Xây dựng và sử dụng bài tập theo tiếp cận pisa trong dạy học chủ đề “lực trong đời sống” – khtn 6 hướng phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

HÀ THỊ HIẾU

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO TIẾP CẬN
PISA TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “LỰC TRONG
ĐỜI SỐNG” – KHTN 6 HƢỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

ĐÀ NẴNG - NĂM 2023


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

HÀ THỊ HIẾU

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO TIẾP CẬN
PISA TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “LỰC TRONG
ĐỜI SỐNG” – KHTN 6 HƢỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH

Ngành

: Lý luận và PPDH Bộ mơn Vật lí

Mã số

: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. Nguyễn Thị Nhị

ĐÀ NẴNG - NĂM 2023




III

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... I
LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................II
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................................. VI
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... VI
DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... VIII
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ................................................................................. 2
3. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 3
4. Giả thuyết khoa học ................................................................................................. 3
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................. 4
7. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 4
8. Kêt quả đạt được...................................................................................................... 4

9. Cấu tr c của luận văn .............................................................................................. 5
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ
SỬ DỤNG BÀI TẬP TIẾP CẬN PISA PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC
TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH Ở TRƢỜNG THCS .................................................... 6
1.1. Năng lực khoa học tự nhiên ............................................................................................ 6
1.1.1. Năng lực ........................................................................................................ 6
1.1.2. Năng lực khoa học tự nhiên .......................................................................... 7
1.1.3. Cấu tr c của năng lực khoa học tự nhiên ...................................................... 7
1.1.4. Đánh giá năng lực khoa học tự nhiên của học sinh .................................... 10
1.2. Bài tập vật lí ...................................................................................................... 14
1.2.1. Khái niệm về bài tập vật lí .......................................................................... 14
1.2.2. Các loại bài tập vật lí................................................................................... 14
1.2.3. Vai trị của bài tập trong việc dạy môn Khoa học tự nhiên ........................ 16
1.2.4. Các yêu cầu chung khi sử dụng bài tập trong dạy học khoa học tự nhiên. .......... 16
1.2.5. Nguyên tắc xây dựng bài tập tiếp cận PISA phát triển năng lực khoa học tự
nhiên của HS ......................................................................................................... 17
1.3.Tổng quan về PISA ........................................................................................... 18
1.3.1. Tìm hiểu chung về chương trình đánh giá học sinh quốc tế PISA ............. 18
1.3.2. Cấu tr c của bài tập PISA ........................................................................... 22
1.3.3. Những ưu điểm của bài tập PISA trong việc phát triển năng lực học sinh........ 25


IV

1.4.Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập tiếp cận PISA trong dạy học môn
khoa học tự nhiên .................................................................................................... 26
1.4.1. Quy trình xây dựng bài tập tiếp cận PISA trong dạy học mơn khoa học tự
nhiên...................................................................................................................... 26
1.4.2. Quy trình sử dụng bài tập tiếp cận PISA trong dạy học môn khoa học tự
nhiên .................................................................................................................... 27

1.5.Thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập tiếp cận PISA phát triển
năng lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS hiện nay................................... 29
1.5.1. Mục đích khảo sát ....................................................................................... 29
1.5.2. Nội dung khảo sát ....................................................................................... 29
1.5.3. Đối tượng khảo sát ...................................................................................... 29
1.5.4. Phương pháp khảo sát ................................................................................. 29
1.5.5. Địa bàn khảo sát .......................................................................................... 29
1.5.6. Phân tích và đánh giá kết quả khảo sát ....................................................... 29
Kết luận chƣơng 1........................................................................................................ 34
CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO TIẾP CẬN PISA
TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “LỰC TRONG ĐỜI SỐNG” – KHTN 6 HƢỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH ............. 35
2.1. Tìm hiểu cấu trúc chủ đề “Lực trong đời sống” - KHTN 6. ........................ 35
2.1.1. Khái quát nội dung chủ đề ― Lực trong đời sống‖ - KHTN 6. ................... 35
2.1.2. Mục tiêu dạy học chủ đề ―Lực trong đời sống‖ - KHTN 6. ....................... 37
2.2.Cấu trúc khung năng lực khoa học tự nhiên trong chủ đề “Lực trong đời
sống” – KHTN 6 theo tiếp cận PISA ..................................................................... 38
2.3.Xây dựng bài tập theo tiếp cận PISA hƣớng phát triển năng lực khoa học
tự nhiên của học sinh trong chủ đề “Lực trong đời sống” – KHTN 6 ............... 42
2.4.Sử dụng bài tập tiếp cận PISA theo hƣớng phát triển năng lực khoa học tự
nhiên trong dạy học chủ đề “Lực trong đời sống” – KHTN 6 ............................ 51
2.4.1. Sử dụng bài tập tiếp cận PISA trong các bước của tiến trình dạy học........ 51
2.4.2. Sử dụng bài tập tiếp cận PISA trong đánh giá năng lực khoa học tự nhiên
trong dạy học ........................................................................................................ 63
Kết luận chƣơng 2........................................................................................................ 71
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .............................................................. 72
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ......................................... 72
3.1.1. Mục đích ..................................................................................................... 72
3.1.2. Nhiệm vụ ..................................................................................................... 72
3.2. Đối tƣợng và phƣơng thức thực nghiệm sƣ phạm ........................................ 72

