Tổ chức dạy học khám phá phần “ba định luật newton về chuyển động” – vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực vật lí của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---------------------------------------

NGUYỄN GIA BẢO

TỔ CHỨC DẠY HỌC KHÁM PHÁ PHẦN “BA ĐỊNH LUẬT
NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG” – VẬT LÍ 10 NHẰM BỒI
DƯỠNG NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ

ĐÀ NẴNG – NĂM 2023


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---------------------------------------

NGUYỄN GIA BẢO

TỔ CHỨC DẠY HỌC KHÁM PHÁ PHẦN “BA ĐỊNH LUẬT
NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG” – VẬT LÍ 10 NHẰM BỒI
DƯỠNG NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH

Ngành: Lí luận và PPDH bộ mơn Vật lí
Mã số: 8.14.01.11

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN THỊ THUẦN

ĐÀ NẴNG – NĂM 2023


I

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của cá nhân tơi. Số liệu và kết
quả nghiên cứu trong luận văn hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố, sử dụng
trong bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào.

Tác giả luận văn

Nguyễn Gia Bảo


II

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thưc hiện luận văn, chúng tôi đã nhận được rất nhiều sự quan
tâm, động viên và giúp đỡ từ các quý thầy cô, đồng nghiệp, các em học sinh, gia đình.
Chúng tơi xin được gửi lịng cảm ơn sâu sắc đến:
- Cơ giáo, TS Nguyễn Thị Thuần, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng
tơi rất lớn trong q trình hồn thành luận văn.
- Ban Giám hiệu, các thầy cơ trong khoa Vật Lí trường Đại học Sư phạm Đà
Nẵng và Đại học Thủ đô Hà Nội đã giảng dạy tạo điều kiện cho chúng tôi thực hiện luận
văn này.
- Ban Giám hiệu trường THPT Sơn Trà, Thành phố Đà Nẵng, cùng toàn thể q
thầy cơ trong tổ bộ mơn Vật lí và các em học sinh lớp 10/4 đã tạo điều kiện thuận lợi và
giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm.

Cuối cùng, chúng tôi xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè và tồn thể các anh,
chị học viên lớp cao học K41-42 đã động viên giúp đỡ chúng tơi trong suốt q trình
học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Do điều kiện thực hiện đề tài này có giới hạn về thời gian và đối tượng nên khơng
thể tránh được các thiếu sót, chúng tơi kính mong nhận được sự góp ý chân thành từ
thầy cô và các anh chị học viên để đề tài được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cám ơn!
Đà Nẵng, tháng 3 năm 2023
Tác giả

Nguyễn Gia Bảo


III

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ I
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. II
MỤC LỤC .....................................................................................................................III
DANH MỤC VIẾT TẮT.............................................................................................. VI
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................... VII
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................ IX
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài: ........................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ....................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................2
4. Giả thuyết khoa học của đề tài ....................................................................................2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................................2
6. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................3
7. Những đóng góp mới của luận văn .............................................................................3

NỘI DUNG......................................................................................................................5
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TỔ CHỨC DẠY HỌC KHÁM
PHÁ TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬT LÍ CHO HỌC SINH ...............5
1.1. Năng lực ...............................................................................................................5
1.1.1. Khái niệm năng lực .......................................................................................5
1.1.2. Cấu trúc năng lực...........................................................................................6
1.2. Năng lực Vật lí ....................................................................................................7
1.2.1. Khái niệm ......................................................................................................7
1.2.2. Cấu trúc năng lực Vật lí.................................................................................7
1.2.3. Các nguyên tắc bồi dưỡng năng lực Vật lí ....................................................9
1.2.4. Đánh giá năng lực Vật lí ..............................................................................11
1.3. Dạy học khám phá ở THPT .............................................................................12
1.3.1. Khái niệm ....................................................................................................12
1.3.2. Quy trình tổ chức dạy học khám phá...........................................................12
1.3.3. Đặc điểm dạy học khám phá .......................................................................15
1.3.4. Đặc điểm tâm sinh lí và nhận thức của HS THPT ......................................18
1.4. Dạy học khám phá theo hướng phát triển năng lực ......................................20
1.4.1. Tiến trình dạy học khám phá .......................................................................20


IV
1.4.2. Bồi dưỡng năng lực vật lí trong dạy học khám phá ....................................21
1.5. Điều tra thực tiễn về dạy học khám phá ở trường THPT. ...........................24
1.5.1. Mục đích điều tra .........................................................................................24
1.5.2. Đối tượng điều tra........................................................................................25
1.5.3. Phương pháp điều tra ...................................................................................25
1.5.4. Kết quả điều tra ...........................................................................................25
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ..............................................................................................29
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC PHẦN “BA ĐỊNH LUẬT
NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG” – VẬT LÍ 10 .........................................................30

