệ quả lôgic thường phải đơn giản, có thể đo lường được, hoặc phảiđược tính toán gián tiếp qua việc đo các đại lượng khác, hoặc được suy ra trong điềukiện lý tưởng, trong đó ta chỉ quan tâm xét quan hệ của một số ít yếu tố

Ngoài ra GV có thể sử dụng bài tập có nội dung thực tế để hỗ trợ cho HS xâydựng các phương án thí nghiệm nhằm kiểm tra hệ quả lôgic không có sẵn nên HS phải

tự lực tìm kiếm, xây dựng trên cơ sở của kiến thức đã học, kỹ năng, kỹ xảo thựchành…

* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế để vận dụng và củng cố

Trong giai đoạn củng cố, vận dụng kiến thức, việc sử dụng BT có nội dung thực

tế mang lại hiệu quả cao Lúc này, HS phải vận dụng kiến thức vừa mới học, kết hợpvớí những kiến thức đã học trước đó để giải quyết các BT, qua đó HS củng cố kiếnthức một cách vững chắc Ở mức độ cao hơn, HS phải vận dụng nhiều kiến thức khácnhau, những hiểu biết, kinh nghiệm về nhiều lĩnh vực vật lý, theo một trình tự hợp lí

để giải quyết các BT

Ở giai đoạn này, để HS nắm vững được kiến thức của bài học đồng thời rènluyện cho các em kỹ năng vận dụng Cụ thể, GV có thể sử dụng bài tập có nội dung thực

* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong kiểm tra đánh giá

Ở bước này, HS coi như đã thực hiện xong các nhiệm vụ do GV giao cho và nắmvững các kiến thức đã học, HS cần được kiểm tra, đánh giá hiệu quả quá trình học tập

Để việc kiểm tra, đánh giá đạt kết quả tốt GV nên lựa chọn những bài tập có nội dungthực tế cơ bản, tiêu biểu trong các dạng bài tập có nội dung thực tế đã giao cho HS vàyêu cầu HS làm tại lớp hoặc ở nhà sau đó nộp lại bài làm của mình cho GV

* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong tổ chức hoạt động ngoại khóa

Ngoài việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế vào tiến trình dạy học trên lớp,

GV có thể sử dụng bài tập có nội dung thực tế vào các hoạt động ngoại khóa của bộmôn nhằm thu hút, tạo hứng thú Các hoạt động ngoại khóa có thể là tổ chức đố vui,câu lạc bộ vật lý, … GV có thể tổ chức thảo luận, nói chuyện chuyên đề về các vấn đềvật lý học, các vấn đề mở rộng, nâng cao trong đó có các BT có nội dung thực tế gầngũi với HS

Khi sử dụng BT có nội dung thực tế trong nội dung của các hoạt động ngoại khóa

sẽ làm cho HS thấy vật lý gần gũi với đời sống hằng ngày; thấy được tính cần thiết củamôn học; thấy được sự đúng đắn của các kiến thức khoa học và làm cho HS yêu thíchmôn học hơn Qua các hoạt động ngoại khóa, HS có thể mở rộng tầm nhận thức, hiểubiết về văn hóa, khoa học kĩ thuật, ý thức đạo đức, ý thức bảo vệ môi trường, giúp pháttriển các khả năng còn tiềm ẩn trong HS

Như vậy, có thể sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tế để tổ chức dạy họcvật lý cho HS Thông qua việc giải quyết các bài tập có nội dung thực tế, GV sẽ địnhhướng cho HS hình thành các kiến thức mới đồng thời qua đó có thể rèn luyện cho các

em các kỹ năng cần thiết cho cuộc sống Từ cơ sở của lý luận dạy học và qua

những phân tích trên chúng tôi đề xuất tiến trình dạy học theo hướng tăng cường sửdụng bài tập có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong dayhhọc vật lí.

1.4 Thực trạng về trình độ năng lực GQVĐ và thực trạng việc sử dụng bài tập

TT trong việc phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh trong dạy học.

1.4.1 Mục đích và phương pháp điều tra.

Mục đích điều tra

- Tìm hiểu Thực trạng tổ chức dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề đốivới học sinh trường THPT CLC Hừng Vương, THPT Việt Trì và THPT Vũ Thê Langtỉnh Phú Thọ

+ Giáo viên có thường xuyên áp dụng phương pháp này trong dạy học vật lí không?