V

3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ................................................................... 72
3.2.2. Phương thức thực nghiệm sư phạm .............................................................. 72
3.3. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ................................... 72
3.3.1. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm ....................................................... 72
3.3.2. Kiểm định giả thuyết thống kê ...................................................................... 78
Kết luận chƣơng 3........................................................................................................ 79
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 82
PHỤ LỤC ..................................................................................................................PL1


VI

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BT
GV
HS
KHTN

Bài tập
Giáo viên
Học sinh
Khoa học tự nhiên

THCS
TNSP

Trung học cơ sở
Thực nghiệm sư phạm


VII

DANH MỤC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

bảng

Trang

1.1

Biểu hiện cụ thể của năng lực tìm hiểu tự nhiên

7

1.2

Bảng tiêu chí đánh giá năng lực KHTN

10

1.3

Nội dung đánh giá của PISA qua các kì

19

2.1

Khái quát nội dung chủ đề: ―Lực rong đời sống‖

35

2.2

Mục tiêu dạy học chủ đề ―Lực trong đời sống‖

37

2.3

Tiêu chí đánh giá năng lực KHTN cho chủ đề ―Lực trong đời sống‖

38

2.4

Bảng ma trận đề kiểm tra

64

3.1

Bảng tổng hợp kết quả bài kiểm tra theo TC đã đề ra

73

3.2

Tổng hợp kết quả kiểm tra của nhóm TN

73

3.3

Tổng hợp kết quả kiểm tra của nhóm ĐC

74

3.4

Bảng thống kê điểm bài kiểm tra của lớp TN trước và sau TNSP

75

3.5

Bảng thống kê điểm bài kiểm tra của các lớp

75

3.6

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

75

3.7

Bảng phân phối tần suất

76

3.8
3.9

Bảng phân phối tần suất tích lũy
Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng

76
77


VIII

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

1.1.

Sơ đồ phân loại hệ thống bài tập vật lí

15

1.2.

Quy trình xây dựng bài tập đánh giá NL KHTN theo tiếp cận
PISA

27

1.3.

Biểu đồ nhận thức của GV về dạy học tiếp cận năng lực HS

30

1.4.

Biểu đồ hiểu biết của GV về đánh giá năng lực HS

30

1.5.

Biểu đồ hiểu biết của GV về vai trò kiểm tra đánh giá kết quả học
tập HS

31

1.6.

Biểu đồ mức độ sử dụng các phương pháp để đánh giá kết quả học
tập HS

31

1.7.

Biểu đồ hiểu biết của Gv về bài tập PISA

32

1.8.

Biểu đồ đánh giá của GV về sử dụng BT tiếp cận PISA trong dạy
học

33

1.9.

Biểu đồ khó khăn của Gv khi xây dựng bài tập tiếp cận PISA

33

3.1.

So sánh tỉ lệ ĐG các NL của HS nhóm TN

73

3.2.

So sánh tỉ lệ các mức độ đạt được của nhóm ĐC

74

3.3.

Phân bố điểm của hai nhóm TN và ĐC

75

3.4.

Đồ thị phân phối tần suất điểm của hai nhóm TN và ĐC

76

3.5.

Đồ thị phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm TN và ĐC

77


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Giáo dục đào tạo từ lâu đã là một yếu tố rất quan trọng, thiết yếu trong việc
phát triển của một đất nước. Các quốc gia trên thế giới, không chỉ riêng đất nước
Việt Nam tươi đẹp của ch ng ta, họ đều lấy giáo dục làm quốc sách hàng đầu để phát
triển đất nước.
Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện GDĐT, đáp ứng u
cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội
chủ nghĩa và hội nhập quốc tế đã nêu rõ mục tiêu và nhiệm vụ: “Tạo chuyển biến căn
bản, mạnh mẽ về chất lượng, hiệu quả giáo dục, đào tạo; đáp ứng ngày càng tốt hơn
công cuộc xây dựng, bảo vệ Tổ quốc và nhu cầu học tập của nhân dân.” “Đối với giáo
dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực
công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh.
Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống,
đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến
thức vào thực tiễn. Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt
đời.” “Đổi mới căn bản hình thức và phương pháp thi, kiểm tra và đánh giá kết quả
giáo dục, đào tạo, bảo đảm trung thực, khách quan.”[1] Giáo dục nước ta đang từng
bước thực hiện chuyển từ giáo dục tiếp cận nội dung sang phát triển năng lực thơng
qua chương trình giáo dục phổ thơng 2018.
Câu hỏi và bài tập là các khái niệm được sử dụng thường xuyên trong dạy học,
mang đậm yếu tố khám phá. Về mặt chức năng dạy học, câu hỏi và bài tập đều là
những nhiệm vụ được đặt ra cho HS, là phương tiện của GV để tổ chức hoạt động
nhận thức, kiểm tra đánh giá kết quả nhận thức cũng như rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo
cho HS.
Chương trình đánh giá học sinh quốc tế (The Programme for International
Student Assessment) - PISA được xây dựng và điều phối bởi tổ chức hợp tác và phát
triển kinh tế (OECD) vào cuối thập niên 90 và hiện vẫn diễn ra đều đặn. Khảo sát
PISA được thiết kế nhằm đưa ra đánh giá có chất lượng và đáng tin cậy về hiệu quả

của hệ thống giáo dục. Càng ngày PISA càng thu h t được sự quan tâm và tham gia
của nhiều nước trên thế giới. Do đó, PISA khơng chỉ đơn thuần là một chương trình
nghiên cứu đánh giá chất lượng giáo dục của OECD mà trở thành xu hướng đánh giá
quốc tế, tư tưởng đánh giá của PISA trở thành tư tưởng đánh giá học sinh trên toàn thế
giới. Các nước muốn biết chất lượng giáo dục của quốc gia mình như thế nào, đứng ở
đâu trên thế giới này đều đăng ký tham gia PISA. Mục đích của cuộc khảo sát là nhằm


