XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO THÍ NGHIỆM VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” – VẬT LÍ 12 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGÔ THỊ THẢO SƯƠNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO THÍ NGHIỆM
VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“DAO ĐỘNG CƠ” – VẬT LÍ 12 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ
PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN VẬT LÍ

Đà Nẵng - Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGÔ THỊ THẢO SƯƠNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO THÍ NGHIỆM
VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“DAO ĐỘNG CƠ” – VẬT LÍ 12 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Anh Thuấn

Đà Nẵng, năm 2018
ĐÀ NẴNG – NĂM 2018


i

LỜI CAM ĐOAN


ii

LỜI CẢM ƠN


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................vi
TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................. vii
DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................xi
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... xii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài: .....................................................................................................1
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu .................................................................................2
3. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 4

4. Giả thuyết khoa học .................................................................................................4
5. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................................. 5
6. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................. 5
7. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................5
8. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................5
9. Những đóng góp mới của đề tài ..............................................................................5
10. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................ 6
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ
THÔNG ..........................................................................................................................7
1.1. Khái niệm về năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh trung
học phổ thông .............................................................................................................7
1.1.1. Khái niệm về năng lực của học sinh trung học phổ thông ............................ 7
1.1.2. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông ...............7
1.2. Năng lực giải quyết vấn đề .................................................................................8
1.2.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề ...........................................................8
1.2.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề .............................................................. 8
1.2.3. Các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề .............................................10
1.3. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề .......................................................... 10
1.3.1. Khái niệm dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ......................................10
1.3.2. Các giai đoạn của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề .......................... 11
1.3.3. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức theo dạy học GQVĐ .......................... 13
1.4. Xây dựng và sử dụng video thí nghiệm .......................................................... 16


iv
1.4.1. Giới thiệu phần mềm Coach ........................................................................16
1.4.2. Xây dựng video thí nghiệm để sử dụng với phần mềm Coach ...................18
1.4.3. Phân tích các video thí nghiệm phần mềm Coach.......................................19
1.4.4. Ưu điểm, nhược điểm của video TN ........................................................... 19

1.4.5. Sử dụng các video thí nghiệm đã xây dựng với phần mềm Coach trong dạy
học vật lí ................................................................................................................21
1.5. Thực trạng dạy học chương “ Dao động cơ”- Vật lí 12 ở trường phổ thơng
...................................................................................................................................21
1.5.1. Mục đích khảo sát ........................................................................................21
1.5.2. Đối tượng khảo sát ......................................................................................21
1.5.3. Kết quả và đánh giá kết quả điều tra ........................................................... 22
Kết luận chương 1 .....................................................................................................28
CHƯƠNG 2: PHỐI HỢP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VIDEO THÍ NGHIỆM VÀ
PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VIDEO COACH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“DAO ĐỘNG CƠ” – VẬT LÍ 12............................................................................. 29
2.1. Chuẩn kiến thức kĩ năng chương “ Dao động cơ” - Vật lí 12......................29
2.1.1. Đặc điểm, cấu trúc chương “ Dao động cơ” - Vật lí 12 ............................. 29
2.1.2. Chuẩn kiến thức kĩ năng chương “ Dao động cơ” - Vật lí 12 ....................29
2.1.3. Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng theo nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài .........31
2.2. Các TN cần tiến hành khi dạy học chương “Dao động cơ” .......................... 31
2.3. Xây dựng các video TN dùng phần mềm Coach hỗ trợ dạy học chương
“Dao động cơ” ..........................................................................................................31
2.3.1. Sự cần thiết phải xây dựng các video TN....................................................31
2.3.2. Các video TN đã xây dựng được: ................................................................ 32
2.4. Tiến trình dạy học GQVĐ và các thí nghiệm ở chương Dao động cơ Vật lí
12 ............................................................................................................................... 40
2.4.1. Bài 1: Con lắc lò xo .....................................................................................40
2.4.2. Bài 2: Con lắc đơn ......................................................................................46
2.4.3. Bài 3:Dao động tắt dần ................................................................................50
2.5. Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học chương “Dao
động cơ” - Vật lí 12 ..................................................................................................52
2.5.1. Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học “Con lắc lị xo”
- Vật lí 12 ...............................................................................................................52
2.5.2. Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học “Con lắc đơn” Vật lí 12 .................................................................................................................55