+ Kết quả ra sao? Khả năng GQVĐ của HS đang ở mức độ nào trong thang đo năng lực GQVĐ?

- Những khó khăn gặp phải (đối với giáo viên và học sinh) khi tổ chức dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề

- Biết được khó khăn và thuận lợi của học sinh khi học về chủ đề “Từ trường” –vật lí 11 Từ đó, có thể biết được trình độ năng lực GQVĐ của HS, tránh được những sailầm thường mắc phải trong dạy và học định hướng phát triển năng lực GQVĐ

- Xác định được hướng dạy phù hợp, nguyên tắc để xây dựng những bài tập TTsao cho vừa đảm bảo tính sư phạm, tính TT mà vẫn đảm bảo nội dung kiến thực vật línhằm khơi dậy hứng thú, say mê của HS, giúp HS tự lực, tích cực học tập và góp phầnphát triển năng lực GQVĐ cho các em

- Tìm hiểu được mức độ nắm vững kiến thức vật lí của học sinh ở lớp dưới từ đóxác định kiến thức xuất phát của học sinh trước khi học chủ đề “Từ trường” – vật lí 11

- Tìm hiểu mức độ quan tâm, hứng thú của học sinh đối với môn vật lí nói chung

- Tìm hiểu cách thức tổ chức dạy học của các GV khác, tình hình vận dụngnhững bài tập TT trong quá trình dạy học của GV, trang thiết bị của trường và việc sửdụng trang thiết bị trong quá trình dạy học

Những kết quả tìm hiểu được về tình hình dạy và học là một cơ sở để chúng tôi

Đồng thời với đó là phải phù hợp với trình độ nhận thức, phát huy được tính tích cực,

tự lực của học sinh, phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất của trường và bồi dưỡng lòngyêu thích của học sinh đối với môn vật lí

1.4.2 Đối tượng điều tra

Để việc tổ chức dạy học chương “Từ trường” – vật lí 11 qua bài tập TT nhằmphát triển năng lực GQVĐ cho HS một cách khoa học và mang lại hiệu quả thiết thựctheo hướng nghiên cứu của đề tài, chúng tôi tiến hành điều tra khảo sát thực trạng dạyhọc cũng như sự quan tâm của nhà trường và GV đối với vấn đề xây dựng bài tập TT

và dạy học phát triển năng lực GQVĐ cho HS ở 03 trường THPT trên địa bàn tỉnh PhúThọ

Kết quả điều tra giữa các trường tuy có sự sai khác nhưng cũng phần nào nói lênđược thực trạng của việc xây dựng bài tập TT trong dạy học chương “Từ trường” – vật

lí 11 nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS

1.4.3 Phương pháp điều tra

Điều tra giáo viên (thông qua phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, tham khảo giáo

án, dự giờ dạy trên lớp)

Điều tra học sinh (thông qua phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, tìm hiểu thông quacác bài kiểm tra của học sinh, quan sát học sinh trong các giờ học trên lớp)

Phỏng vấn lãnh đạo các trường THPT: tham quan phòng thí nghiệm vật lí, khodụng cụ thí nghiệm phục vụ cho dạy học chương “Từ trường” – vật lí 11

1.4.4 Kết quả điều tra

Chúng tôi tiến hành điều tra trên 121 HS, 16 GV ở 03 THPT quả thu được nhưsau:

Trong những năm qua, được sự quan tâm đầu tư từ các cấp chính quyền thànhphố Việt Trì nên cơ sở vật chất của ba trường THPT khang trang, đáp ứng tốt nhu cầugiảng dạy và học tập của GV cũng như HS.Cả ba trường đều đã có phòng thí nghiệmriêng nhưng các thiết bị thí nghiệm ở một số trường còn thiếu hoặc đã quá cũ, các thiết

bị ít được sử dụng, khi có tiết thực hành hay tiết học có sử dụng thí nghiệm thì cácgiáo viên hay mang dụng cụ thí nghiệm lên lớp học để dạy Dụng cụ thí nghiệm vật lýđôi khi còn để chung giữa các khối, không bảo quản tốt do đó đa phần bị hỏng không