2

đánh giá xem học sinh đã được chuẩn bị để đối mặt với những thách thức của cuộc
sống xã hội hiện đại ở mức độ nào trước khi bước vào cuộc sống.
Trong chương trình giáo dục phổ thơng mới, mơn Khoa học tự nhiên được xây
dựng và phát triển trên nền tảng của Vật lý, Hoá học, Sinh học và Khoa học Trái Đất.
Đây là môn học bắt buộc nhằm hình thành và phát triển năng lực KHTN ở bậc học
THCS.
KHTN là khoa học có sự kết hợp nhuần nhuyễn lí thuyết với thực nghiệm. Vì
vậy, thực hành, thí nghiệm trong phịng thực hành, phịng học bộ mơn, ngồi thực địa
có vai trị và ý nghĩa quan trọng, là hình thức dạy học đặc trưng của mơn học này. Qua
đó, năng lực tìm tịi, khám phá của học sinh được hình thành và phát triển. Nhiều kiến
thức khoa học tự nhiên rất gần gũi với cuộc sống hằng ngày của học sinh, đây là điều
kiện thuận lợi để tổ chức cho học sinh trải nghiệm, nâng cao năng lực nhận thức kiến
thức khoa học, năng lực tìm tịi, khám phá và vận dụng kiến thức khoa học vào thực
tiễn. KHTN luôn đổi mới để đáp ứng yêu cầu của cuộc sống hiện đại.
KHTN là mơn học có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển tồn diện của HS,
có vai trị nền tảng trong việc hình thành và phát triển thế giới quan khoa học của HS
cấp trung học cơ sở. Cùng với các mơn Tốn học, Cơng nghệ và Tin học, mơn Khoa
học tự nhiên góp phần th c đẩy giáo dục STEM (Science, Technology, Engineering,
Mathematics) – một trong những hướng giáo dục đang được quan tâm phát triển trên
thế giới cũng như ở Việt Nam, góp phần đáp ứng yêu cầu cung cấp nguồn nhân lực trẻ

cho giai đoạn cơng nghiệp hố và hiện đại hố của đất nước.
Các hiện tượng xảy ra trong đời sống hằng ngày ch ng ta đều liên quan đến các
lĩnh vực nghiên cứu của KHTN. Cụ thể trong quá trình sinh hoạt, làm việc của con
người đều sẽ có sự liên quan và được giải thích nhờ các hiểu biết về lực. Trong chường
trình sách giáo khoa mơn KHTN thì chủ đề ― Lực trong đời sống‖ cũng là chủ đề liên
quan đến lĩnh vực Vật lí đầu tiên mà các em bước đầu được tiếp cận.
Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài: Xây dựng và sử dụng bài tập
theo tiếp cận PISA trong dạy học chủ đề “Lực trong đời sống” – KHTN 6 hƣớng
phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh.
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Việt Nam tham gia đánh giá chính thức từ chu kì PISA 2012 và vẫn tiếp tục
tham gia ở những chu kì sau. Kể từ năm 2014, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức
huấn luyện vận dụng cách đánh giá PISA vào đổi mới giáo dục. Việc xây dựng và sử
dụng bài tập PISA để bồi dư ng năng lực khoa học tự nhiên góp phần nâng cao chất
lượng dạy học. Ở Việt Nam đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về việc sử dụng bài tập
theo tiếp cận PISA trong dạy học phát triển năng lực học sinh được công bố là cơ sở


3

cho quá trình triển khai dạy học phát triển năng lực trong thực tiễn. Một vài cơng trình
nghiên cứu về PISA: tác giả Nguyễn Thị Phương Hoa, Vũ Thị Kim Chi , Nguyễn
Thùy Linh đã đưa ra mục đích, tiến trình thực hiện và các kết quả chính của việc thực
hiện Chương trình đánh giá học sinh quốc tế (PISA). Bộ giáo dục và Đào tạo năm
2018 đã công bố chương trình mơn KHTN với mục tiêu hình thành và phát triển năng
lực KHTN cho học sinh THCS. Để thực hiện tốt việc giảng dạy theo chương trình mơn
KHTN 2018 đã có một số tác giả trong nước cơng bố các nghiên cứu liên quan đến
phát triển năng lực học sinh thông qua dạy học các môn học KHTN. TS. Nguyễn Văn
Biên đã giới thiệu tài liệu học tập nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên theo cấu
tr c của các chuỗi hoạt động học tập phổ biến. Cơng trình nghiên cứu ―Xây dựng bài

