Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần Cơ học Vật lý 10

KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
TRONG DẠY HỌC PHẦN CƠ HỌC VẬT LÝ 10
TRẦN DUY QUỲNH NHƯ
Khoa Vật lý
Email:
Tóm tắt: Năng lực giải quyết vấn đề khơng những giúp học sinh vận dụng
kiến thức vào giải quyết các nhiệm vụ học tập mà còn giúp học sinh vận
dụng vào giải quyết các vấn đề của thực tiễn đời sống. Vật lý là bộ môn khoa
học thực nghiệm, có nhiều mối liên hệ với hoạt động thường ngày của học
sinh. Do đó, việc tổ chức bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy
học Vật lý có nhiều điều kiện thuận lợi để tiến hành. Tuy nhiên, thực trạng
bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh hiện nay vẫn còn nhiều
hạn chế. Nội dung bài báo trình bày về các biện pháp bồi dưỡng và quy trình
sử dụng trong việc rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong
dạy học phần “Cơ học”, Vật lý lớp 10. Những kết quả nghiên cứu bước đầu
đã cho thấy được sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh và
tính khả thi của các biện pháp đã xây dựng.
Từ khóa: Năng lực, năng lực giải quyết vấn đề, bồi dưỡng năng lực, dạy học
Vật lý.

1. MỞ ĐẦU
Đáp ứng nhu cầu đổi mới giáo dục, Nghị quyết 29 của Ban chấp hành Trung ương Đảng
đã đã chỉ ra ngành Giáo dục phải tiến hành đổi mới một cách cơ bản và toàn diện [3].
Thực hiện vấn đề này, Ngành Giáo dục đã tiến hành xây dựng chương trình mới theo
hướng tiếp cận năng lực của người học. Giáo dục phải đào tạo cho người học không chỉ
hiểu biết về kiến thức và quan trọng hơn là vận dụng kiến thức đấy như thế nào trong
thực tiễn. Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể đã xác định 4 nhóm năng lực chung
cần phát triển ở người học. Trong đó năng lực giải quyết vấn đề là một trong các năng
lực cốt lõi, cần được hình thành và phát triển.

Định hướng dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ đã được bộ GD và ĐT
triển khai ở các cấp tiểu học, THCS, THPT. Định hướng này trong dạy học vật lý đã
được sự quan tâm nghiên cứu của nhiều tác giả như Nguyễn Thị Phương Phương,
Dương Đức Giáp. Các đề tài này đã xây dựng hệ thống bài tập bồi dưỡng năng lực
GQVĐ cho HS phần nhiệt học cũng như thiết kế một số giáo án phần Nhiệt học Vật lý
10 THPT theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS [1],[4]. Nghiên cứu của
Nguyễn Đức Tình đã xây dựng các tiến trình bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của
học sinh trong dạy học chương Dao động và sóng điện từ Vật lý 12 THPT [5]. Cụ thể
hơn nữa tác giả Vũ Thị Minh đã sử dụng bài tập có nội dung sáng tạo trong việc bồi
dưỡng năng lực GQVĐ cho HS [2].

179


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ

Như vậy, cho đến nay đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về phát triển năng lực GQVĐ
cho HS trong dạy học nói chung và dạy học Vật lý nói riêng. Tuy nhiên, nội dung phần
“Cơ học” có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, nội dung kiến thức có đầy đủ các hoặc
động đặc thù của bộ mơn, có điều kiện thuận tiện trong việc bồi dưỡng năng lực GQVĐ
cho HS chưa thật sự có nhiều nghiên cứu. Do đó, nghiên cứu này tập trung vào việc xây
dựng các biện pháp bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học phần “Cơ học”.
2. NỘI DUNG
2.1. Năng lực giải quyết trong học tập vật lí
Năng lực GQVĐ là năng lực cốt lõi giúp học sinh hoàn thiện trở thành con người mới.
Năng lực GQVĐ của một cá nhân là khả năng kết hợp một cách linh hoạt và khoa học
các kỹ năng với kiến thức, thái độ, tình cảm, động cơ cá nhân,... để giải quyết được các
tình huống trong cuộc sống cũng như học tập một cách có hiệu quả. Năng lực GQVĐ ở
HS bao gồm 4 năng lực, mỗi năng lực bao gồm một số hành vi cá nhân khi làm việc độc
lập hoặc khi làm việc nhóm trong q trình GQVĐ: Năng lực tìm hiểu vấn đề, năng lực