sử dụng được

GV vật lí tại ba trường đều là những người được đào tạo chính quy tại nhữngtrường đại học sư phạm (hoặc cử nhân vật lí nhưng đã được đào tạo về ngiệp vụ sưphạm) Tất cả GV vật lí đều yêu nghề, được cấp trên, đồng nghiệp và HS đánh giá cao

về năng lực, chuyên môn, nghiệp vụ, có nhiều sáng kiến kinh nghiệm đổi mới phươngpháp giảng dạy cũng như có những HS đạt giải cao trong các kì thi HS giỏi cấp tỉnh,cấp quốc gia Có nhiều giáo viên đã hoàn thành chương trình thạc sĩ về phương phápgiảng dạy bộ môn vật lí

Đối với GV: Đa số hiểu năng lực GQVĐ là gì, tuy nhiên bên cạnh đó vẫn có một

số GV chưa xác định được rõ các thành phần của năng lực GQVĐ GV có được tậphuấn về đổi mới phương pháp giảng dạy nhưng nội dung tập huấn dàn trải nên chưathực sự hữu ích

GV thấy được sự cần thiết phải bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho học sinh, thấyđược thông qua dạy học vật lý sẽ giúp các em hình thành và phát triển đày đủ các nănglực lực cần thiết như năng lực vật lí, năng lực làm việc nhóm…, thấy được cần phảităng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học để góp phần phát triển năng lực vật lícho học sinh

Đa số giáo viên lại không nhận thấy được việc hình thành và phát triển năng lựcGQVĐ có thể được thực hiện qua tất cả các tiết học: tiết lý thuyết, tiết bài tập, màcho rằng năng lực GQVĐ chỉ được hình thành và phát triển trong tiết lý thuyết Đốivới phương pháp dạy học phát triển năng lực GQVĐ: một vài giáo viên còn mơ hồ và

ít giáo viên ứng dụng bài tập TT trong dạy học HS Các giáo viên chưa hiểu một cáchđầy đủ về vai trò của bài tập TT trong phát triển năng lực GQVĐ cho HS, chưa hiểuđầy đủ quy trình thiết kế, đặc điểm bài tập TT, cách thiết kế phiếu học tập, phiếu hỗtrợ, rubric đánh giá kết quả và lựa chọn những phương pháp dạy học đi kèm

Trong quá trình dạy học phần “Từ trường” vật lí 11 GV thấy có một số khó khănnhư sau:

- Khó khăn trong việc lựa chọn phương pháp giảng dạy phù hợp, vì cơ sở vậtchất chưa thực sự đầy đủ nên GV ngại sử phương pháp dạy học mới có sự trợ giúp thêmcủa công cụ dạy học

- Khó khăn trong soạn thảo tiến trình dạy học, GV chưa thực sự chú ý đến việc pháttriển những năng lực cần thiết cho HS nhất là năng lực GQVĐ nên ít có thêm những bài tập

Khi được hỏi về cách khắc phục những hạn chế thiếu sót đó GV đưa ra một số ý kiến như sau:

- Tăng cường đầu tư trang thiết bị thí nghiệm, trang thiết bị hỗ trợ giảng dạy

- Thường xuyên tổ chức tập huấn về đổi mới phương pháp giảng đạy Trong những buổi tập huấn đó nên đi sâu hướng dẫn những phương pháp dạy học cụ thể