tập tiếp cận PISA trong dạy học sinh học 6 theo định hướng phát triển năng lực‖ của
tác giả Phan Thị Hồng The được cơng bố trên tạp chí khoa học số 07/2016. Tác giả
Nguyễn Thị Diễm Hằng với đề tài luận án tiến sĩ: ― Thiết kế và sử dụng hệ thống bài
tập phát triển năng lực khoa học tự nhiên theo tiếp cận PISA cho học sinh THCS.‖
Cơng trình đã đề xuất cấu tr c, quy trình xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực
khoa học tự nhiên của học sinh THCS theo tiếp cận PISA, bộ công cụ đánh giá năng
lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS, cũng như đề xuất một số hình thức và biện
pháp sử dụng bài tập phát triển năng lực khoa học tự nhiên theo tiếp cận PISA đối với
chủ đề ―Chất và sự biến đổi chất‖. Ở đây, tôi nghiên cứu và xây dựng hệ thống bài tập
phát triển năng lực tiếp cận PISA dạy học chủ đề ―Lực trong đời sống‖ trong môn
KHTN lớp 6.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng bài tập theo tiếp cận PISA trong dạy học chủ đề ―Lực
trong đời sống‖ - KHTN 6 nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học
sinh THCS.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng và sử dụng được bài tập theo tiếp cận PISA trong hoạt động dạy
học chủ đề ―Lực trong đời sống‖ – KHTN 6 thì sẽ phát triển năng lực khoa học tự
nhiên của học sinh THCS.
5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
5.1. Đối tượng
- Hoạt động dạy học môn KHTN ở trường THCS.
- Năng lực khoa học tự nhiên.
- Bài tập theo tiếp cận PISA trong dạy học vật lý.
5.2. Phạm vi nghiên cứu
Nội dung chủ đề ―Lực trong đời sống‖ KHTN 6.


4

Không gian: Học sinh lớp 6 trường Tiểu học THCS THPT Việt Nhật.
Thời gian: Từ tháng 3/2022 – 3/2023.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về năng lực, năng lực khoa học tự nhiên,
phát triển năng lực khoa học tự nhiên, bài tập tiếp cận PISA phát triển năng lực khoa
học tự nhiên của học sinh.
- Thiết kế hệ thống bài tập theo tiếp cận PISA trong dạy học chủ để ―Lực trong
đời sống‖ theo hướng phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS.
- Thiết kế các kế hoạch dạy học các kiến thức chủ đề ―Lực trong đời sống‖ có
sử dụng bài tập đã xây dựng theo hướng phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học
sinh.
- Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các kế hoạch dạy
học đã thiết kế.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu văn kiện của Đảng, Nhà nước và của ngành Giáo dục về vấn đề
đổi mới phương pháp dạy học hiện nay ở các cấp, các bậc học: chương trình giáo dục
phổ thơng 2018, chương trình mơn KHTN 2018.
- Nghiên cứu nội dung chương trình và sách giáo khoa bộ môn KHTN 6.
- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến giáo dục, lí luận và phương pháp dạy
học, năng lực, năng lực khoa học tự nhiên và về vấn đề phát triển năng lực khoa học tự
nhiên, bài tập đánh giá năng lực khoa học tự nhiên của học sinh.
- Nghiên cứu các tài liệu về PISA.
 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Tìm hiểu thực trạng về việc dạy học sử dụng bài tập tiếp cận PISA phát triển
năng lực khoa học tự nhiên của HS THCS.
- Trao đổi với các đồng nghiệp trong, ngoài trường và qua thực tế giảng dạy của
bản thân để nắm bắt được thực tế của quá trình đánh giá Pisa tại Việt Nam đối với HS
THCS.
 Phương pháp thống kê toán học

8. Kêt quả đạt đƣợc
Về lý luận:
Góp phần cụ thể hóa được lý luận năng lực khoa học tự nhiên, bài tập PISA
phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trong dạy học.
Đề xuất quy trình xây dựng và sử dụng bài tập tiếp cận PISA trong môn Khoa
học tự nhiên.


5

Về thực tiễn:
Đánh giá thực trạng của việc phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học
sinh, sử dụng bài tập tiếp cận PISA đánh giá năng lực khoa học tự nhiên của học sinh
ở trường THCS.
Xây dựng được 5 bài tập tiếp cận PISA theo hướng phát triển năng lực khoa
học tự nhiên của học sinh trong dạy học chủ đề ―Lực trong đời sống‖ khoa học tự
nhiên lớp 6.
Thiết kế được 2 kế hoạch dạy học và 1 bài kiểm tra đánh giá chủ đề ―Lực trong
đời sống‖ khoa học tự nhiên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực khoa học tự nhiên
của học sinh.
9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, nội dung của luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TIẾP CẬN PISA PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA
HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH Ở TRƢỜNG THCS.
Chƣơng 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO TIẾP CẬN PISA
TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “LỰC TRONG ĐỜI SỐNG” – KHTN 6 HƢỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH.
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