thiết lập không gian vấn đề, năng lực lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, năng lực đánh
giá và phản ánh giải pháp.
Năng lực GQVĐ trong Vật lý được biểu hiện cụ thể trong năng lực nhận thức kiến thức
Vật lý, năng lực tìm tịi và khám phá dưới góc độ Vật lý, năng lực vận dụng kiến thức
vào thực tiễn, năng lực đánh giá kết quả.
2.2. Đặc thù kiến thức phần Cơ học

Vật lý là bộ môn khoa học thực nghiệm, nội dung phần cơ học có đầy đủ các dạng kiến
thức đặc thù của bộ mơn như: Thí nghiệm về xác định tốc độ trung bình, thí nghiệm về
chuyển động thẳng đều, biến đổi đều, đo hệ số ma sát, bài tập định lượng cho tất cả các
bài học, bài tập có nội dung thực tế về qn tính, động lượng,… Những kiến thức này là
cơ sở tạo điều kiện thuận tiện cho việc thiết kế, tổ chức các nhiệm vụ học tập phù hợp
nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Trong các nhiệm vụ học tập, GV sử
dụng những biện pháp thích hợp nhằm tạo ra các vấn đề học tập phù hợp với đối tượng
HS. Thông qua từng bước thực hiện cụ thể mà HS được rèn luyện các kĩ năng thành
phần của năng lực GQVĐ, từ đấy hình thành và phát triển năng lực.
2.3. Thực trạng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học vật lí
Kết quả điều tra thực trạng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học Vật lý tại
trường THPT Hai Bà Trưng và trường THPT An Lương Đông với sự tham gia của 8
GV và 150 HS cho thấy:
- GV đã sử dụng các phương pháp dạy học tích cực để bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho
HS nhưng hiệu quả chưa cao, HS không hứng thú với giờ học Vật lý. Các GV đều cho
rằng họ gặp khó khăn trong việc sắp xếp thời gian tổ chức các hoạt động nhằm giúp HS
bồi dưỡng năng lực GQVĐ vì chương trình cịn nặng về lý thuyết và chưa có tài liệu
hướng dẫn cụ thể.
180


KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019

- Hầu hết các HS chưa cách GQVĐ một cách hiệu quả. Cụ thể lúc GV ra bài tập, có
nhiều HS không suy nghĩ và chờ đáp án từ GV. Một số HS tự lực tìm cách GQVĐ
nhưng bỏ lỡ và chờ đợi kết quả nếu khơng tìm được phương án phù hợp. Một số ít HS
rất say mê tìm cách GQVĐ và sau khi giải quyết được, vấn đề sẽ khái quát các thông tin
thu thập được để giải quyết các tình huống tương tự. Đa số HS cảm thấy bộ mơn Vật lí
là khó hiểu với q nhiều kiến thức trừu tượng và nhiều cơng thức tốn học.
2.4. Bồi dưỡng năng lực GQVĐ trong dạy học phần “Cơ học”
Dựa vào thực trạng dạy học ở trường THPT, kết hợp với đặc thù nội dung kiến thức
phần “Cơ học”, đề tài đề xuất 3 biện pháp bồi dưỡng sau đây:
Biện pháp 1: Rèn luyện cho học sinh kỹ năng phát hiện vấn đề
Ý nghĩa của biện pháp: giúp phát huy tính chủ động, sáng tạo và phát triển năng lực
nhận thức của các em. Từ đó, năng lực GQVĐ cho HS được bồi dưỡng, nâng cao.
Cách thức thực hiện: GV xây dựng hệ thống câu hỏi hướng dẫn, gợi mở. Hệ thống câu
hỏi này có vai trị quan trọng trong việc giúp HS phát hiện vấn đề, vì vậy để đảm bảo
chất lượng của các câu hỏi này, GV cần phải lưu ý một số yêu cầu sau:
- Nội dung câu hỏi phải rõ ràng, tường minh, sát với yêu cầu bài học, tránh làm HS hiểu
câu hỏi theo các hướng khác nhau.
- Hệ thống câu hỏi phải bao gồm những câu hỏi ở mức độ khác nhau nhằm phù hợp với
từng loại đối tượng HS.
- Chú ý đến việc chuẩn bị các câu hỏi mở nhằm để HS đề xuất nhiều phương án trả lời,
qua đó phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS.
GV có thể xây dựng hệ thống hướng dẫn, gợi mở qua việc sử dụng thí nghiệm. Sử dụng
thí nghiệm biểu diễn hoặc thí nghiệm mơ tả về một sự vật hay hiện tượng nào đó mâu
thuẫn với quan niệm hay dự đốn trước đó của HS nhằm định hướng cho HS vấn đề cần
giải quyết.
Ví dụ: Cho HS quan sát đoạn video thí nghiệm sự rơi tự do. Thí nghiệm được đặt ở chân
không gồm 2 vật khối lượng khác nhau (lông chim và một vật nặng) rơi ở cùng một độ
cao. Câu hỏi đặt ra là vật nào rơi nhanh hơn. Hầu hết HS sẽ dự đốn cục đá vì các em
quan niệm vật nặng hơn sẽ rơi nhanh hơn vật nhẹ hơn. Nhưng khi được quan sát kết quả
thì hai vật lại rơi với thời gian rơi như nhau. Từ đó HS sẽ nhận ra mâu thuẫn là “Tại sao

2 vật khối lượng khác nhau nhưng lại rơi cùng một thời gian?”
Biện pháp 2: Tăng cường sử dụng bài tập có nội dung định tính và tính tốn tổng hợp
Ý nghĩa của biện pháp: Hai loại bài tập Vật lý này là phương tiện cần thiết để phát
triển tư duy của HS. Đồng thời chúng cũng bồi dưỡng năng lực GQVĐ về phép suy
luận logic dựa trên các định luật Vật lý, tư duy về phân tích những hiện tượng thực tế
phức tạp thành những yếu tố đơn giản hơn tuân theo một định luật xác định. Các kỹ

181


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ

năng, cách tư duy được hình thành trong quá trình giải bài tập là cơng cụ hữu ích cho
HS trong q trình GQVĐ.
Cách thức tiến hành: Bài tập Vật lý là phương tiện hữu ích để rèn luyện kỹ năng, kỹ
xảo và rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát hóa đã thu nhận được để
GQVĐ của thực tiễn. Tùy vào từng hồn cảnh khác nhau mà GV có thể chủ động sử
dụng các loại bài tập Vật lý khác nhau.
Bài tập định tính: Được sử dụng sau khi học xong phần lý thuyết, hoặc cũng có thể
dùng trong khi ơn luyện Vật lý. Các bài tập này đưa lý thuyết vừa học vào đời sống thực
tiễn góp phần tăng hứng thú học tập Vật lý cho HS. Ngoài ra, trong khi giải bài tập, HS
vận dụng kiến thức đã học, óc quan sát, kinh nghiệm của bản thân để phân tích hiện
tượng Vật lý và quy luật của chúng. Qua đó, HS hiểu rõ được bản chất của vấn đề và
biết áp dụng vào thực tiễn.
Bài tập tính tốn tổng hợp: Được sử dụng trong giờ luyện tập sau khi học xong một
chuyên đề của chương trình. Các bài tập này giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức và
biết chia nhỏ vấn đề phức tạp thành những vấn đề đơn giản hơn để GQVĐ. Để giải các
bài tập tổng hợp cần vận dụng các kiến thức (khái niệm, công thức, định luật,…) HS đã
học ở nhiều bài trước đó. GV cần khái quát hóa kiến thức cho HS trước khi bước vào
tiết luyện tập. Sau đó GV hướng dẫn HS cách phân tích những ví dụ mẫu có nội dung