2.1. Phân tích cấu trúc và nội dung phần “Ba định luật Newton về chuyển
động” .........................................................................................................................30
2.1.1. Mục tiêu cần đạt phần “Ba định luật Newton về chuyển động” .................30
2.1.2. Nội dung, cấu trúc và vị trí phần “Ba định luật Newton về chuyển động” –
Vật lí 10 trong chương trình THPT 2018. .............................................................30
2.2. Nguyên tắc thiết kế tiến trình dạy học khám phá bồi dưỡng năng lực Vật lí
...................................................................................................................................31
2.3. Thiết kế các tiến trình dạy học phần “Ba định luật Newton về chuyển
động” .........................................................................................................................31
2.3.1. Tiến trình dạy học bài “Định luật I Newton” ..............................................31
2.3.2. Tiến trình dạy học bài “Định luật II Newton” .............................................41
2.3.3. Tiến trình dạy học bài “Định luật III Newton” ...........................................57
2.4. Thiết kế bộ công cụ đánh giá sự phát triển năng lực Vật lí của HS THPT
cho phần “Ba định luật Newton về chuyển động” ................................................67
2.4.1. Thiết kế khung năng lực Vật lí ....................................................................67
2.4.2. Thiết kế phiếu ĐGNL Vật lí ........................................................................73
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ..............................................................................................77
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................78
3.1. Tổ chức thực nghiệm sư phạm ........................................................................78
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ..................................................................78
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm ................................................................................78
3.1.3. Đối tượng và thời gian thực nghiệm............................................................78
3.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................................................78
3.2.1. Phân tích diễn biến của HS trong tiến trình dạy học ...................................78
3.2.2. Phân tích kết quả định lượng .......................................................................89


V
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ..............................................................................................92
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................93

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................95
PHỤ LỤC ........................................................................................................................1
PHỤ LỤC 1. PHIẾU KHẢO SÁT GIÁO VIÊN.............................................................1
PHỤ LỤC 2. PHIẾU KHẢO SÁT HỌC SINH ..............................................................6
PHỤ LỤC 3. HỒ SƠ HỌC TẬP CỦA HỌC SINH ........................................................7
PHỤ LỤC 4. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC VẬT LÍ HỌC SINH ...................18


VI

DANH MỤC VIẾT TẮT
GV:

giáo viên

HS:

học sinh

PTNL:

phát triển năng lực

THPT:

trung học phổ thông

GDPT:

giáo dục phổ thông

PHT:

Phiếu học tập

ĐGNL:

đánh giá năng lực


VII

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu bảng

Tên bảng

Trang

1.1.

Năng lực thành phần và chỉ số hành vi của năng lực Vật lí

9

1.2.

Tỉ lệ GV biết đến dạy học khám phá

25

1.3.

1.4.

1.5.

1.6.

1.7.

Múc độ quan trọng trong việc phát triển năng lực Vật lí đối
với GV
Sự cần thiết trong việc bồi dưỡng các năng lực thành phần
của năng lực Vật lí
Nhận xét mức độ năng lực nhận thức kiến thức vật lí ở học
sinh
Nhận xét mức độ năng lực Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới
góc độ vật lí ở học sinh
Nhận xét mức độ Vậnd ụng kiến thức vật lí vào thực tiễn
của học sinh

25

26

26

27

27

1.8.

Mức độ hứng thú của học sinh đối với môn Vật lí

28

1.9.

Mức độ yêu thích của học sinh đối với các hoạt động học tập

28

2.1.

Mức độ chỉ số hành vi các năng lực thành phần của năng lực
Vật lí

73

2.2.

Rubric ĐGNL bài định luật I Newton

74

2.3.

Rubric ĐGNL bài Định luật II Newton

76

2.4.

Rubric ĐGNL bài Định luật III Newton

77

3.1.

Mức độ hoàn thành PHT số 1 của học sinh

79

3.2.

Mức độ hoàn thành PHT số 2 của học sinh

80

3.3.

Mức độ hoàn thành PHT số 3 của học sinh

81

3.4.

Mức độ hoàn thành PHT số 4 của học sinh

82

3.5.

Mức độ hoàn thành PHT số 6 của học sinh

84

3.6.

Mức độ hoàn thành PHT số 7 của học sinh

85

3.7.

Mức độ hoàn thành phiéu học tập số 8 của học sinh

86

3.8.

Mức độ một số năng lực vật lí của học sinh Đào Tuấn Hưng

89


VIII

3.9.

3.1

3.11

3.12

3.13

Đồ thị phát triển một số năng lực vật lí của học sinh Đào
Tuấn Hưng
Mức độ một số năng lực vật lí của học sinh Huỳnh Đặng Gia
Khánh
Đồ thị phát triển một số năng lực vật lí của học sinh Huỳnh
Đặng Gia Khánh
Mức độ một số năng lực vật lí của học sinh Nguyễn Hồng
Hải
Đồ thị phát triển một số năng lực vật lí của học sinh Nguyễn
Hồng Hải

89

89

90

90

91

IX

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Số hiệu

Tên hình vẽ

hình vẽ

Trang

1.1.

Tiến trình dạy học khám phá

21

1.2.

Sơ đồ bồi dưỡng năng lực vật lí trong dạy học khám phá

22

3.1.

Học sinh thực hiện tác dụng lực làm vật chuyển động

78

3.2.

Học sinh thực hiện mô phỏng lại thí nghiệm của Galileo

79

3.3.

PHT số 3 của học sinh

81

3.4.

PHT số 4 của học sinh

82

3.5.

Học sinh thiết kế phương án thí nghiệm

82

3.6.

Học sinh trình bày phương án thiết kế thí nghiệm

83

3.7.

PHT số 5 của học sinh

83

3.8.

Học sinh thực hiện PHT số 5 và báo cáo kết quả

84

3.9.

PHT số 6 của học sinh

84

3.10.

PHT số 7 của học sinh

85

3.11.

PHT số 8 của học sinh

86

3.12.

Học sinh xác định trọng tâm của vật theo phương pháp toán học

86

3.13.