6

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TIẾP CẬN PISA PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH Ở TRƢỜNG THCS
1.1. Năng lực khoa học tự nhiên
1.1.1. Năng lực
Trong Tiếng Việt cũng như Tiếng Anh, từ ―năng lực‖ đuợc sử dụng với
nhiều nghĩa cụ thể, gắn với các lĩnh vực khác nhau, trong những tình huống và ngữ
cảnh riêng biệt. Do vậy, năng lực là vấn đề đuợc nhiều nhà khoa học, trong nhiều
lĩnh vực trên thế giới cũng như Việt Nam quan tâm và có nhiều cách hiểu khác
nhau về năng lực.
Theo Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường: ―Năng lực là một thuộc tính tâm lý
phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm,
sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm đạo đức‖.[11]
Theo từ điển Tiếng Việt, năng lực là ―khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự
nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó‖ hoặc ―phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo
cho con nguời khả năng hồn thành một loại hoạt động nào đó với chất luợng
cao‖.[13]
Tác giả Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn cho rằng: ―Năng lực là tổ hợp
những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một
hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hồn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt
động đó‖.[14]
Chương trình giáo dục phổ thơng – Chương trình tổng thể của Bộ Giáo dục và
Ðào tạo ban hành đã xác định: ―Năng lực là thuộc tính cá nhân đuợc hình thành, phát
triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con nguời huy động
tổng hợp các kiến thức, ki năng và các thuộc tính cá nhân khác nhu hứng th , niềm tin,
ý chí…thực hiện một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những

điều kiện cụ thể‖.[1]
Trong phạm vi nội dung bài viết này ch ng ta có thể hiểu về NL là khả năng
thực hiện thành cơng và có trách nhiệm các nhiệm vụ, giải quyết các vấn đề trong các
tình huống xác định cũng như tình huống thay đổi trên cơ sở huy động tổng hợp các
kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính tâm lí khác như động cơ, ý chí, quan niệm, giá
trị… suy nghĩ thấu đáo và sẵn sàng hành động.[11]


7

1.1.2. Năng lực khoa học tự nhiên
Chương trình giáo dục phổ thông 2018 khẳng định năng lực khoa học tự nhiên
là một trong các năng lực chuyên biệt trong hệ thống năng lực cốt lõi cần hình thành
và phát triển cho HS thông qua dạy môn KHTN. Năng lực khoa học tự nhiên gồm 3
thành phần : Nhận thức KHTN, tìm hiểu tự nhiên và vận dụng kiến thức kỹ năng đã
học cụ thể như sau:
- Nhận thức KHTN
Trình bày, giải thích và vận dụng được những kiến thức phổ thông cốt lõi về
thành phần cấu tr c, sự đa dạng, tính hệ thống, quy luật vận động, tương tác và biến
đổi của thế giới tự nhiên; với các chủ đề khoa học: chất và sự biến đổi của chất, vật
sống, năng lượng và sự biến đổi vật lí, Trái Đất và bầu trời; vai trò và cách ứng xử
phù hợp của con người với mơi trường tự nhiên.
- Tìm hiểu tự nhiên

Bước đầu thực hiện được một số kĩ năng cơ bản trong tìm tịi, khám phá một số
sự vật, hiện tượng trong thế giới tự nhiên và trong đời sống: quan sát, thu thập thơng
tin; dự đốn, phân tích, xử lí số liệu; dự đốn kết quả nghiên cứu; suy luận, trình bày.
- Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học
Bước đầu vận dụng kiến thức khoa học vào một số tình huống đơn giản, mơ
tả, dự đốn, giải thích được các hiện tượng khoa học đơn giản. Ứng xử thích hợp

trong một số tình huống có liên quan đến vấn đề sức khoẻ của bản thân, gia đình và
cộng đồng. Trình bày được ý kiến cá nhân nhằm vận dụng kiến thức đã học vào bảo
vệ môi trường, bảo tồn thiên nhiên và phát triển bền vững.
1.1.3. Cấu trúc của năng lực khoa học tự nhiên
Trong chương trình giáo dục phổ thơng 2018 năng lực KHTN gồm những biểu hiện
cụ thể được trình bày chi tiết theo bảng sau:
Bảng 1.1. Biểu hiện cụ thể của năng lực tìm hiểu tự nhiên
Năng lực
thành phần
1. Nhận thức
khoa học tự
nhiên

Biểu hiện
– Hiểu biết kiến thức phổ
thông cốt lõi về thành phần
cấu tr c, sự đa dạng, tính hệ
thống, quy luật vận động,
tương tác và biến đổi của
thế giới tự nhiên; với các
chủ đề khoa học về vật

– Gọi tên/Nhận biết/Nhận
ra/Kể tên/Phát biểu/Nêu các đối
tượng, sự kiện, khái niệm hoặc
quá trình tự nhiên.
– Trình bày các sự kiện/đặc
điểm/vai trị của các đối tượng
và các quá trình tự nhiên.

8

Năng lực

Biểu hiện

thành phần

chất, vật sống, năng lượng

– Mô tả bằng các hình thức

và sự biến đổi vật chất.
biểu đạt như ngơn ngữ
– Trái Đất và bầu trời; vai trị nói/viết, sơ đồ, biểu đồ.
và cách ứng xử phù hợp của – Phân loại các vật/sự vật theo
con người với mơi trường các tiêu chí khác nhau.
tự nhiên.