vừa sức để dần phát triển tư duy ở HS cũng như giúp các em nắm được quy trình thực
hiện. GV linh hoạt trong việc cung cấp các dạng bài tập ở mức độ khó hơn sau khi HS
đã được hình thành quy trình thực hiện. Làm vậy sẽ giúp HS tránh áp dụng máy móc mà
khơng chú ý đến ý nghĩa Vật lý của vấn đề.
Biện pháp 3: Tăng cường sử dụng và giới thiệu dụng cụ thí nghiệm Vật lý
Ý nghĩa của biện pháp: Giúp HS rèn luyện nhóm kĩ năng nhận thức nội dung bằng
việc tăng cường sử dụng và giới thiệu dụng cụ thí nghiệm mơn Vật lý.
Cách thức thực hiện: Thí nghiệm vật lí vừa là phương tiện vừa là con đường giúp HS
hình thành, kiểm chứng, khảo sát các khái niệm, định luật và các đại lượng vật lí. Thơng
qua thí nghiệm, HS có thể được xây dựng các phương án thực hiện, hiểu về các q trình,
hiện tượng và tư duy vật lí, phán đốn điều kiện và hiện tượng xãy ra. Thơng qua các thao
tác với thí nghiệm mà năng lực GQVĐ của HS được phát triển. Biện pháp này được thực
hiện như sau:
- Hỗ trợ và giúp đỡ để HS được tham gia trực tiếp thí nghiệm trong giờ học bằng cách sử
dụng thí nghiệm mở đầu hoặc thí nghiệm biểu diễn. GV có thể lồng ghép giữa truyền đạt lý
thuyết và sử dụng thí nghiệm trong các thí nghiệm, đồng thời giới thiệu chức năng, cách sử
dụng dụng cụ cho HS. Việc làm này được thực hiện liên tục trong các tiết dạy giúp HS
không chỉ nắm được cách thức sử dụng mà cịn dần hình thành những thao tác quan
trọng trong một bài thí nghiệm.
Ví dụ: Trong bài 1 chương I. Chuyển động cơ, GV hướng dẫn HS sử dụng đồng hồ để
tìm khoảng thời gian chuyển động được. Trong bài học tiếp theo là Chuyển động thẳng
182


KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019

đều, GV hướng dẫn HS cách tìm tốc độ chuyển động của một vật nào đó. Cụ thể, GV
biểu diễn thí nghiệm viên bi chuyển động trên mặt phẳng ngang, ở bài 1, HS đã biết
dùng đồng hồ để xác định khoảng thời gian chuyển động, vậy để tìm tốc độ, GV cần
hướng dẫn HS dùng thước xác định quãng đường chuyển động.