PHT số 10 của học sinh

87

3.14.

PHT số 11 của học sinh

88

3.15.

Câu 4 – PHT số 10 của học sinh

88


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:

Nước ta đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ cả về công nghiệp hóa, hiện đại
hóa và hội nhập quốc tế, vì vậy phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao được xem là
một trong những nhiệm vụ hàng đầu. Để đáp ứng yêu cầu về nguồn nhân lực cần đổi
mới căn bản và toàn diện giáo dục, trong Nghị quyết trung ương VII khóa XI nêu lên
các mục tiêu, quan điểm chỉ đạo, những nhiệm vụ và giải pháp đổi mới căn bản, tồn
diện giáo dục & đào tạo; trong đó khẳng định: “Phải chuyển đổi căn bản toàn bộ nền
giáo dục từ chủ yếu nhằm trang bị kiến thức sang phát triển phẩm chất và năng lực
người học, biết vận dụng tri thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn; chuyển nền giáo
dục nặng về chữ nghĩa, ứng thí sang một nền giáo dục thực học, thực nghiệm”. Riêng
đối với giáo dục phổ thơng: “Chương trình giáo dục phổ thơng nhằm giúp học sinh phát
triển khả năng vốn có của bản thân, hình thành tính cách và thói quen; 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 các năng lực cần thiết
để trở thành người cơng dân có trách nhiệm, người lao động cần cù, có tri thức và sáng
tạo”. [3]
Phát triển năng lực cho HS là vấn đề rất cần thiết, chương trình giáo dục phổ
thơng tổng thể đã đưa ra 5 phẩm chất và 10 năng lực phát triển trong HS. HS trong thời
đại mới cần phải năng động, sáng tạo, phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực
và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi HS.
Tuy nhiên, một trong những vấn đề mà nền giáo dục của chúng ta đang phải đối
mặt đó là sự phát triển tư duy, khả năng khám phá, tự học, sáng tạo của HS vẫn cịn hạn
chế. Tình trạng HS học vẹt, không hiểu bản chất cốt lõi vấn đề, không chịu tư duy chỉ
tập trung vào những điều sẵn có, đã trình ra trước mắt. Việc thiếu sự trải nghiệm, mày
mò khiến HS dần mất đi sự hứng thú, ham học hỏi, tìm tịi, khám phá những điều mới.
Vật lí là một trong những mơn học thuộc nhóm mơn Khoa học tự nhiên, trên hết
Vât lí cũng là mơn khoa học thực nghiệm có tính thực tế, trải nghiệm và khám phá cao,
vì vậy việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp dạy học tích cực vào q trình dạy
học Vật lí ở THPT có vai trị quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục, trong

2
đó có phát triển những năng lực cần thiết cho HS, giúp HS có khả năng làm việc chủ
động, độc lập và sáng tạo trong thực tiễn. Trong chương trình giáo dục phổ thông, phần
“Ba định luật Newton về chuyển động” có thể được xem như là cốt lõi nền tảng của
chương trình Vật lí cũng như có nhiều nội dung gắn liền thực tiễn, thuận lợi cho GV sử
dụng các phương pháp dạy học tích cực, giúp HS tích cực chủ động sáng tạo trong việc
tiếp thu và vận dụng kiến thức một cách hiệu quả, từ đó hình thành và phát triển những
năng lực cần thiết đáp ứng khơng chỉ chương trình giáo dục mà cịn nhu cầu xã hội.
Từ những lí do trên, tơi chọn nghiên cứu đề tài: “Tổ chức dạy học khám phá
phần “Ba định luật Newton về chuyển động” – Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực
vật lí của học sinh”.

2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Thiết kế và tổ chức tiến trình dạy học khám phá phần “Ba định luật Newton về
chuyển động” – Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực vật lí của học sinh”.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu:
-

“Ba định luật Newton về chuyển động”.

-

Hoạt động của GV và HS trong tiến trình dạy học khám phá.

-

Năng lực vật lí.

3.2. Phạm vi nghiên cứu:
-

“Ba định luật Newton về chuyển động” – Vật lí 10 trong chương trình THPT
2018.

-

HS trường THPT Sơn Trà – Đà Nẵng.

4. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu thiết kế và tổ chức tiến trình dạy học khám phá phần “Ba định luật Newton
về chuyển động” – Vật lí 10 thì có thể bồi dưỡng năng lực vật lí cho HS THPT.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu
-

Nghiên cứu lí luận về dạy học khám phá, bồi dưỡng năng lực vật lí của HS.

-

Điều tra thực tiễn về dạy học phần “Ba định luật Newton về chuyển động” ở
trường THPT Sơn Trà.

-

Điều tra thực tiễn về khó khăn khi dạy học tìm tịi khám phá tại trường THPT.

-

Phân tích nội dung phần “Ba định luật Newton về chuyển động”.


3
-

Xây dựng cơng cụ ĐGNL Vật lí và cụ thể hóa vào các nội dung cụ thể của
phần “Ba định luật Newton về chuyển động”.

-

Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học khám phá phần “Ba định luật
Newton về chuyển động”.

-

Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình đã soạn thảo để đánh giá hiệu
quả của nó với việc phát huy năng lực Vật lí của người học.

6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
-

Nghiên cứu tài liệu về lí luận dạy học hiện đại, lí luận dạy học Vật lí, các bài
báo, tạp chí đặc biệt đề cập đến dạy học khám khá, dạy học chủ đề làm cơ sở
lí luận cho đề tài.