– Phân tích các khía cạnh của
một đối tượng, sự vật, q trình
theo một logic nhất định.
– So sánh/Lựa chọn các đối
tượng, khái niệm hoặc q trình
dựa theo các tiêu chí.
– Giải thích với lập luận về mối
quan hệ giữa các sự vật và hiện
tượng (nhân quả, cấu tạo – chức
năng,...).

– Lập dàn ý/tìm từ khố/Sử
dụng ngơn ngữ khoa học khi đọc
các văn bản khoa học.
– Nhận ra điểm sai và chỉnh
sửa một vấn đề/lời giải thích.
Thảo luận đưa ra những nhận
định phê phán có liên quan tới
chủ đề.

2. Tìm hiểu – Bước đầu thực hiện được

Thực hiện tìm tịi và khám phá

tự nhiên

thế giới tự nhiên theo các mức
độ:

một số kĩ năng cơ bản trong
tìm tịi, khám phá một số
sự vật, hiện tượng trong
thế giới tự nhiên và đời
sống: quan sát, thu thập thơng
tin; dự đốn, phân tích, xử lí
số liệu; dự đốn kết quả
nghiên cứu; suy luận, trình
bày ý tưởng, kết quả (có thể

– Đề xuất vấn đề. Đặt câu hỏi
cho vấn đề tìm tịi, khám phá.

– Đưa ra phán đốn, xây dựng
giả thuyết.
– Lập kế hoạch thực hiện.
– Thực hiện kế hoạch:
+ Thu thập sự kiện và chứng


9

Năng lực
thành phần

Biểu hiện
bằng lời nói, bài viết, hình cứ: quan sát, ghi chép, thu thập
vẽ, sơ đồ, bảng, biểu,...).
dữ liệu, làm thí nghiệm.
– Thực hiện được một số + Phân tích dữ liệu nhằm chứng
thí nghiệm, thực hành khoa minh hay bác bỏ giả thuyết.
học đơn giản gần gũi với đời + R t ra kết luận về vấn đề thực
sống. – Bước đầu thực hiện tiễn và đánh giá.
được một số kĩ năng tìm tịi, – Viết, trình bày báo cáo và thảo
khám phá theo tiến trình: đặt luận.
câu hỏi cho vấn đề nghiên
cứu, xây dựng giả thuyết,
lập kế hoạch và thực hiện kế
hoạch giải quyết vấn đề; trình
bày kết quả nghiên cứu...
– Bước đầu biết cách phân

– Đề xuất các biện pháp giải

quyết vấn đề trong các tình
huống học tập, đưa ra quyết định
(Xây dựng mơ hình, kế hoạch,...).

tích, so sánh, r t ra những dấu
hiệu chung và riêng của một
số sự vật, hiện tượng đơn giản
trong tự nhiên.
– Tích cực, khách quan,
trung thực, cẩn thận để đảm
bảo an toàn, biết hợp tác
trong học tập và trong tìm
tịi, khám phá khoa học.
3. Vận dụng – Bước đầu vận dụng kiến – Vận dụng kiến thức bài học
kiến thức kĩ thức khoa học vào một vài
năng đã học
tình huống đơn giản, mơ tả,
dự đốn, giải thích được một
vài hiện tượng khoa học đơn
giản.
– Ứng xử thích hợp trong
một số tình huống có liên
quan đến vấn đề sức khoẻ
của bản thân, gia đình và

để giải thích/chứng minh một
vấn đề thực tiễn.
– Phân tích, tổng hợp: Vận
dụng kiến thức phức hợp để
phân tích/giải thích/chứng minh

một vấn đề thực tiễn.
– Đánh giá: Vận dụng kiến
thức tổng hợp để phản
biện/đánh giá ảnh hưởng của


10

Năng lực

Biểu hiện

thành phần
cộng đồng.

một vấn đề thực tiễn.

– Trình bày được ý kiến cá – Sáng tạo: Vận dụng kiến thức
nhân nhằm vận dụng kiến tổng hợp để đề xuất một số
thức đã học vào bảo vệ môi phương pháp, biện pháp mới,
trường, bảo tồn thiên nhiên thiết kế mơ hình, kế hoạch,...
và phát triển bền vững xã hội.
1.1.4. Đánh giá năng lực khoa học tự nhiên của học sinh
Chương trình giáo dục phổ thơng mơn KHTN đã liệt kê các biểu hiện của ba
năng lực trong khung năng lực KHTN 2018 tuy nhiên chưa miêu tả các tiêu chí, mức
dộ biểu hiện và chưa có cơng cụ dể đánh giá.Vì thế việc xây dựng khung năng lực
KHTN với các thành phần năng lực đươc mô tả bởi biểu hiện, tiêu chí cụ thể và đưa ra
được các mức độ đánh giá sự phát triển của năng lực là cần thiết. Trên cơ sở nghiên
cứu các tài liệu, năng lực KHTN theo tiếp cận PISA sẽ bao gồm các thành phần: Nhận
thức KHTN; Tìm hiểu tự nhiên; Vận dụng kiến thức, kĩ năng dã học. Bảng mô tả chi

tiết mức độ các tiêu chí, các thành phần năng lực và tiêu chí của các thành phần năng
lực [8]:
Bảng 1.2. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực KHTN
Tiêu chí

Mức độ phát triển NLKHTN của HS THCS
Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