- Tăng cường sử dụng bài tập TT trong dạy học kiến thức vật lí nhất là chương

+ Chú trọng trong việc thiết kế rubric đánh giá kết quả, phiếu học tập…để giúp

đỡ tối đa cho quá trình học tập của HS

+ Trong các tiết học GV phải nhiệt tình hướng dẫn cho từng HS để đảm bảo tất

cả các em đều lĩnh hội được kiến thức của bài học

Đối với học sinh: Đa phần các em học sinh nhận định môn vật lý là môn khó (71,5%học sinh được khảo sát) Đa số cảm thấy khả năng nắm chắc kiến thức vật lý của mình cònnhiều hạn chế (chiếm 0,83% học sinh khẳng định mình nắm vững kiến thức vật lý, 9,17%học sinh cho biết mình không hiểu về kiến thức vật lý, số còn lại cho rằng mình nắm kiếnthức vật lý ở mức độ bình thường) Học sinh thấy rằng khi sử dụng bài tập TT và phươngpháp dạy học phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học vật lý các em hiểu bài hơn (chiếm87,5% học sinh được khảo sát) Đa phần học sinh chưa có đầy đủ năng lực GQVĐ (42,5%học sinh cho biết mình không có khả năng phân tích tình huống, Đề xuất và lựa chọn giảipháp giải quyết vấn đề, Thực hiện giải pháp, khả năng Đánh giá, hoàn thiện quá trìnhGQVĐ và đưa ra khả năng áp dụng kết quả thu được trong việc GQVĐ tương tự trongnăng lực GQVĐ Trong quá trình làm bài tập TT tất cả các em đều thấy mình gặp phảikhó khăn Phần lớn khó khăn đó là do HS không biết phân tích bài toán, phát hiện tìnhhuống có vấn đề của bài toán, không biết đề xuất giải pháp và thực hiện giải pháp tronggiải bài tập TT Học sinh chưa thấy được

mình cần phải trang bị những gì để có thể giải quyết được vấn đề đã đặt ra, đa phầncác em chỉ thấy mình cần phải nắm được các kiến thức vật lý liên quan đến quá trìnhcần khảo sát bằng thí nghiệm (79,16% học sinh) mà chưa thấy được mình cần phải cócác kiến 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 phương pháp áp dụng bài tập TT trongdạy học phát triển năng lực GQVĐ chưa hợp lí dẫn đến hiệu quả chưa cao Vậy VĐđược đặt ra là cần phải làm rõ hơn mấu chốt của vận dụng bài tập TT trong dạy họcphát triển năng lực GQVĐ cho HS.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này chúng tôi đã tìm hiều, trình bày được những vấn đề về liên quan đến cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài Những vấn đề đó bao gồm:

- Vấn đề tổng quát về năng lực của HS THPT

- Vấn đề về năng lực chuyên biệt của bộ môn vật lí cũng như năng lực GQVĐcho HS cũng như năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học bộ môn vật lí

- Những vấn đề cơ bản của bài tập thực tế

- Những vấn đề cơ bản của quá trình dạy học sử dụng bài tập thực tiễn nhằm pháttriển năng lực GQVĐ cho HS cũng như những tiêu chí cơ bản để đánh giá năng lựcGQVĐ cho HS

- Điều tra thực trạng tổ chức dạy học sử dụng bài tập thực tế vào nâng cao quátrình phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học vật lí qua phiếu điều tra 16 giáoviên và 121 HS của 03 trường THPT trên địa bàn tình thành phố Việt Trì tỉnh Phú Thọ.Tất cả những lí luận và kết quả điều tra nêu trên là cơ sở khoa học vững chắc chochúng tôi tìm hiều và xây dựng lên chương 2

Chương 2

HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

TỪ TRƯỜNG

2.1 Nội dung kiến thức chương Từ trường, vật lí 11

2.1.1 Mục tiêu của chương “Từ trường” theo chuẩn kĩ năng - kiến

thức a Chuẩn kiến thức

- Trình bày được môi trường tồn tại, tính chất của từ trường,

- Trình bày được các đặc điểm của đường sức từ sinh ra từ thanh nam châm thẳng, nam châm chữ U, của dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua

- Phát biểu được định nghĩa và nêu được phương, chiều của cảm ứng từ tại một điểm của từ trường Nêu được đơn vị đo cảm ứng từ

- Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm của từ trường gây bởi dòngđiện thẳng dài vô hạn, tại tâm của dòng điện tròn và tại một điểm trong lòng ống dây códòng điện chạy qua

- Viết được công thức tính lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường đều

- Trình bày được định nghĩa, đặc điểm, viết được công thức xác định lực Lo - ren-xơ

b Chuẩn kĩ năng

- Vẽ được các đường sức từ biểu diễn từ trường của thanh nam châm thẳng, của dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua và của từ trường đều

- Xác định được độ lớn, phương, chiều của vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong

từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài, tại tâm của dòng điện tròn và tại một điểm tronglòng ống dây có dòng điện chạy qua

- Xác định được vectơ lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường đều

- Xác định được độ lớn và chiều của momen lực từ tác dụng lên một khung dây dẫn hình chữ nhật có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường đều