2.5.3. Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học “Dao động tắt


v
dần” - Vật lí 12 ......................................................................................................57
Kết luận chương 2 .....................................................................................................60
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..................................................................61
3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ............................................................... 61
3.2. Đối tượng thực hiện .......................................................................................... 61
3.3. Phương pháp thực nghiệm...............................................................................61
3.3.1. Chọn mẫu.....................................................................................................61
3.3.2. Phương pháp tiến hành ................................................................................62
3.3.3. Quan sát giờ học thực nghiệm .....................................................................62
3.4. Diễn biến các tiến trình dạy học đã soạn thảo ...............................................62
3.4.1. Bài 1: Con lắc lò xo .....................................................................................62
3.4.2. Bài 2: Con lắc đơn .......................................................................................63
3.4.3. Bài 3: Dao động tắt dần ...............................................................................65
3.5. Thuận lợi và khó khăn trong TNSP ................................................................ 65
3.5.1. Thuận lợi......................................................................................................65
3.5.2. Khó khăn .....................................................................................................66
3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .........................................................66
3.6.1. Đánh giá định tính .......................................................................................66
3.6.2. Đánh giá định lượng ....................................................................................67
Kết luận chương 3 .....................................................................................................72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................73
1. Kết luận..................................................................................................................73
2. Kiến nghị và đề xuất .............................................................................................. 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 75
PHỤ LỤC .................................................................................................................. PL1
Phụ lục 1: ................................................................................................................ PL1

Phụ lục 2: ................................................................................................................ PL4
Phụ lục 3: ................................................................................................................ PL6


vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CLLX

Con lắc lò xo

DCTN

Dụng cụ thí nghiệm

DHGQVĐ

Dạy học giải quyết vấn đề

DHVL

Dạy học vật lí

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

HS

Học sinh

GV

Giáo viên

PPDH

Phương pháp dạy học

TN

Thí nghiệm

THPT

Trung học phổ thông


vii

TÓM TẮT LUẬN VĂN


viii


ix

INFORMATION PAGE OF MASTER THESIS

x


xi

DANH MỤC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

Trang

Bảng 1.1.

Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề

8

Bảng 1.2.

Dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc thù

14

Bảng 1.3.

Cỡ mẫu khảo sát

22

Bảng 1.4:

Thống kê mức độ sử dụng các phương pháp dạy học trong dạy

22

học kiến thức về dao động cơ của các con lắc
Bảng 1.5.

Lí do của việc hạn chế sử dụng thí nghiệm trong dạy học

23

chương “Dao động cơ”
Bảng 1.6.

Những khó khăn trong q trình giảng dạy chương “Dao động

23

cơ”
Bảng 1.7.

Thống kê tình hình sử dụng TN dạy học nội dung kiến thức
chương “ Dao động cơ”- Vật lí 12

24

Bảng 1.8.

Hứng thú học tập mơn Vật lí của HS

24

Bảng 1.9.

Ưu điểm của việc học Vật lí với thí nghiệm vật lí

25

Bảng 1.10. Khó khăn, hạn chế khi học Vật lí thơng qua thí nghiệm
Bảng1.11.

Khó khăn trong q trình học chương “Dao động cơ”

25
26

Bảng 1.12. Thống kê mức độ sử dụng các PP học tập trong học kiến thức
về dao động cơ của các con lắc

26

Bảng 1.13. Các bộ thí nghiệm “Dao động cơ” ở trường THPT

27

Bảng 1.14. Tình trạng của các thiết bị chương “Dao động cơ”

28

Bảng 2.1.

Bảng nội dung, kiến thức chương “Dao động cơ” - Vật lí 12

29

Bảng 2.2.

Chuẩn kiến thức kĩ năng chương “Dao động cơ” - Vật lí 12

30

Bảng 3.1.

Bảng kết quả phân phối thực nghiệm

67

Bảng 3.2.

Bảng phân phối tần suất

68

Bảng 3.3.

Bảng phân phối tần suất lũy tích

68

Bảng 3.4.

Bảng tham số thống kê

68


xii

DANH MỤC HÌNH
Số hiệu

Tên hình

Trang

Hình 1.1:

Sơ đồ khái qt tiến trình xây dựng dạy học giải quyết vấn đề

13

Hình 1.2.

Giao diện phần mềm Coach

18

Hình 2.1.

Bố trí TN con lắc đơn

33

Hình 2.2.

Đồ thị x-t của con lắc đơn dao động điều hịa

33

Hình 2.3.

Đồ thị v-t của con lắc đơn dao động điều hịa

34

Hình 2.4.

Đồ thị a-t của con lắc đơn dao động điều hịa

34

Hình 2.5

Bố trí TN CLLX

35

Hình 2.6.

Đồ thị x-t của CLLX

36

Hình 2.7.

Đồ thị v-t của CLLX

36

Hình 2.8.

Đồ thị a-t của CLLX

37

Hình 2.9.

Bố trí dao động cưỡng bức của con lắc đơn

38

Hình 2.10.

Đồ thị x-t của con lắc đơn dao động cưỡng bức

39

Hình 2.11.