1. Năng lực nhận thức KHTN
TC1. Xác định
được các vấn đề,
nội
dung, đối
tượng khoa học,

Nhận biết, gọi tên,
xác định được các
đối tượng khoa
học (hiện tượng, sự

Phân tích được Phát
hiện
và
các mặt của đối chỉnh sửa được các
tượng khoa học
điểm sai sót của đối

So sánh, lựa chọn, tượng khoa học

phân biệt được
vấn đề khoa học
với các dạng vấn
đề khác

vật, quá trình)
Trình bày được
đặc điểm, tính
chất, vai trị các
đối tượng khoa
học theo một logic
nhất định

phân loại được các
đối tượng khoa học
theo các tiêu chí
khác nhau

Giải thích được
mối quan hệ giữa
các sự vật và hiện
tượng khoa học
Tính tốn được
các bài tốn liên
quan giữa đối tượng
khoa học và các yếu
tố liên quan

11

Tiêu chí

Mức độ phát triển NLKHTN của HS THCS
Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

TC2. Hiểu biết và Hiểu và nhận biết Sử dụng thành Xác định được từ
vận dụng được hệ được các thuật thạo các thuật ngữ, khóa trong văn bản
thống thuật ngữ, kí ngữ, kí hiệu, cơng kí hiệu, cơng thức, khoa học.
hiệu, cơng thức, thức, quy tắc, sơ sơ đồ, biểu đồ… Vận dụng thành thạo
biểu đồ đặc trưng đồ, biểu đồ... liên để biểu đạt vấn đề ngôn ngữ khoa học
cho KHTN để quan đến kiến thức khoa học bằng trong tình huống cụ
biểu đạt vấn đề KHTN
hình thức nói, viết thể.
khoa học
2. NL tìm hiểu tự nhiên
được Mô tả, phân
khám phá một số một số sự vật, hiện được những
sự vật, hiện tượng tượng trong thế huống trong
trong thế giới tự giới tự nhiên.
tập liên quan
nhiên
Xác định được một số sự vật,
những tình huống tượng trong

TC3.

Tìm

tịi, Phát

hiện

tích
tình
học
đến
hiện
thế

Đánh

giá

được

những tình huống
trong học tập liên
quan đến một số sự
vật,
hiện
tượng
trongthế giới tự nhiên

trong học tập liên giới tự nhiên

quan đến một số sự
vật, hiện tượng
trong thế giới tự
nhiên
TC4. Quan sát Xác định được nội
đối tượng thực dung chính cần
nghiệm
quan sát
Theo dõi được sự

Thu
thập,
so
sánh, phân tích
được sự thay đổi
các đại lượng đặc

Giải thích được sự
thay đổi của các đối
tượng khoa học cần
nghiên cứu

thay đổi của quá trưng của
đối
trình diễn ra
tượng khoa học
đang nghiên cứu
(bằng ghi chép,
chụp ảnh, quay
phim...)

Đưa ra được các
nhận định liên quan
đến
đối
tượng
quan sát

TC5. Tiến hành Hình thành được Lắp ráp được Giải thích được
thực nghiệm: bao giả thuyết khoa mơ hình, thiết bị, các hiện tượng xảy
gồm nghiên cứu học
dụng cụ
ra trong quá trình


12

Tiêu chí

Mức độ phát triển NLKHTN của HS THCS
Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

thực
địa,
thí Liệt kê được các Tiến hành được tiến hành thí nghiệm,
nghiệm

trong dụng cụ, hóa chất, thí nghiệm, thực thực nghiệm, khảo
phịng thí nghiệm, thiết bị chuẩn bị nghiệm, khảo sát sát
khảo sát thực tiễn
cho thực hành thí đ ng quy trình, an Phát hiện được các
nghiệm,

thực tồn

điểm

sai

sót

nghiệm, khảo sát
Xác định được các

trong q trình tiến
hành thí

biểu thức, cơng
thức để đo lường,

nghiệm,thực nghiệm,
khảo sát

tính tốn các đại
lượng cần thiết

Đề

xuất
được
phương án điều chỉnh
sai sót

TC6. Thu thập, xử Xác định được Thu thập được dữ Vận dụng được tốn
lí dữ liệu và thơng mục đích, loại dữ liệu và thông tin học xác suất thống
tin thực nghiệm về liệu và thông tin như kế hoạch, quy kê, các phần mềm
KHTN

cần thu thập, vị trí trình đã chọn

chun dụng xử lí số

và lựa chọn nguồn Tóm tắt được dữ
dữ liệu
liệu thu được từ
Lập kế hoạch, lựa thực nghiệm dưới
chọn
phương dạng văn bản
pháp, thiết bị, quy Sử dụng biểu đồ,
trình thu thập dữ sơ đồ, công thức
liệu và thông tin
mô tả mối quan hệ
giữa các số liệu thu

liệu thực nghiệm.
Xác định được sai số
và giải thích được
nguyên nhân

thập được
TC7. Báo cáo,
công bố kết quả
thực hiện nhiệm vụ
được giao

Lựa chọn được nội
dung và hình thức
thể hiện các kết
quả dự định cơng
bố

Sử dụng được hình
thức biểu diễn dữ
liệu và thơng tin
(văn bản, biểu đồ,
bảng, đồ thị) phù
hợp với nội dung
báo cáo

Công bố được kết
quả thơng tin khoa
học dưới các hình
thức như bản báo
cáo, poster, bản trình
chiếu, bài báo khoa
học…

13

Mức độ phát triển NLKHTN của HS THCS

Tiêu chí

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

3. NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học
TC8. Sử dụng dữ Phân loại, nhận
liệu và thông tin ra được các số liệu
thực nghiệm
cần thiết sau thực
nghiệm, điều tra

Sử dụng được số Giải quyết và đánh
liệu thực nghiệm giá một vấn đề khoa
giải thích các vấn học thơng qua số liệu
đề khoa học về lí thực nghiệm
thuyết và thực tiễn,
phân tích mối liên
hệ giữa các đối
tượng khoa học

TC9.