-

Nghiên cứu chương trình THPT 2018.

6.2. Phương pháp nghiên cứu điều tra thực tiễn
-

Dự giờ, quan sát, điều tra thực trạng dạy học Vật lí ở trường phổ thơng.

6.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
-

Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở một số lớp trong trường THPT Sơn Trà –
TP. Đà Nẵng để đánh giá hiệu quả của đề tài.

6.4. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng các phương pháp thống kê tốn học để phân tích, đánh giá kết quả
thực nghiệm sư phạm và rút ra kết luận.

7. Những đóng góp mới của luận văn
Góp phần hệ thống hóa cơ sở lí luận về việc phát triển năng lực Vật lí cho HS
trong dạy học khám phá.
Đánh giá được thực trạng dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực cho HS
ở trường THPT.
Xây dựng được kế hoạch bài dạy phần “Ba định luật Newton về chuyển động”
nhằm bồi dưỡng năng lực Vật lí cho HS trong chương trình giáo dục PT 2018.
8. Cấu trúc luận văn
Ngồi phần mở đầu, phần kết luận, danh mục các bài báo liên quan đến luận văn,
tài liệu tham khảm và phụ lục, luận văn gồm 3 chương:


4
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về tổ chức dạy học khám phá trong việc bồi

dưỡng năng lực Vật lí cho HS.
Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học khám phá phần “Ba định luật Newton về
chuyển động”.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.


5

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TỔ CHỨC DẠY HỌC

KHÁM PHÁ TRONG VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬT LÍ CHO
HỌC SINH
1.1. Năng lực
1.1.1. Khái niệm năng lực
Năng lực là một khái niệm rộng và rất phức tạp, nếu tổng hợp tất cả các hướng
tiếp cận năng lực để tìm ra một khái niệm chung nhất như: tất cả khả năng trí óc, tất cả
các kĩ năng học tập, chiến lược, toàn bộ động cơ học tập, thành tích và tất cả các kĩ năng
nghề nghiệp quan trọng… điều này tất nhiên sẽ tạo ra một khái niệm năng lực rộng
nhưng sẽ ít có giá trị thực tiễn, nghiên cứu khoa học và khó trong việc đánh giá. Để giúp
cho việc bồi dưỡng năng lực của HS, tôi tiếp cận năng lực theo các dấu hiệu sau:
- Về tính chất: năng lực là thuộc tính tâm lý của cá nhân
- Về cấu trúc: năng lực bao gồm các thành phần: tri thức (khả năng trí tuệ và kiến
thức), kĩ năng, thái độ (tình cảm,ý chí, động lực…) thể hiện trong một bối cảnh cụ thể.
- Về kết quả: năng lực có thể giúp các cá nhân thực hiện tốt các hành động, đồng
thời giúp các cá nhân ứng phó linh hoạt, hiệu quả trong những điều kiện mới, khơng
quen thuộc. Vì vậy năng lực được thể hiện trong hoạt động và gắn liền với hoạt động ở
một thời điểm nhất định nào đó.
- Về sự hình thành và phát triển: năng lực được hình thành do nguồn gốc di truyền
(bẩm sinh, năng khiếu) và do tập luyện (tác động của xã hội và môi trường giáo dục),

trong đó năng lực của HS được hình thành và phát triển chủ yếu là do quá trình đào tạo
[4].
Từ cách tiếp cận này, luận văn sử dụng khái niệm năng lực như sau: Năng lực là
khả năng huy động sự hiểu biết vào thực hiện thành công các hoạt động trong các bối
cảnh nhất định – đặc biệt là các bối cảnh gắn với thực tiễn - nhờ sự huy động tổng hợp
các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí, thái
độ,….nhằm đào tạo các cơng dân tương lai có trách nhiệm trước những vấn đề của cuộc
sống, của xã hội.


6
1.1.2. Cấu trúc năng lực
Tương tự như khái niệm năng lực, có nhiều ý kiến khác nhau về cấu trúc năng
lực tùy vào cách phân tích khái niệm năng lực. Dựa vào khái niệm và đặc điểm trên,
luận văn tiếp cận cấu trúc năng lực theo các phương diện sau:
- Về bản chất: Năng lực là khả năng mỗi cá nhân kết hợp linh hoạt và có tổ chức
các kiến thức, kĩ năng với thái độ, giá trị, động cơ,… nhằm đáp ứng yêu cầu phức tạp
của một hoạt động, đảm bảo cho hoạt động đó có chất lượng trong một bối cảnh (tình
huống) nhất định.
- Về biểu hiện: Năng lực thể hiện qua cách sử dụng các kiến thức, kĩ năng kết
hợp với thái độ, giá trị, động cơ,… trong một tình huống thực chứ khơng phải là sự tiếp
thu các tri thức rời rạc, tách rời tình huống thực tức là thể hiện trong hành vi, hành động
và sản phẩm….có thể quan sát được, đo đạc được.
- Về cấu trúc: Năng lực được cấu thành bởi các thành tố kiến thức, kĩ năng, thái
độ, tình cảm, động cơ, tư chất…
Cấu trúc năng lực gồm 3 tầng: tầng 1 là tầng LÀM, tầng những gì mà cá nhân
thực hiện được, làm được vì thế nên có thể quan sát được. Tầng 2 là SUY NGHĨ, tầng
tiền đề, tức là những kiến thức, kỹ năng tư duy cùng với giá trị niềm tin là cơ sở quan
trọng để phát triển tư duy, suy nghĩ… là điều kiện để phát triển năng lực, chúng ở dạng
tiềm năng, không quan sát được. Tầng 3 là tầng MONG MUỐN, tầng sâu nhất, quyết

định cho sự khởi phát và tính độc đáo của năng lực được hình thành, trong đó động cơ
và tính tích cực của nhân cách có tính quyết định. Bởi nếu người học thực sự mong
muốn, có thể đạt được những điều ở tầng 2 và 1; nếu người học không muốn thì khơng
gì có thể thay đổi họ. [13]
Ngồi ra, năng lực cịn có cấu trúc đa thành tố, đa tầng bậc, nó có thể thể hiện
qua mơ hình các đơn vị của năng lực:
a) Các thành tố của năng lực là các kỹ năng cơ bản, kết hợp với nhau tạo nên mỗi
hợp phần, thường được bắt đầu với động từ mô tả rõ ràng giá trị của hoạt động.
b) Tiêu chí thực hiện chỉ rõ: yêu cầu cần thực hiện của mỗi thành tố, gọi là các
chỉ số hành vi; và mức độ thành thạo ở mỗi yêu cầu đó, gọi là gọi là tiêu chí chất lượng.


7
Tuy nhiên, với khái niệm năng lực luận văn sử dụng, các thành tố của năng lực
(các hợp phần) thực chất chỉ là xác định các biểu hiện hành vi của năng lực mà khơng
có cấu trúc chặt chẽ giữa các năng lực thành tố này.
1.2. Năng lực Vật lí
1.2.1. Khái niệm
Năng lực vật lí thể hiện qua:
-

Kiến thức vật lí của một cá nhân và sử dụng kiến thức đó để nhận biết các câu
hỏi, tiếp thu kiến thức mới, giải thích các hiện tượng vật lí và rút ra kết luận
có vấn đề.

-

Nhận dạng được vấn đề và rút ra được kết luận có cơ sở về các vấn đề liên
quan đến vật lí.

-

Hiểu biết cá nhân về đặc điểm đặc trưng của vật lí.

-

Nhận thức của các nhân đó về những ảnh hưởng của khoa học và công nghệ
tới đời sống, vật chất, tinh thần và văn hoá của con người.

-

Sự sẵn sàng tham gia vào các vấn đề liên quan tới khoa học với tư cách là một
cơng dân có hiểu biết và tư duy khoa học. [15]

1.2.2. Cấu trúc năng lực Vật lí
Mơn Vật lí hình thành và phát triển ở HS năng lực vật lí, với những chỉ số hành
vi như sau:
Năng lực

Chỉ số hành vi

thành phần

N1: Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy
luật, q trình vật lí.
N2: Trình bày được các hiện tượng, q trình vật lí; đặc điểm, vai trị
Nhận thức

của các hiện tượng, q trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói,

kiến thức

viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ.

vật lí

N3: Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được
thơng tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các
văn bản khoa học.
N4: So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, q
trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau.


8
N5: Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình.
N6: Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích;
đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo
luận.
N7: Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản
thân.
T1: Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí: Nhận ra và đặt được câu hỏi
liên quan đến vấn đề; phân tích được bối cảnh để đề xuất được vấn đề
nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và dùng ngơn ngữ của mình để
biểu đạt vấn đề đã đề xuất.
T2: Đưa ra phán đốn và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn đề để nêu
được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu.
T3: Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng được khung logic nội dung tìm
hiểu; lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm,
điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu); lập được kế hoạch triển khai tìm
Tìm tịi và

hiểu.

khám phá

T4: Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tổng

thế giới tự

quan, thực nghiệm, điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân tích,

nhiên dưới

xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản; so sánh được kết

góc độ vật

quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần

lí

thiết.
T5: Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngơn ngữ, hình vẽ,
sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu; viết
được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; hợp tác được với đối tác bằng thái
độ tích cực và tơn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa
ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm
hiểu một cách thuyết phục.
T6: Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp: Đưa ra được quyết định
xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu; đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng

kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp.


9
V1: Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn.
Vận dụng

V2: Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn.

kiến thức

V3: Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện

vật lí vào

được một số phương pháp hay biện pháp mới.

thực tiễn

V4: Nêu được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ
thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí
nhằm phát triển bền vững.
Bảng 1.1 Năng lực thành phần và chỉ số hành vi của năng lực Vật lí [2]

1.2.3. Các nguyên tắc bồi dưỡng năng lực Vật lí
Từ quan điểm giáo dục học, năng lực và kĩ năng chỉ phát triển nếu nó gắn với
hoạt động và thơng qua hoạt động. Do đó, chỉ có thể đo được sự phát triển năng lực
thông qua xác định mức độ thành thạo các thao tác, kĩ năng tiến hành những hoạt động
thành phần và kết quả của hoạt động đó.
Để năng lực vật lí được phát triển thuận lợi, cần phải đảm bảo những điều kiện

sau:
-

HS có động cơ, thái độ học tập tốt; được chuẩn bị tốt về kiến thức, kĩ năng.

-

GV là trợ lực gây hứng thú và kích thích HS tích cực tham gia hoạt động tìm tòi
sáng tạo; GV tổ chức cho HS được tham gia nhiều vào hoạt động nghiên cứu
khoa học, giải quyết vấn đề thực tiễn. Có nghĩa là GV cần xây dựng tình huống
nhưng phải làm cho HS tiếp nhận tình huống, thúc đẩy động cơ, tình cảm trách
nhiệm để HS tự nguyện tham gia hợp tác.
Từ lí luận dạy học bộ mơn vật lí: Cái cốt lõi của sự thành cơng trong việc phát

triển năng lực vật lí là GV phải có dụng ý lựa chọn chủ đề học tập, rồi tổ chức tình huống
đưa người học vào tình huống phải trải nghiệm hay nói cách khác, sử dụng dạy học
khám phá để tạo cơ hội phát triển năng lực vật lí của HS.
Từ những cơ sở đó, luận văn đề xuất các nguyên tắc bồi dưỡng năng lực vật lí
như sau:
Thứ nhất: Bồi dưỡng năng lực vật lí dựa trên hoạt động khám phá của chính
người học. Kiến thức phải do HS tự kiến tạo chứ không phải qua con đường chuyển
giao, truyền đạt từ GV. GV là người hướng dẫn, gợi ý để HS có thể tự đạt được kiến


10
thức và là người tổng hợp kiến thức nếu cầu. Tổ chức các hoạt động khám phá là cơ hội
để GV có thể bồi dưỡng năng lựcvật lí cho HS.
Thứ hai: Học tích hợp. Thế giới hiện đại có đặc trưng là sự phụ thuộc lẫn nhau
ngày càng tăng trong tất cả các lĩnh vực khoa học và đời sống. Do vậy, mức độ năng lực
cần thiết để thích ứng với thực tế đó cũng ngày càng tăng. Do vậy, việc dạy những kiến

thức đơn giản đơn lẻ được truyền đạt từ GV khơng cịn phù hợp nữa. GV phải tổ chức
cho HS học tích hợp, học cách kiến tạo kiến thức từ các hoạt động tìm tịi khám phá để
rèn khả năng kết hợp các nguồn kiến thức khác nhau, từ đó nhắm đến khả năng giải
quyết các vấn đề phức tạp trong cuộc sống lao động sau này.
Thứ ba: Chỉ dạy học những vấn đề cốt lõi.
Rèn năng lực địi hỏi phải có đủ thời gian, HS phải kiến tạo những năng lực cho
phép họ từ kiến tạo những kiến thức, kĩ năng mới để thích nghi với mơi trường sống
ln thay đổi sau này. Đây chính là lý do để xác định là các năng lực xuyên suốt chương
trình đào tạo với tư cách là cơng cụ để học tập suốt đời.
Năng lực cần được sử dụng nhiều lần, lặp đi lặp lại mới có thể tăng cường năng
lực cả về chiều rộng lẫn chiều sâu.
Nếu chương trình học tập trung rèn năng lực thì cũng có nghĩa chỉ nên tập trung
vào số lượng năng lực chọn lọc và lượng kiến thức tương ứng để HS có đủ thời gian rèn
luyện, kiến tạo và phát triển những năng lực đó, khơng dàn trải. Vì vậy, cần lựa chọn
được những nội dung học cốt lõi giúp bồi dưỡng và phát triển năng lực cho người học.
Thứ tư: Mở cửa trường phổ thông ra thế giới thực - bên ngồi nhà trường.
Nhà trường phổ thơng khơng phải là đích đến, mà chỉ là nơi chuẩn bị cho HS sẵn
sàng bước vào cuộc sống lao động hoặc học cao hơn.
Mở cửa trường phổ thông cũng là cách tốt nhất để HS có cơ hội vận dụng kiến
thức, kỹ năng học được trong nhà trường vào giải quyết các vấn đề khác nhau đang diễn
ra trong xã hội. Đây cũng là phương thức đào tạo tốt nhất để HS sau khi tốt nghiệp tự
tin, bắt tay ngay vào lao động hoặc học cao hơn.
GV cần thiết kế được các bối cảnh vật lí phù hợp với đối tượng người học. Bởi
theo góc độ tâm lý, để năng lực vật lí được phát triển thuận lợi dưới tác động của giáo
dục, cần phải đảm bảo những điều kiện sau:
- Bối cảnh khoa học đưa ra phải phù hợp với lứa tuổi, địa phương, vùng miền…


11
- Các chủ đề phải tập trung tính ứng dụng ở các khía cạnh cuộc sống và sức khỏe,

trái đất và môi trường, đời sống cá nhân, công việc và giải trí, cộng đồng và xã hội…..
Thứ năm: Đánh giá cần thúc đẩy quá trình học.
Đánh giá trước hết, cần được coi là công cụ để học tập giúp HS học tốt và giúp
GV hướng dẫn HS trong suốt quá trình học trong trường, tạo động lực cho HS tiến bộ
khơng ngừng trong suốt q trình học mơn học.
1.2.4. Đánh giá năng lực Vật lí
Có nhiều khái niệm khác nhau về ĐGNL. ĐGNL là hình thức đánh giá người học
căn cứ vào các tiêu chí cần đạt được đối với từng loại năng lực trên từng đối tượng
nghiên cứu dựa vào cơng cụ đánh giá theo một quy trình mang tính chuẩn mực và thống
nhất. Có thể thực hiện ĐGNL theo tiến trình học tập của HS hay theo các chuẩn đầu ra
về năng lực [13]. Theo quan điểm của Wolf (2001) cho rằng ĐGNL là việc đánh giá khả
năng tiềm ẩn nào đó dựa trên sản phẩm đầu ra và là quá trình tìm kiếm minh chứng về
việc HS đã thực hiện sản phẩm đầu ra tới mức độ thành công như thế nào, thông qua
những hành động cụ thể của HS trong một số nhiệm vụ học tập tiêu biểu. [14]
Theo PISA, ĐGNL là đánh giá kiến thức, kĩ năng và thái độ của người học trong
một bối cảnh có ý nghĩa, như vậy các hoạt động đánh giá năng lực tập trung vào những
năng lực mà HS cần có để thành cơng trong tương lai và những điều mà HS có thể làm
thơng qua sử dụng các kiến thức đã học phản ánh năng lực học tập suốt đời bằng cách
vận dụng những gì học được trong trường vào các bối cảnh ngoài trường học đồng thời
đánh giá sự lựa chọn và quyết định mà HS đưa ra. [22]
Trong đánh giá năng lực của HS phổ thông, công cụ ĐGNL thường là một hệ
thống các nhiệm vụ từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp của một lĩnh vực để đảm
bảo đo lường được sự phát triển năng lực của mọi đối tượng. Các nhiệm vụ dành cho
người học cần được gắn với các bối cảnh trong thực tiễn. Ngồi ra, nó cịn bao hàm việc
đo lường khả năng tiềm ẩn của HS. ĐGNL dựa trên việc miêu tả các sản phẩm đầu ra
cụ thể, rõ ràng tới mức GV, HS và các bên liên quan đều có thể hình dung tương đối
khách quan và chính xác về thành quả của HS sau q trình học tập. ĐGNL cũng cho
phép nhìn ra tiến bộ của HS. [4]

12
1.3. Dạy học khám phá ở THPT
1.3.1. Khái niệm
Theo Ferriere Jerome Bruner (1915), nhà tâm lí học người Mỹ - người đã xây
dựng nên phương pháp dạy học khám phá, cho rằng học là một q trình mang tính chủ
quan. Qua việc học tập, người học xây dựng nên các ý tưởng,các khái niệm về một vấn
đề mới dựa trên nền tảng các kiến thức có sẵn của chính bản thân họ. Ơng khẳng định
rằng xun suốt q trình học tập, người học nên được khích lệ, cổ vũ và được định
hướng các cách tự do khám phá những nguồn thông tin mới được đưa ra bởi người dạy.
Dạy học khám phá là một phương pháp dạy học khuyến khích HS đưa ra câu hỏi
và tự tìm ra câu trả lời, hay rút ra những nguyên tắc từ những ví dụ hay kinh nghiệm
thực tiễn.
Dạy học khám phá có thể định nghĩa như một tình huống học tập trong đó nội
dung chính cần được học khơng được giới thiệu trước mà phải tự khám phá bởi HS, làm
cho HS là người tham gia tích cực vào q trình học.
Một số nhà nghiên cứu cho rằng dạy học khám phá quan hệ mật thiết với cách
giải quyết vấn đề: người học phải biết nhận ra vấn đề, tìm kiếm thơng tin liên quan, tìm
kiếm chiến lược giải, thực hiện chiến lược giải.
Theo một số nhà nghiên cứu, trong dạy học khám phá người học cần có một số
kỹ năng nhận thức như: quan sát, phân loại, phân tích, tiên đốn, mơ tả, khái qt hóa,
luận ra, hình thành giả thuyết, thiết kế thí nghiệm, phân tích dữ liệu,…
J.S. Bruner được xem là người đầu tiên đưa ra khái niệm “dạy học khám phá”
trong cơng trình “The Process of Education” vào năm 1960. Bruner cho rằng việc học
tập phải là một quá trình tích cực trong đó HS kiến tạo ý tưởng mới hay khái niệm mới
trên cơ sở vốn kiến thức của họ. Ông đề nghị rằng việc dạy học phải làm sao khuyến
khích người học khám phá ra các dữ kiện và các mối liên hệ cho chính họ.
1.3.2. Quy trình tổ chức dạy học khám phá
Theo Geofffrey Petty [17], một cách tiếp cận phổ biến nhất trong dạy học chính
là dạy học bằng cách đặt ra các câu hỏi có liên để dẫn dắt người học đến vấn đề chính
trong bài giảng. Ở cách dạy này, yêu cầu đặt ra cho người GV khi đặt câu hỏi hay giao

bài tập chuyển giao cho HS, để HS tự mình tìm ra các kiến thức mới thông qua chuỗi
các thông tin từ việc trả lời câu hỏi và làm bài tập cần đảm bảo phải tự HS thực hiện