Dao động tắt dần của CLLX

39

Hình 2.12.

Đồ thị x-t của CLLX dao động tắt dần

40

Hình 2.13.

Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức “ Dao động điều
hòa của con lắc lò xo nằm ngang” theo con đường lí thuyết

42

Hình 3.1.

Đồ thị phân phối tần suất

69

Hình 3.2.

Biểu đồ phân phối tần suất

69

Hình 3.3.

Đồ thị phân phối tần suất lũy tích

70

Hình 3.4.

Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích

70


1

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Thực hiện Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI
(Nghị quyết số 29-NQ/TW) về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, Bộ giáo
dục và đào tạo đã thực hiện những thay đổi cơ bản về mục tiêu, nội dung và phương
pháp dạy học (PPDH). Một trong những mục tiêu quan trọng trong Nghị quyết 29 là “
Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lí tưởng, truyền thống, đạo
đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức
vào thực tiễn. Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời”.
Do sự phát triển nhanh, mạnh với tốc độ mang tính bùng nổ của khoa học kĩ
thuật thể hiện qua các lí thuyết, các thành tựu mới và khả năng ứng dụng cao, rộng và
nhanh vào thực tế nên nhà trường phổ thông không thể trang bị cho học sinh mọi tri
thức mong muốn. Thay vào đó, nhà trường phải coi trọng việc dạy phương pháp, dạy
cách đi tới kiến thức của lồi người, trên cơ sở đó mà hướng học sinh đến việc tiếp tục

học tập suốt đời, mọi người sống trong một xã hội học tập. Xã hội địi hỏi người có
học vấn hiện đại khơng chỉ có khả năng lấy ra từ trí nhớ các tri thức dưới dạng có sẵn,
đã lĩnh hội ở nhà trường mà phải có năng lực chiếm lĩnh sử dụng các tri thức mới một
cách độc lập.
Để hiện thực hóa mục tiêu đó, Nghị quyết 29 đề ra giải pháp “Tiếp tục đổi mới
mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ
động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học. Tập trung dạy cách học,
cách nghĩ, khuyế n khić h tự ho ̣c, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức,
kĩ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức
ho ̣c tâ ̣p đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoa ̣i khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy
mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học” [5, tr. 5].
Theo đó quan điểm chỉ đạo của Đảng là: “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ
chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triến toàn diện năng lực và phẩm chất người học.
Học đi đơi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo
dục gia đình và giáo dục xã hội” [5, tr. 2]. Điều đó cho thấy, việc đổi mới hình thức,
phương pháp dạy học theo chương trình mới nhấn mạnh hình thức học tập trải nghiệm.
Bên cạnh đó, Vật lí là mơn khoa học tự nhiên có rất nhiều ứng dụng quan trọng
trong hầu hết các lĩnh vực. Thông qua giáo dục trong nhà trường học sinh làm quen
với các kiến thức Vật lí mới, mở rộng sự hiểu biết của mình về mơn Vật lí từ đó giải
thích các hiện tượng xảy ra trong thực tế, hình thành niềm tin vào khoa học và phát


2
triển tư duy trong các môn khoa học khác. Hơn nữa, Vật lí cũng là một mơn khoa học
thực nghiệm vì vậy thực hiện thí nghiệm trong giờ học là rất thiết thực và cần thiết.
Ngày nay máy vi tính đã có mặt ở hầu hết các vĩnh vực. Trong lĩnh vực giáo dục,
người ta cũng đã và đang nghiên cứu sử dụng máy vi tính trong dạy học. Thực tế đã có
một học phần riêng để nghiên cứu về cấu tạo và vận hành máy vi tính, đặc biệt là sử
dụng máy vi tính trong nghiên cứu và dạy học Vật lí và chương “Dao động cơ” - Vật lí
12 là một trong những chương có kiến thức khá trừu tượng, địi hỏi tính tư duy cao và