- Sử dụng các phần mềm tin học vào dạy học Vật lý. Phần mềm dạy học là những phần
mềm cho phép mô phỏng, minh họa nhiều quá trình, hiện tượng mà khó quan sát trực tiếp.
Trong dạy học Vật lý, có thí nghiệm khó thực hiện, hiện tượng diễn ra q nhanh, nguy
hiểm hoặc những mơ hình, hoặc việc hiển thị các giá trị, hiện tượng trên dụng cụ thật khơng
đảm bảo HS cả lớp có thể quan sát. Trong những trường hợp này, việc sử dụng các phần
mềm dạy học là hết sức cần thiết nhằm ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, hỗ trợ
HS tiếp thu kiến thức dễ dàng hơn.
GV hướng dẫn HS cách tiếp cận cơ bản với các phần mềm thường dùng trong dạy học Vật
lý: Crocodile Physics, Seasoft Optics, Interactive Physics,… Để thành thạo được các phần
mềm này, HS cần nắm vững kiến thức, ngoài ra cần làm quen với phần mềm và biết cách
sử dụng chúng. GV phân chia nhóm phù hợp để hướng dẫn, sau đó yêu cầu các nhóm trình
bày trước lớp sản phẩm của nhóm mình. Qua đó, HS có thể vừa rèn luyện được kĩ năng
thuyết trình vừa tiếp cận và ứng dụng được công nghệ thông tin nhằm phát triển năng lực
học tập của HS.
2.5. Kết quả
Trên cơ sở phân tích nội dung kiến thức và vận dụng các biện pháp đã xây dựng, đề tài đã
tiến hành xây dựng các định hướng sử dụng các biện pháp được xây dựng cho tất cả các
bài học thuộc nội dung phần “Cơ học”. Những kết quả này được vận dụng vào thiết kế các
chủ đề học tập sau: Chủ đề 1: Lực hấp dẫn và trọng lực; Chủ đề 2: Cân bằng của một vật
chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song. Các chủ đề sau khi được thiết kế
đã được tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Hai Bà Trưng, Thành phố Huế.
Những kết quả thu được từ thực nghiệm sư phạm cho thấy, sau khi áp dụng các biện pháo
đã xây dựng, năng lực GQVĐ của lớp thực nghiệm đã có sự phát triển hơn so với lớp đối
chứng. Kết quả điểm trung bình của lớp thực nghiệm (7.6) cao hơn lớp đối chứng (7).
3. KẾT LUẬN
Bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học phần “Cơ học”, Vật lý lớp 10 Trung
học phổ thông gồm nhiều biện pháp bồi dưỡng khác nhau. Các biện pháp này có mối
liên hệ và bổ sung lẫn nhau. Trong quá trình tổ chức rèn luyện, người GV phải phối hợp
nhuần nhuyễn các biện pháp. Từ đó, GV sẽ giúp cho HS có hứng thú với vật lý. Thông
qua các hoạt động đa dạng, HS được rèn luyện kĩ năng và phát triển năng lực GQVĐ.

Những biện pháp được xây dựng dựa trên cơ sở của quá trình điều tra thực trạng tại các
trường THPT. Những kết quả nghiên cứu bước đầu đã cho thấy tính khả thi của đề tài
nghiên cứu. Vì vậy, cần có sự nghiên cứu sâu hơn nữa để có thể tiếp tục phát triển cho
các nội dung khác nhau của chương trình Vật lý.

183


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

[2]
[3]
[4]

[5]

Dương Đức Giáp (2014). Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy
học một số kiến thức phần cơ học Vật lí lớp 10 với sự hỗ trợ của bài tập Vật lí, Luận
văn Thạc sĩ Giáo dục học, ĐHSP Huế.
Vũ Thị Minh (2011). Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo trong
dạy học phần cơ học lớp 10 THPT, Luận án tiến sĩ giáo dục học. Đại học Vinh.
Đảng cộng sản Việt Nam (2013). Nghị quyết 29 Hội nghị Trung Ương 8 khóa XI, NXB
Chính trị quốc gia, Hà Nội
Nguyễn Thị Phương Phương (2016). Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
trong dạy học phần “Nhiệt học” lớp 10 Trung học phổ thông với sự hỗ trợ của bài tập
Vật lí, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học, ĐHSP Huế.
Nguyễn Đức Tình (2015). Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy

học chương Dao động và sóng điện từ Vật lý 12 Trung học Phổ thông, Luận văn thạc sĩ
khoa học giáo dục, Nghệ An.

184