13
được, làm được, xâu chuỗi được các kết quả và đưa ra được kết luận. Do đó, người học
phải tự huy động tất cả các kiến thức có sẵn của mình có liên quan để thực hiện được
các thao tác tư duy trong quá trình học tập và khám phá ra tri thức mới. Như vậy trong
trình khám phá này, người học được đặt trong một kịch bản đươc xây dựng bởi GV.
Người GV bắt buộc phải có sự chuẩn bị chu đáo, bao quát được các tình huống phát sinh
khi người học bắt đầu khởi động kịch bản đó,đảm bảo người học thực hiện các hoạt
động theo các phương thức đã được dự tính sẵn, đưa đến nội dung kiến thức đã được
đặt trong mục tiêu bài học mà không bị xa đà vào các thông tin thu được khác trong quá
trình thực hiện hoạt động khám phá. Do không phải 100% các thông tin mới thu được
đều cần thiết và chính xác theo mục đích của hoạt động, nên khi người học tìm ra các
kết luận sau mỗi hoạt động, GV sẽ đứng ra khéo léo dẫn dắt, chỉnh sửa và chính xác hóa
lại thơng tin quan trọng. Đặc biệt cần lưu ý việc tìm các nội dung kiến thức có sẵn trong
các loại sách giáo khoa, giáo trình hay các tài liệu tham khảo khơng phải là một cách
học khám phá bởi vì : Các hoạt động học tập khám phá thường được thực hiện theo hình
thức làm việc nhóm trong một tình huống cần phải giải quyết cụ thể. Do đó cũng địi hỏi
người học có kĩ năng tư duy cao và năng lực hợp tác để giải quyết tình huống tìm ra cái
mới trong các hoạt động được thực hiện. Mọi kết quả của hoạt động học tập lúc này đều
là do ngƣời học tự mình tìm hiểu nên thu được chất lượng học tập cao hơn so với việc
lấy sẵn thông tin trong sách và tài liệu khi học. [1]
Alberta (2004)[1], đưa ra dạy học khám phá bao gồm 6 bước: lập kế hoạch, thu
thập thông tin, tiến hành, sáng tạo, chia sẻ và đánh giá. Trường đại học McMaster ở
Canada [23] cũng đã áp dụng phương pháp dạy học theo phương pháp khám phá với
quy trình như sau: Kết nối chủ đề và phát triển những kiến thức cơ bản; Phát triển câu
hỏi; Xác định những gì cần biết; Xác định nguồn dữ liệu, thu thập dữ liệu; Đánh giá dữ
liệu; Tổng hợp; Kết nối những hiểu biết mới; đánh giá sự thành cơng. Shulman (1986)

đã xây dựng mơ hình dạy học theo PPKH gồm 5 bước:
Bước 1. GV trình bày vấn đề, HS xác định vấn đề;
Bước 2. HS thu thập thông tin;
Bước 3. HS đưa ra giả thiết và kiểm tra.
Bước 4. HS sắp xếp lại các dữ liệu và giải thích.


14
Bước 5. HS phân tích các loại câu hỏi và đề xuất các cải tiến cho câu trả lời của
mình.
Mơ hình dạy 5E chỉ ra (Tham gia - Engage, Khám phá - Explore, giải thích Explain, Vận dụng - Elaborate và đánh giá-Evaluate). Đây là một mơ hình thực hành
dạy học thúc đẩy bởi các sở giáo dục và phát triển trẻ thơ (DEECD) và sử dụng trong
nhiều trường công lập bang Victoria.
Bước 1: Tạo chú ý (Engage) GV nêu vấn đề khám phá, và giao nhiệm vụ cho HS.
Lúc này, HS chủ động tìm hiểu vấn đề bằng các liên kết các kiến thức đã có với vấn đề
cần giải quyết, từ đó đưa ra những kiến thức cơ sở để giải quyết vấn đề và tạo hứng thú
cho HS để thực hiện khám phá vấn đề. Việc đặt các câu hỏi gợi ý, chỉ ra vấn đề trong
tình huống, đưa ra các thông tin mới hoặc tiếp tục xây dựng các hoạt động chứa vấn đề
là những cách tạo sự chú ý, hứng thú cho HS đồng thời hướng HS vào đúng trọng tâm
của chủ đề.
Bước 2: Khảo sát (Explore) Từ những học liệu, tài nguyên và thông tin gợi ý
được cung cấp sẵn thì HS bắt đầu tiến hành q trình tìm tịi khám phá. HS tập trung
tìm hiểu và vận dụng kiến thức đã có cùng với kinh nghiệm của bản thân để trao đổi,
giao lưu chia sẻ, thảo luận nhằm tìm ra hướng giải quyết vấn đề.
Bước 3: Giải thích (Explain) HS bắt đầu thiết lập được những hiểu biết tổng quan
về chủ đề thông qua những thông tin mà HS thu nhận được sau quá trình trao đổi, giao
lưu, chia sẻ với các bạn trong nhóm, trong lớp. Trong q trình thảo luận, ngơn ngữ giúp
việc trình bày và thể hiện những hiểu biết này chính xác, sâu sắc và logic hơn. Ở đây,
quá trình giao lưu, giao tiếp, tiếp xúc của HS với phương tiện dạy học giúp HS hiểu vấn
đề bằng cách kết nối các ý tưởng, những vấn đề đặt ra, các giả thuyết và kết quả quan

sát được. Việc giao tiếp đã thúc đẩy quá trình dạy học khám phá, nó giúp GV đưa ra các
gợi ý, hỗ trợ HS đúng lúc, và giúp HS phát triển các ý tưởng, lập luận các nội dung, xác
lập giả thuyết, từ đó trình bày ý kiến của bản thân.
Bước 4: Phát biểu (Elaborate) HS được mở rộng vốn kiến thức của bản thân bằng
cách kết nối những thông tin mới với những kiến thức đã biết có liên quan và vận dụng
những hiểu biết của mình vào tình huống trong hoạt động cụ thể, mơ hình hóa các bài
tập hay tình huống thực tế nếu được. Từ đó đưa ra các kết luận và phát biểu được các ý
kiến trước tập thể.