u cầu tiến hành nhiều thí nghiệm để kiểm chứng. Khi đã có được thí nghiệm kiểm
chứng, học sinh sẽ tự mình sử dụng các phần mềm để phân tích video thí nghiệm đó,
từ đó rút ra được các kiến thức cần học khiến cho học sinh tập trung vào bài giảng
hơn, hào hứng hơn và nhớ bài lâu hơn, đặc biệt là có thể tự học ở nhà khi khơng có
giáo viên khi áp dụng nhuần nhuyễn các phương tiện dạy học và tăng cường tính
trực quan nhờ sử dụng đầy đủ các thí nghiệm biểu diễn với sự hỗ trợ của máy vi
tính. Sự kết hợp giữa các lí thuyết mới và máy vi tính trong tiến trình dạy học sẽ tạo
nên một tiến trình dạy học mới mà trong tiến trình đó người học chủ động, tích cực
hơn trong việc xây dựng hệ thống tri thức cho bản thân.
Qua q trình nghiên cứu lí luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí, tơi
nhận thấy cần thiết phải xây dựng và sử dụng thí nghiệm phân tích video vào dạy học
bộ mơn Vật lí nhằm giúp cho học sinh xây dựng được cho mình một hệ thống kiến
thức và có khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết có hiệu quả các vấn đề đặt ra
góp phần nâng cao chất lượng dạy học. Vì vậy tơi chọn đề tài nghiên cứu “Xây dựng
và sử dụng video thí nghiệm với phần mềm Coach trong dạy học chương “Dao động
cơ” - Vật lí 12 theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh”.
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
2.1. Nghiên cứu nước ngoài
Vào những năm 70 của thế kỷ XX, ở các nước xã hội chủ nghĩa, nhất là Liên
Xô, vấn đề rèn luyện năng lực và năng lực sáng tạo cho học trò trong nhà trường được
đặc biệt quan tâm, điển hình là các tác giả I.Ia.Lecne, M.I.Macmutov, M.N.Xkatkin,
V.Okon, V.G.Razumovski. Cuối thế kỉ XX đầu thế kỉ XXI, tiếp tu ̣c có những cơng
trình nghiên cứu và bài viết về tư duy sáng tạo và phát triển sáng tạo của Robert
Z.Strenberg và Wendy M.William (1996). Howard Gardner, Giáo sư tâm lý học của
đại học Harvard (Mỹ) (1996) đã đề cập đến khái niệm năng lực qua việc phân tích bảy
mặt biểu hiện của trí tuệ con người: ngơn ngữ, logic tốn học, âm nhạc, khơng gian,
thể hình, giao cảm và nội cảm. Ơng khẳng định rằng: mỗi mặt biểu hiện của trí tuệ đều
phải được thể hiện hoặc biểu lộ dưới dạng sơ đẳng hoặc sáng tạo đỉnh cao. Để giải

3
quyết một vấn đề trong cuộc sống thì con người không thể huy động duy nhất một mặt
của biểu hiện trí tuệ nào đó mà phải kết hợp nhiều mặt biểu hiện của trí tuệ liên quan
đến nhau. Sự kết hợp đó tạo thành năng lực cá nhân, H.Gardner đã kết luận rằng: Năng
lực phải được thể hiện thông qua hoạt động có kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc
được.
2.2. Nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam, người đầu tiên đưa PPDH GQVĐ vào Việt Nam là dịch giả Phan
Tất Đắc đã dịch cuốn sách “Dạy học nêu vấn đề” của Lecne (1977). Về sau nhiều nhà
khoa học nghiên cứu . Với mơn Vật lí, PPDH GQVĐ được các tác giả Nguyễn Ngọc
Quang, Nguyễn Cương, Dương Xuân Trinh. Luận án tiến sĩ đầu tiên nghiên cứu DH
nêu vấn đề của tác giả Lê Văn Năm (2001), Sử du ̣ng DH nêu vấn đề - Ơrixtic để nâng
cao hiệu quả dạy chương trình Vật lí phổ thơng.
Trong những năm gần đây có nhiều luận văn thạc sĩ và khóa luận tốt nghiệp của
sinh viên nghiên cứu ứng du ̣ng PPDH này trong DHHH ở THPT như:
- Lê Xuân Lâm (2018), Khai thác và sử dụng phần mềm trong dạy học chương
"Dịng điện trong các mơi trường" - Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn
đề của học sinh dân tộc vùng đặc biệt khó khăn, Luận văn thạc sĩ, ĐHGD – ĐHQG Hà
Nội.
- Hà Minh Phương (2018), Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp "Sóng cơ, sóng
âm" - Vật lí 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trường Phổ
thông dân tộc nội trú, Luận văn thạc sĩ, ĐHGD – ĐHQG Hà Nội.
- Trần Văn Hiền (2018), Xây dựng và sử dụng video đo trực tiếp trong dạy học
"Chuyển động thẳng" - Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh, Luận văn thạc sĩ, ĐHGD – ĐHQG Hà Nội.
- Nguyễn Thị Xuân ( 2018), Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức
chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11 với sự hỗ trợ của Video-clip, phần mềm dạy học
và bản đồ tư duy bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh miền núi, Luận
văn thạc sĩ, ĐHGD – ĐHQG Hà Nội.
- Tơ Hồng Tú (2018), Xây dựng và sử dụng video đo trực tiếp trong dạy học

“Chuyển động trịn đều” - Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh, Luận văn thạc sĩ, ĐHGD – ĐHQG Hà Nội.
- Phạm Hồng Cẩm (2018), Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
thơng qua giải các bài tập có nội dung thực tế trong dạy học chương “Khúc xạ ánh


4
sáng" - Vật lí 11, Luận văn thạc sĩ, ĐHGD – ĐHQG Hà Nội.
- Nguyễn Thượng Minh (2017), Chế tạo và sử dụng dụng cụ thí nghiệm ghép
nối máy tính với phần mềm Coach trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lí
11 theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, Luận văn thạc sĩ,
ĐHGD – ĐHQG Hà Nội.
- Phạm Quang Cảnh (2017), Tổ chức dạy học chương "Dịng điện trong các mơi
trường" - Vật lí 11 theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của
học sinh, Luận văn thạc sĩ, ĐHGD – ĐHQG Hà Nội.
- Ngô Thị Minh Nguyên (2017), Chế tạo và sử dụng dụng cụ thí nghiệm ghép
nối máy tính với phần mềm Coach trong dạy học chương “Sóng âm” - Vật lí 12 theo
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, Luận văn thạc sĩ, ĐHGD –
ĐHQG Hà Nội.
- Nguyễn Thị Chung Chính (2017), Xây dựng và sử dụng video thí nghiệm với
phần mềm Coach trong dạy học chương “ Các định luật bảo tồn” – Vật lí 10 theo
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, Luận văn thạc sĩ, ĐHGD –
ĐHQG Hà Nội.
Như vậy, đã có nhiều tác giả quan tâm đến việc sử du ̣ng bài tập vật lí, phương
pháp dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ, năng lực tư duy và dạy học tích hợp
với giáo du ̣c mơi trường . Nhưng vấn đề “Xây dựng và sử dụng video thí nghiệm với
phần mềm Coach trong dạy học chương “Dao động cơ” - Vật lí 12 theo hướng phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh” thì chưa được nghiên cứu và giải quyết,
do vậy việc lựa chọn hướng đề tài này mang ý nghĩa thực tiễn và cấp thiết.
3. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu, khai thác và ghi hình video các thí nghiệm trong chương “Dao
động cơ” - Vật lí 12 và sử dụng phần mềm Coach để xử lí các video thí nghiệm, từ đó
rút ra được kết quả theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
nhằm nâng cao tính tích cực trong dạy và học mơn Vật lí 12.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu ghi hình các thí nghiệm thành cơng và sử dụng được phần mềm Coach để
xử lí các thơng tin, từ đó rút ra các kết quả cần thiết theo hướng phát triển năng lực
giải quyết vấn đề thì có thể phát triển năng lực tự học cho học sinh, góp phần nâng cao
chất lượng dạy học mơn Vật lí.


5
5. Đối tượng nghiên cứu
- Các tài liệu về phương pháp dạy học thí nghiệm trong chương trình Vật lí 12 .
- Các tài liệu liên quan đến cơ sở lí thuyết của các bài thí nghiệm Cơ lớp 12.
- Các thí nghiệm phần Cơ học trong chương trình Vật lí lớp 12.
- Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm Coach để xử lí video thí nghiệm.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí thuyết chương “Dao động cơ”- Vật lí lớp 12 Cơ bản.
- Nghiên cứu xây dựng các bài thí nghiệm, ghi hình, lấy các số liệu mẫu của các
bài thí nghiệm chương “Dao động cơ”- Vật lí lớp 12 Cơ bản.
- Dùng phần mềm Coach để phân tích, xử lí các video thí nghiệm. Từ đó rút ra
những kết luận cần thiết cho bài học.
- Hướng dẫn học sinh ghi hình thí nghiệm và sử dụng phần mềm để rút ra các
kiến thức cần học.
7. Phạm vi nghiên cứu
Do một số hạn chế về vấn đề thời gian và kinh nghiệm bản thân, nên đề tài chỉ
nghiên cứu các bài thí nghiệm trong chương Dao động cơ lớp 12 Vật lí THPT tại
phịng thí nghiệm của Khoa Vật lí trường Đại học (ĐH) Sư Phạm Đà Nẵng.
8. Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện nhiệm vụ trên, tôi đã tiến hành các phương pháp nghiên cứu sau:
- Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu những tài liệu liên quan trong chương trình
Vật lí phổ thơng, những tài liệu hướng dẫn sử dụng các bộ dụng cụ thí nghiệm liên
quan. Nghiên cứu những tài liệu về phương pháp dạy học thí nghiệm Vật lí lớp 12
trong trường phổ thông.
- Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành và ghi hình các bài thí nghiệm, dùng
phần mềm để xử lí video thí nghiệm đó, thực hiện rút ra những kết luận và những
hướng dẫn sư phạm cần thiết. Hướng dẫn học sinh tự nghiên cứu, ghi hình và sử dụng
phần mềm để nâng cao hứng thú cho học sinh trong việc học tập Vật lí.
9. Những đóng góp mới của đề tài
Khố luận là cơ sở để tơi có thể xây dựng và hồn thiện các bài thí nghiệm Vật
lí khi về dạy ở trường phổ thơng. Nó cịn có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên,
sinh viên và học sinh khi giảng dạy và tiến hành các bài thí nghiệm Vật lí liên quan.


6
10. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm có 3 phần:
- Phần mở đầu:
Lý do chọn đề tài.
Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu.
Giả thuyết khoa học.
Nhiệm vụ nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu.
Đóng góp mới của đề tài.
- Phần nội dung:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của vấn đề phát triển năng lực giải quyết

vấn đề cho học sinh trung học phổ thơng và phần mềm phân tích video
Chương 2: Phối hợp sử dụng video thí nghiệm và phần mềm phân tích video
Coach trong dạy học chương “ Dao động cơ” - Vật lí 12
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
- Phần kết luận:
Kết luận
Kiến nghị
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


7

CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
1.1. Khái niệm về năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh trung học
phổ thông
1.1.1. Khái niệm về năng lực của học sinh trung học phổ thơng
Theo Nguyễn Cảnh Tồn: “ Vấn đề là trạng thái mà ở đó có sự mâu thuẫn hay
có khoảng cách giữa thực tế và mong muốn. GQVĐ: Hoạt động trí tuệ được coi là
trình độ phức tạp và cao nhất về nhận thức, vì vậy cần huy động tất cả các năng lực trí
tuệ của cá nhân. Để GQVĐ, chủ thể phải huy động trí nhớ, tri giác, lí luận, khái niệm,
ngơn ngữ, đồng thời sử dụng cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở năng lực bản thân và khả
năng kiểm sốt được tình thế”. [14]
Theo Nguyễn Thị Minh Phương: “ Năng lực cần đạt của học sinh THPT là tổ
hợp nhiều khả năng và giá trị được cá nhân thể hiện thông qua các hoạt động có kết
quả”
Theo đó, kĩ năng có bản chất tâm lí, nhưng có hình thức vật chất là hành vi

hoặc hành động. Vì vậy kĩ năng mà chúng ta nhìn thấy, nghe thấy, cảm nhận được
chính là biểu hiện đang diễn ra của năng lực. Theo cách hiểu này, kĩ năng chung là sự
tổng hòa nhiều kĩ năng riêng biệt có thể chuyển biến linh hoạt tùy theo bối cảnh.
Chúng được hình thành và phát triển qua nhiều hoạt động tích cực (học tập, vui chơi),
qua việc ứng xử hoặc xúc tiến quan hệ nào đó. Ví dụ, khi nói “kĩ năng giải bài tập vật
lí” thì phải hiểu đó là sự tổng hòa nhiều kĩ năng cụ thể như: kĩ năng sử dụng kí hiệu
vật lí, kĩ năng phân tích, tổng hợp, so sánh, khái qt hóa, kĩ năng vận dụng kiến thức,
kĩ năng sử dụng máy tính…
1.1.2. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thơng
Trong chương trình giáo dục phổ thơng ở một số nước, việc phát triển năng lực
cho học sinh THPT đã được đề cập:
- Những năng lực chung, được tất cả các môn học và hoạt động giáo dục góp
phần hình thành, phát triển: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác,
năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.
- Những năng lực chun mơn, được hình thành, phát triển chủ yếu thơng qua
một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định: năng lực ngơn ngữ, tính tốn, tìm


8
hiểu tự nhiên và xã hội, công nghệ, tin học, thẩm mỹ, thể chất.
Bên cạnh việc hình thành, phát triển các năng lực cốt lõi, chương trình GDPT
cịn góp phần phát hiện, bồi dưỡng năng lực đặc biệt (năng khiếu) của học sinh. Trong
phạm vi nghiên cứu của đề tài, tôi đi sâu nghiên cứu về năng lực giải quyết vấn đề.
1.2. Năng lực giải quyết vấn đề
1.2.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
Năng lực GQVĐ là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn
đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng. Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải
quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm năng là cơng dân tích cực và xây dựng.
Giải quyết vấn đề: Hoạt động trí tuệ được coi là trình độ phức tạp và cao nhất
về nhận thức, vì cần huy động tất cả các năng lực trí tuệ của cá nhân. Để GQVĐ, chủ

thể phải huy động trí nhớ, tri giác, lý luận, khái niệm hóa, ngơn ngữ, đồng thời sử dụng
cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở năng lực bản thân và khả năng kiểm soát được tình
thế. Có thể đề xuất định nghĩa như sau:
“Năng lực GQVĐ là khả năng của một cá nhân “huy động”, kết hợp một cách
linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năngvới thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ
cá nhân,… để hiểu và giải quyết vấn đề trong tình huống nhất định một cách hiệu quả
và với tinh thần tích cực”.
1.2.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
Trong đề tài nghiên cứu tôi tập trung đi sâu 4 thành tố của năng lực GQVĐ, các
tiêu chí của mỗi thành tố và các mức độ của mỗi tiêu chí chúng được thể hiện qua
bảng sau:
Bảng 1.1. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
Thành
tố năng
lực
Tìm
hiểu,
khám
phá
vấn đề

Mức độ

Biểu hiện
(tiêu chí)

Mức 1

Mức 2

Mức 3

- Phân tích
được
tình
huống cụ thể
- Phát hiện
được
tình
huống có vấn
đề.
- Nêu được

- Phân tích
được
tình
huống cụ thể.
- Biết tự phát
hiện ra vấn đề.
- Chưa biết đặt
vấn đề.
- Chưa biết

- Phân tích
được
tình
huống cụ thể.
- Biết tự phát
hiện ra vấn đề.
- Đặt vấn đề.

- Phát biểu vấn
đề chưa đầy đủ

- Phân tích được tình
huống cụ thể.
- Biết tự phát hiện ra
vấn đề.
- Đặt vấn đề.
- Phát biểu vấn đề


9
tình huống có phát biểu vấn
vấn đề
Thiết

-

Thu

lập
khơng
gian

thơng tin
- Phân
thơng tin

đề
thập -

Xác

định -

Xác

định - Xác định được các

được các thông được các thơng thơng tin.
tích tin.
tin.
- Biết tìm hiểu các
- Biết tìm hiểu - Biết tìm hiểu thơng tin có liên quan

- Tìm ra kiến các thơng tin các thơng tin đến vấn đề ở SGK, tài
thức liên quan có liên quan có liên quan liệu tham khảo và
đến vấn đề

đến

vấn

đề đến vấn đề ở thảo luận với bạn.

nhưng ở mức sách giáo khoa
kinh nghiệm và thảo luận
bản thân.
với bạn.
Lập kế - Đề xuất giả - Đề xuất được - Đề xuất được - Đề xuất được giải

hoạch, thuyết.
giải
pháp giải
pháp pháp GQVĐ.
thực
hiện
giải
pháp

- Lập kế hoạch
đề GQVĐ.
- Thực hiện kế
hoạch GQVĐ.

GQVĐ nhưng
chưa hợp lí.
- Chưa lập
được kế hoạch

GQVĐ nhưng
chưa sáng tạo.
- Lập được kế
hoạch
để

- Lập được kế hoạch
để GQVĐ.
- Thực hiện kế hoạch
độc lập sáng tạo hoặc

để GQVĐ.
GQVĐ.
hợp lí.
- Chưa thực - Thực hiện kế
hiện kế hoạch hoạch độc lập
GQVĐ.

nhưng
chưa
sáng tạo.

Đánh
- Thực hiện và - Chưa thực - Thực hiện - Thực hiện kế hoạch
giá và đánh giá giải hiện được giải được giải pháp độc lập sáng tạo hoặc
phản
pháp GQVĐ.
pháp.
GQVĐ nhưng hợp lí. Thực hiện giải
ánh
giải
pháp

- Suy ngẫm về
cách thức và
tiến
trình
GQVĐ.
- Điều chỉnh và
vận dụng trong
tình

huống
mới.

chưa đánh giá
được giải pháp.
- Chưa vận
dụng
được
trong
tình
huống mới.

pháp GQVĐ.
- Nhận ra sự phù hợp
hay khơng phù hợp
của giải pháp.
- Vận dụng được
trong tình huống mới.


10
1.2.3. Các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề
Để phát triển năng lực GQVĐ cần phải xác định các biểu hiện của năng lực đó,
theo tơi các biểu hiện đó như sau:
- Biết phát hiện một vấn đề, tìm hiểu một vấn đề.
- Thu thập và làm rõ các thơng tin có liên quan đến VĐ.
- Đề xuất được giả thuyết khoa học khác nhau: Lập được kế hoạch để
GQVĐđặt ra và thực hiện kế hoạch độc lập sáng tạo, hợp lý.
- Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ; suy ngẫm về cách thức và tiến trình
GQVĐ.

1.3. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
1.3.1. Khái niệm dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Dạy học GQVĐ là một quan điểm dạy học nhằm phát triển năng lực tư duy
sáng tạo, năng lực GQVĐ của HS. HS được đặt trong một tình huống có VĐ, thơng
qua việc GQVĐ đó giúp HS lĩnh hội tri thức, kĩ năng và phương pháp nhận thức.
Dạy học GQVĐ là một tư tưởng dạy học làm cho HS nắm kiến thức trên cơ sở tổ
chức, hướng dẫn họ tìm tịi nghiên cứu phỏng theo nghiên cứu của các nhà bác học,
chứ không thụ động chờ GV truyền thụ kiến thức. Việc tổ chức, hướng dẫn HS tìm
tịinghiên cứu khơng những giúp các em nắm được kiến thức một cách bền vững và
sâu sắc mà còn giúp các em biết phương pháp, có kĩ năng và thói quen nghiên cứu, tìm
tịi, sáng tạo.
Theo quan điểm lí luận, nhận thức, hoạt động nhận thức của con người chỉ bắt
đầu khi con người gặp phải mâu thuẫn giữa một bên là nhiệm vụ phải giải quyết với
một bên là trình độ hiểu biết, kinh nghiệm đang có. Để giải quyết được nhiệm vụ nhận
thức mới thì phải xây dựng kiến thức mới, kĩ năng mới, phương pháp mới, phương
tiện mới. Như vậy, hoạt động nhận thức của HS trong học tập thực chất là hoạt động
GQVĐ nhận thức.
- Khái niệm VĐ
+ Dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức mà học sinh không thể
giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khn mẫu có sẵn, nghĩa là
dừng tư duy tái hiện đơn thuần để giải quyết, mà phải tìm tịi sáng tạo để giải quyết và
khi giải quyết đuợc thì học sinh thu nhận được kiến thức, kĩ năng, cách thức hành động
mới.
+ VĐ chứa đựng câu hỏi nhưng đó là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi mà


11
câu trả lời là một cái mới phải tìm tịi sáng tạo mới xây dựng được, chứ không phải là
câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại những kiến thức đã có.
- Khái niệm tình huống có VĐ:

+ Tình huống có VĐ là tình huống mà khi HS tham gia thì gặp một số khó
khăn, HS ý thức được VĐ, mong muốn GQVĐ đó và cảm thấy với khả năng của mình
thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc GQVĐ đó. Như vậy, tình
huống đó kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS.
+ Tổ chức tình huống có VĐ thực chất là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức
được VĐ cần giải quyết, có nhu cầu và hứng thú GQVĐ.Trong dạy học vật lí, để tạo
nhu cầu hứng thú, kích thích tính tị mị, ham hiểu biết của HS, GV cần đưa vào các
tình huống có VĐ như: tình huống phát triển; tình huống lựa chọn; tình huống bế tắc;
tình huống ngạc nhiên, bất ngờ; tình huống lạ.
Tóm lại, theo V.Ơkơn thì dạy học GQVĐ là tồn bộ các hành động như tổ chức
các tình huống có vấn đề, biểu đạt các vấn đề, chú ý giúp đỡ cho HS những điều cần
thiết để HS GQVĐ, kiểm chứng các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình
hệ thống hóa và củng cố các kiến thức đã tiếp thu được. Dạy học GQVĐ có tác dụng
phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của HS, giúp HS chiếm lĩnh được các
kiến thức khoa học một cách sâu sắc, vững chắc, đồng thời bảo đảm sự phát triển trí
tuệ trong q trình học tập.
1.3.2. Các giai đoạn của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là kiểu dạy học dạy HS thói quen tìm tịi
giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học, không những tạo nhu cầu, hứng thú
học tập, giúp HS chiếm lĩnh được kiến thức, mà còn phát triển được năng lực sáng tạo
của HS. Hiện nay có nhiều cách phân chia các giai đoạn trong quá trình dạy học phát
hiện và giải quyết vấn đề, trong dạy học Vật lí, sử dụng tiến trình xây dựng kiến thức
theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề như sau:
- Giai đoạn 1: Đặt ra các câu hỏi khoa học
Bắt đầu của giai đoạn 1 này, vấn đề nghiên cứu được tiếp cận thơng qua các
tình huống, tốt nhất là tình huống mà HS đã trải nghiệm trong thực tiễn cuộc sống.
Qua trải nghiệm này, HS phát hiện có vấn đề mới, khác với những hiểu biết (liên quan
đến kiến thức hay và phương pháp) của họ, có khi mâu thuẫn với hiểu biết của họ, làm
cho họ “mất thăng bằng” trong nhận thức, tạo ra nhu cầu, mong muốn tiếp tục tìm
hiểu, giải quyết vấn đề. Kết thúc giai đoạn là việc HS phải xác định được vấn đề cần