Sử

dụng Phát

kiến thức KHTN
để giải quyết vấn
đề xảy ra trong
thực tiễn cuộc
sống

hiện

được Giải thích được Thực hiện được các

những
vấn đề
trong thực tiễn liên
quan đến kiến thức
KHTN
Liệt kê được các

những vấn đề trong
thực tiễn liên quan
đến kiến thức
KHTN
Đề xuất được các

biện pháp giải quyết
vấn đề.
Đánh giá được vấn

đề xảy ra trong thực
tiễn cuộc sống liên

thơng tin có mối
quan hệ với những
vấn đề phát hiện
được trong thực tiễn
liên quan đến kiến
thức KHTN
Mô tả được những
vấn đề trong thực
tiễn liên quan đến

biện pháp, lập kế
hoạch giải quyết
vấn đề xảy ra trong
thực tiễn cuộc sống
liên quan đến kiến
thức KHTN

quan đến kiến thức
KHTN
Tính toán được các
yếu tố liên quan đến
những vấn đề trong
thực tiễn liên quan
đến kiến thức KHTN

kiến thức KHTN
Phát hiện, chỉ ra

được các kết quả
của
thí nghiệm
KHTN có ứng
dụng vào thực tiễn
TC10.Vận
dụng Phát hiện, chỉ ra Phân tích được Vận dụng được
thực
hành
thí được các kết quả các ứng dụng của một số thí nghiệm
nghiệm KHTN vào của thí nghiệm thí nghiệm có thể KHTN giải thích


14

Tiêu chí

Mức độ phát triển NLKHTN của HS THCS
Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

giải thích các ứng KHTN có ứng đưa vào thực tiễn hoặc đề xuất giải
dụng thực tiễn dụng vào thực tiễn. cuộc sống
pháp để giải quyết
trong cuộc sống

các tình huống trong

cuộc sống

1.2. Bài tập vật lí
1.2.1. Khái niệm về bài tập vật lí
Theo X.E. Camenetxki và V.P.Oorrekhop ―Trong thực tế dạy học, bài tập Vật lí
được hiểu là một vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những suy
luận logic, những phép tốn và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương
pháp vật lí ...‖.[12] Thực ra, trong các giờ học Vật lí, mỗi một vấn đề xuất hiện do nghiên
cứu tài liệu giáo khoa trong các tiết học chính là một bài tập đối với học sinh. Hiểu theo
nghĩa rộng thì sự tư duy định hướng một cách tích cực ln ln là việc giải bài tập.
Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy học bộ
môn người ta thường hiểu bài tập Vật lí là những bài luyện tập được lựa chọn một cách
phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng Vật lí, hình thành các khái
niệm, phát triển tư duy Vật lí của học sinh và rèn kĩ năng vận dụng kiến thức của học
sinh vào thực tiễn.
Với định nghĩa trên, cả hai ý nghĩa khác nhau của bài tập Vật lí là vận dụng
kiến thức và hình thành kiến thức mới đều có mặt. Do đó, bài tập Vật lí với tư cách là
một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành nhiệm
vụ dạy học vật lí ở nhà trường phổ thơng.
1.2.2. Các loại bài tập vật lí
Hệ thống bài tập VL có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Có thể
làm rõ các cách phân loại trên theo sơ đồ dưới đây:


15

bài tập vật lí

bài tập cơ học

bài tập nhiệt học

bài tập quang học

bài tập điện học

bài tập phản ứng hạt nhân

(Theo phân môn của vật lí)

bài tập định tính

bài tập tính toán

bài tập thí nghiệm

bài tập đồ thị

(Theo ph-ơng tiện giải bài tập)

Bài tập cơ bản

Bài tập nâng cao

(Theo mức độ khó)

Bài tập tái hiện

Bài tập sáng tạo

(Theo đặc điểm hoạt động nhận thức)

Bài tập để mở bài, tạo tình huống dạy học
Bài tập vận dụng khi xây dựng kiến thức mới
Bài tập củng cố, hệ thống hoá kiến thức
Bài tập về nhà
Bài tập kiểm tra
(Theo các b-ớc của quá trình dạy học)
Hỡnh 1.1. S phõn loi h thng bài tập vật lí
Theo đó:
- Phân loại theo các phân mơn của VL thì có bài tập cơ học, bài tập nhiệt học,
bài tập điện học, bài tập quang học và bài tập về phản ứng hạt nhân.
- Phân loại dựa vào các phương tiện giải thì có bài tập định tính, bài tập tính
tốn, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị.