Tổ chức dạy học phần động học chất điểm, Vật lí 10 theo tiếp cận PISA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHAN THỊ BÍCH NGỌC

TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
VẬT LÍ 10 THEO TIẾP CẬN PISA

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI - 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHAN THỊ BÍCH NGỌC

TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
VẬT LÍ 10 THEO TIẾP CẬN PISA

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học:
TS Phạm Kim Chung

HÀ NỘI - 2014

LỜI CẢM ƠN

Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn các thầy, cô giáo, các cán bộ ở Trường Đại
học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã quan tâm giúp đỡ tôi trong thời
gian học tập và thực hiện đề tài luận văn này.
Đặc biệt, em xin trân trọng cảm ơn TS. Phạm Kim Chung đã tận tình
hướng dẫn em thực hiện đề tài này.
Hà Nội, 2014.
Tác giả


NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
CSVC

Cơ sở vật chất

DH

Dạy học

DHVL

Dạy học vật lí

ĐHQGHN

Đại học Quốc gia Hà Nội

GD&ĐT

Giáo dục và Đào tạo

GDĐH

Giáo dục đại học

KHKT

Khoa học - kỹ thuật

TLGK

Tài liệu giáo khoa

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

THPT

Trung học phổ thông

PTDH

Phương tiện dạy học

SGK

Sách giáo khoa

SP

Sư phạm

VL

Vật lí


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài ..................................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................................ 2
3. Đối tượng, khách thể nghiên cứu ..................................................................................... 3
3.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................................... 3
3.2. Khách thể nghiên cứu ....................................................................................................... 3
4. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................................... 3
5. Giả thuyết khoa học .............................................................................................................. 3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................................... 3
7. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................... 4
8. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài .......................................................................... 4
9. Những đóng góp mới của đề tài ....................................................................................... 5
10. Cấu trúc luận văn ................................................................................................................. 5
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI........................ 6
1.1. Tổng quan về chương trình PISA ................................................................................ 6
1.1.1 Giới thiệu chung về PISA............................................................................................. 6
1.2.3. Các lĩnh vực và mức độ đánh giá năng lực theo PISA ................................ 13
1.2.4. Đặc điểm câu hỏi lĩnh vực khoa học của PISA............................................... 17
1.2.5. Năng lực cần hình thành ở học sinh trong dạy học vật lí ở trường PT
theo tiếp cận PISA ......................................................................................................... 19

1.3.1. Quan điểm định hướng tổ chức dạy học vật lí ở trường phổ thông theo
tiếp cận PISA..................................................................................................................... 21
1.4. Thực trạng việc sử dụng bài tập vật lý theo hướng tiếp cận PiSa trong
dạy học vật lý ở trường THPT .................................................................................. 27
1.4.1 Mục đích điều tra ........................................................................................................... 27
1.4.2 Nội dung điều tra ........................................................................................................... 27


1.4.3. Đối tượng điều tra ........................................................................................................ 28
1.4.4. Phương pháp điều tra .................................................................................................. 28
1.4.5 Kết quả điều tra. ............................................................................................................ 28
1.5. Kết luận chương 1 ............................................................................................................ 30
CHƯƠNG 2 .TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ THEO TIẾP CẬN PISA,
PHẦN ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM - VẬT LÍ 10 ............................................. 31
2.1. Phân tích nội dung, Chuẩn kiến thức, kĩ năng và xây dựng các chủ đề
dạy học phần Động học chất điểm vật lí 10 ban cơ bản................................. 31
2.1.2. Xây dựng các chủ đề phần Động học chất điểm.............................................. 34
2.2 Xây dựng các tình huống theo hướng tiếp cận PI SA......................................... 37
2.2.1. Xây dựng khung năng lực chung ........................................................................... 37
2.2.1. Mục tiêu dạy học phần Động học chất điểm ..................................................... 40
2.2.3. Xây dựng ngữ cảnh để tổ chức tình huống dạy học phần Động học chất
điểm- vật lí 10 ................................................................................................................... 44
2.2.2. Tổ chức dạy học từng chủ đề cụ thể .................................................................... 47
2.2.2.1. Tổ chức dạy học chủ đề vị trí của vật trong chuyển động ....................... 47
2.2.2.2. Tổ chức dạy học chủ đề 2 - So sánh chuyển động các vật ....................... 54
2.2.2.4. Tổ chức dạy học chủ đề các chuyển động có tính quy luật ..................... 64
2.3. Kết luận chương 2 ............................................................................................................ 75
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM................................................................... 76
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ....................................................... 76
3.2. Đối tượng và phương thức thực nghiệm sư phạm............................................... 77

3.4. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm ................................................................ 79
3.4.1. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm............................................................. 79
3.3.2. Phân tích bài kiểm tra ................................................................................................. 82
3.5. Hiệu quả của tiến trình dạy học đối với việc phát triển hứng thú, tích
cực, tự lực giải quyết vấn đề trong học tập của học sinh ............................... 86
3.6. Kết luận chương 3 ............................................................................................................ 88


KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .................................................................................... 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................... 91
PHỤ LỤC 1. GIÁO ÁN DẠY THỰC NGHIỆM

…………………………………. 97

PHỤ LỤC 2. ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM ........ Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 3. MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆMError! Bookmark not defined.


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Khung đánh giá năng lực khoa học trong PISA ..................................... 12
Bảng 1.2 Các cấp độ Năng lực Khoa học........................................................................ 12
Bảng 1.3. Sáu mức độ đánh giá năng lực Khoa học trong PISA 2012................ 16
Bảng 2.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng chương trình vật lí 10 (cơ bản) phần
Động học chất điểm ...................................................................................................... 31
Bảng 2.2. Mục tiêu dạy học phần Động lực học chất điểm. .................................... 40
Bảng 2.3. Các ngữ cảnh tạo tình huống có vấn đề phần Động học ...................... 47
Bảng 4.1. Bảng thống kê điểm số...................................................................................... 82
Bảng 4.2. Bảng thống kê số học sinh đạt từ điểm xi trở xuống ............................ 83
Bảng 4.3. Các tham số thống kê .......................................................................................... 83

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ

Sơ đồ 1.1. Sơ đồ tiến trình dạy học giải quyết vấn đề ................................................ 24
Sơ đồ 2.1. Cấu trúc nội dung chương động học chất điểm theo chủ đề.............. 36
Sơ đồ 2.2. Sơ đồ tiến trình dạy học chủ đề 1 ................................................................. 50
Sơ đồ 2.2. Sơ đồ tiến trình dạy học chủ đề 2 – TH2.1 ............................................... 57
Sơ đồ 2.3. Sơ đồ tiến trình dạy học tình huống 2.2. .................................................... 61
Sơ đồ 2.4. Sơ đồ tiến trình dạy học tình huống 3.1. .................................................... 66
Sơ đồ 2.5. Sơ đồ tiến trình dạy học tình huống 3.2. .................................................... 69
Hình 4.1. Đồ thị đường cong tần suất luỹ tích ............................................................. 83


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Vật lí có nhiều ứng dụng trong thực tiễn nên việc dạy học vật lí có vai
trị quan trọng trong việc phát triển năng lực tư duy, khả năng giải quyết vấn
đề cho học sinh. Phần lớn những tình huống và vấn đề mà con người gặp
phải trong cuộc sống hàng ngày sẽ yêu cầu cần phải có một số hiểu biết về
khoa học và công nghệ trước khi hiểu rõ hoặc giải quyết chúng. Những vấn
đề liên quan tới khoa học và công nghệ đối diện với con người ở cấp cá
nhân, cộng đồng, quốc gia và thậm chí là tồn cầu. Một khía cạnh quan trọng
của việc này là học sinh sẽ giải quyết những câu hỏi khoa học như thế nào
khi gặp ở trường học. Việc học sinh sẽ giải quyết như thế nào với các tình
huống đa dạng có liên quan đến khoa học và công nghệ trong cuộc sống
tương lai? Trả lời câu hỏi này sẽ thiết lập cơ sở cho việc tổ chức cho học sinh
xây dựng kiến thức, giá trị và khả năng hôm nay của các em sẽ có liên quan
tới nhu cầu của các em trong tương lai.
Nghị quyết TW2 khoá VIII đã khẳng định phải " Đổi mới phương
pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành

nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên
tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và
thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh". Định hướng trên đây đã được
pháp chế hoá trong Luật giáo dục: " Phương pháp giáo dục phổ thơng phải
phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với
đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn
luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem
lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh".
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
1


diễn ra đều đặn. PISA không kiểm tra kiến thức thu được tại trường học mà
đưa ra cái nhìn tổng quan về khả năng phổ thông thực tế của học sinh. Bài thi
của PISA chú trọng đánh giá khả năng học sinh vận dụng kiến thức và kĩ
năng của mình khi đối mặt với nhiều tình huống và những thử thách liên
quan đến các kĩ năng đó. Nói cách khác, PISA đánh giá khả năng học sinh
vận dụng kiến thức và kĩ năng đọc để hiểu nhiều tài liệu khác nhau mà họ có
khả năng sẽ gặp trong cuộc sống hàng ngày; khả năng vận dụng kiến thức
khoa học để hiểu và giải quyết các tình huống khoa học.
Động học chất điểm là phần kiến thức mở đầu, đồng thời cũng là một
trong những kiến thức khó của chương trình vật lí lớp 10. Phần này cung cấp
cho học sinh những khái niệm và kiến thức cơ bản nhất về chuyển động cơ
học cũng như nghiên cứu về các đặc trưng liên quan đến chuyển động cơ học
của chất điểm. Nắm vững kiến thức cơ bản của chương này và cách thức giải
quyết vấn đề là cơ sở để học sinh có thể tiếp thu kiến thức ở các chương sau.
Nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông, khi dạy
học phần Động học chất điểm, việc tổ chức dạy học theo quan điểm PISA là

cần thiết và cấp bách.
Xuất phát từ những lý do trên, và điều kiện nghiên cứu của bản thân,
tác giả xin lựa chọn đề tài “Tổ chức dạy học phần Động học chất điểm, vật lí
10 theo tiếp cận PISA” làm đề tài nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu về chương trình PISA và phương pháp đánh giá PISA nói
chung và đối với dạy học vật lí nói riêng. Từ đó thiết kế tiến trình tổ chức
hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Vật lí ở trường THPT theo
tiếp cận PISA, Phần Động học chất điểm, Vật lí 10.

2


3. Đối tượng, khách thể nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy học vật lí ở trường THPT theo tiếp cận PISA.
3.2. Khách thể nghiên cứu
Hoạt động dạy và học vật lí tại trường THPT Nhân Chính – Hà Nội.
4. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu tổ chức dạy học vật lí cho học sinh THPT, phần Động học
chất điểm theo tiếp cận PISA.
5. Giả thuyết khoa học
Nếu dựa trên quan điểm dạy học dựa trên năng lực theo tiếp cận PISA
để tổ chức dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông sẽ phát triển được
năng lực khoa học của học sinh theo hướng tăng hứng thú, tích cực, tự lực
trong học tập phần Động học chất điểm- Vật lí 10.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về đánh giá PISA
- Nghiên cứu về các tiêu chí cũng như nội dung đánh giá của PISA
đối với bộ mơn vật lí nói chung. Từ đó, xây dựng biện pháp tổ chức hoạt

động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT theo tiếp
cận PISA.
- Nghiên cứu về nội dung, phương pháp tổ chức dạy học phần Động
học chất điểm- vật lí lớp 10.
- Từ các nghiên cứu trên, đưa ra cách thức tổ chức hoạt động dạy học
vật lí cho phần Động học chất điểm nhằm tiếp cận với chuẩn PISA

3


7. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
+Nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu lý thuyết về đánh giá PISA nói chung và trong lĩnh vực
vật lí nói riêng.
- Nghiên cứu nội dung và cách thức tổ chức hoạt động dạy học
chương Động học chất điểm (vật lí 10) theo hướng tiếp cận chuẩn đánh giá
PISA
+ Nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra về thực tiễn hoạt động dạy
học phần Động học chất điểm (vật lí 10) bằng phiếu hỏi, tổng kết kinh
nghiệm và tham vấn chuyên gia.
+Thực nghiệm sư phạm:
- Tiến hành tổ chức hoạt động dạy học một số nội dung trong phần
Động học chất điểm (vật lí 10) tại trường THPT Nhân Chính – Hà Nội.
+ Thống kê tốn học:
Định lượng, định tính, thống kê và phân tích thống kê.
8. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài
- Về lý luận: Đề tài đã hệ thống và phát triển lý luận về dạy học dựa
trên năng lực, vận dụng quan điểm đánh giá PISA vào tổ chức hoạt động dạy
học vật lí ở trường THPT.

- Về thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể vận dụng vào việc
tổ chức dạy học vật lí phần Động học chất điểm theo quan điểm dạy học phát
triển năng lực cho người học và tiếp cận được tiêu chí đánh giá của PISA

4


9. Những đóng góp mới của đề tài
- Phát triển lý luận về dạy học dựa trên năng lực trong dạy học vật lí ở
trường THPT theo tiếp cận PISA.
- Phát triển lý luận về phương pháp dạy học tình huống trong dạy học
vật lí nhằm phát huy năng lực sáng tạo, tính chủ động, tích cực, độc lập cho
học sinh theo tiếp cận PISA.
- Xây dựng, thiết kế và triển khai thử nghiệm các tiến trình dạy học
mới theo hướng tiếp cận PISA cho phần Động học chất điểm, vật lí 10.
10. Cấu trúc luận văn
Ngồi phần mở đầu và kết luận, kiến nghị, luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2: Tổ chức dạy học vật lí phần Động học chất điểm, vật lí 10
theo tiếp cận PISA.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

5


CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan về chương trình PISA
1.1.1 Giới thiệu chung về PISA
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). Mục đích của PISA là nhằm
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.
Các bài kiểm tra PISA được thiết kế nhằm đưa ra đánh giá có chất
lượng và đáng tin cậy về hiệu quả của hệ thống giáo dục, chủ yếu là đánh giá
năng lực của học sinh trong các lĩnh vực Đọc hiểu, Toán học và Khoa học
với đối tượng là học sinh ở độ tuổi 15. PISA không kiểm tra kiến thức thu
được tại trường học mà đưa ra cái nhìn tổng quan về khả năng phổ thông
thực tế của học sinh. Bài thi chú trọng khả năng học sinh vận dụng kiến thức
và kĩ năng của mình khi đối mặt với nhiều tình huống và những thử thách
liên quan đến các kĩ năng đó.
Nói cách khác, PISA đánh giá khả năng học sinh vận dụng kiến thức
và kĩ năng đọc để hiểu nhiều tài liệu khác nhau mà họ có khả năng sẽ gặp
trong cuộc sống; khả năng vận dụng kiến thức khoa học để hiểu và giải quyết
các tình huống khoa học. [3, tr. 9-14]
1.1.2 Mục đích của PISA
Chương trình đánh giá quốc tế PISA chú trọng xem xét và đánh giá một
số vấn đề sau:
+ Chính sách cơng (Public Policy), các chính phủ, các nhà trường, giáo
6


viên và phụ huynh đều muốn câu trả lời cho tất cả các câu hỏi như “Nhà
trường của chúng ta đã chuẩn bị đầy đủ cho những người trẻ tuổi trước
những thách thức của cuộc sống của người trưởng thành chưa?”. “Phải chăng
một số loại hình giảng dạy và học tập của những nơi này hiệu quả hơn nơi
khác?” và “Nhà trường có thể góp phần cải thiện tương lai của học sinh có
gốc nhập cư hay có hồn cảnh khó khăn khơng?”
- Năng lực phổ thơng: Thay vì kiểm tra sự thuộc bài theo các chương

trình giáo dục cụ thể, PISA chú trọng việc xem xét, đánh giá về các năng lực
của học sinh trong việc ứng dụng các kiến thức và kĩ năng phổ thông cơ bản
vào các tình huống thực tiễn. Ngồi ra, cịn xem xét đánh giá khả năng phân
tích, lý giải và truyền đạt một cách có hiệu quả các kiến thức và kỹ năng đó
thơng qua cách học sinh xem xét, diễn giải và giải quyết các vấn đề.
- Năng lực học tập suốt đời (Lifelong learning). Học sinh không thể học
tất cả mọi thứ cần thiết trong nhà trường. Để trở thành những người có thể
học tập suốt đời có hiệu quả, ngồi việc học sinh phải có kiến thức và kỹ
năng phổ thơng cơ bản họ cịn phải có cả ý thức về động cơ học tập và cách
học. Do vậy PISA sẽ tiến hành đo cả năng lực thực hiện của học sinh về các
lĩnh vực đọc hiểu, toán học, khoa học đồng thời cịn tìm hiểu cả về động cơ,
niềm tin vào bản thân cũng như các chiến lược học tập của học sinh. [4,
tr.12-14]
1.2. Năng lực khoa học theo tiếp cận PISA trong dạy học vật lí
1.2.1. Khái niệm năng lực
Có nhiều cách hiểu về năng lực, một số định nghĩa như sau:
- Năng lực là khả năng được hình thành hoặc phát triển cho phép một
con người đạt thành cơng trong một hoạt động thể lực, trí lực hoặc nghề
nghiệp.

7


- Năng lực trí tuệ là kĩ năng ứng dụng, thông hiểu, diễn tả, giao lưu và
giải quyết vấn đề. Đó là mức độ làm chủ những thao tác bắt buộc của sự
thông minh như những kĩ năng trong việc quan niệm và phát triển những ý
tưởng, như trí nhớ và hành trang về những kiến thức chung và chuyên biệt.1
- Năng lực là một điều kiện tâm lý của cá nhân để hồn thành có kết
quả một hoạt động nào đó.
- Năng lực là những thuộc tính của cá nhân gồm cả những thuộc tính

tâm lý và cả những thuộc tính giải phẫu sinh lý.
Từ những quan điểm trên, có thể thấy trong bất cứ hoạt động nào của
con người, để thực hiện có hiệu quả, con người cần phải có một số phẩm
chất tâm lý và tổ hợp những phẩm chất này gọi là năng lực.
Năng lực là khả năng thực hiện các hoạt động với chất lượng cao.
Năng lực bộc lộ trong hoạt động, là sản phẩm của quá trình giáo dục, rèn
luyện (bao gồm cả sự tự giáo dục, tự rèn luyện). Năng lực chứa đựng những
yếu tố mới mẻ, linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành
cơng trong nhiều tình huống khác nhau, trong lĩnh vực hoạt động rộng hơn.
1.2.2. Năng lực khoa học theo tiếp cận PISA
PISA sử dụng thuật ngữ “năng lực khoa học” nhằm nhấn mạnh tầm
quan trọng của những đánh giá trong việc áp dụng kiến thức khoa học ở các
ngữ cảnh, tình huống cuộc sống. Thuật ngữ “kiến thức khoa học” được sử
dụng trong khung đánh giá PISA bao gồm cả kiến thức khoa học và kiến
thức về khoa học. Kiến thức khoa học là kiến thức về thế giới tự nhiên ở các
lĩnh vực chính như vật lí, hóa học, khoa học sinh học, Trái đất và khoa học
vũ trụ. Kiến thức về khoa học là kiến thức của các phương tiện nghiên cứu

1

Từ điển Giáo dục học, NXB Từ điển Bách khoa, Hà Nội, 2001
8


khoa học và các mục tiêu nghiên cứu đề ra.
Theo cách tiếp cận của PISA, năng lực khoa học của cá nhân được thể
hiện qua các khía cạnh về:
+ Kiến thức khoa học và sử dụng kiến thức đó để xác định các câu hỏi,
tiếp thu kiến thức mới, giải thích các hiện tượng khoa học và rút ra kết luận
dựa trên bằng chứng về những vấn đề liên quan tới khoa học. “Kiến thức”

trong định nghĩa này hàm ý nhiều hơn là khả năng nhớ lại thông tin, sự kiện
và tên gọi. Định nghĩa bao gồm kiến thức về khoa học (kiến thức về thế giới
tự nhiên) và kiến thức về chính lĩnh vực khoa học đó. Kiến thức khoa học bao
gồm sự hiểu biết về những khái niệm và lý thuyết khoa học cơ bản, kiến thức
về khoa học bao gồm sự hiểu biết bản chất của khoa học như một hoạt động
của con người và sức mạnh cũng như hạn chế của kiến thức khoa học. Các
câu hỏi được xác định là những câu có thể trả lời được bằng nghiên cứu khoa
học, một lần nữa yêu cầu có kiến thức về khoa học cũng như kiến thức khoa
học về các chủ đề cụ thể có liên quan. Điều quan trọng là cá nhân phải
thường xuyên tiếp thu kiến thức mới không chỉ thông qua việc nghiên cứu
khoa học của mình, mà cịn thơng qua các nguồn tài nguyên như thư viện và
Internet. Rút ra kết luận dựa trên bằng chứng có nghĩa là hiểu biết, lựa chọn,
đánh giá thông tin và dữ liệu, tuy nhiên cần thấy rằng thường khơng có đủ
thơng tin để rút ra kết luận rõ ràng, nên cần phải suy đoán một cách thận
trọng và có ý thức về thơng tin sẵn có.
+ Sự hiểu biết về các đặc trưng của khoa học: là một hình thức về tìm
hiểu và tri thức nhân loại. Sự hiểu biết về khoa học và công nghệ là trọng
tâm trong sự chuẩn bị của một người trẻ tuổi cho cuộc sống trong xã hội hiện
đại, cho phép cá nhân tham gia đầy đủ vào xã hội mà ở đó khoa học và cơng
nghệ đóng vai trị quan trọng. Sự hiểu biết này cũng trao quyền cho cá nhân
tham gia thích đáng vào việc xác định chính sách công, nơi mà những vấn đề
9


khoa học và cơng nghệ có tác động tới cuộc sống của họ. Sự hiểu biết về
khoa học và công nghệ góp phần quan trọng vào cuộc sống cá nhân, xã hội,
nghề nghiệp và văn hóa của tất cả mọi người. Đánh giá PISA bao gồm một
chuỗi các kiến thức khoa học, khả năng nhận thức có liên quan tới nghiên
cứu khoa học và giải quyết các mối quan hệ giữa khoa học và công nghệ.
Như vậy đưa ra đánh giá về kiến thức khoa học của học sinh bằng đánh giá

năng lực của học sinh trong việc kiến thức khoa học.
PISA quan tâm với cả hai khía cạnh nhận thức (cognitive) và tình cảm
(effective) của năng lực học sinh trong khoa học. Khi đánh giá năng lực khoa
học, PISA quan tâm tới những vấn đề có sự đóng góp kiến thức khoa học và
vấn đề nào có liên quan đến HS khi các em đưa ra quyết định, kể cả ở hiện
tại hoặc tương lai. Không những thế, PISA cịn quan tâm tới cả những khía
cạnh ngồi nhận thức (non-cognitive).
+ Nhận thức về việc khoa học và công nghệ tạo thành mơi trường tư
liệu, trí tuệ và văn hóa như thế nào.
+ Sẵn sàng tham gia vào các vấn đề liên quan tới khoa học và các ý
tưởng khoa học như một cơng dân có suy nghĩ. Sẵn sàng tham gia vào các
vấn đề liên quan đến khoa học mang ý nghĩa rộng hơn so với việc ghi lại và
hành động theo yêu cầu; ở đây hàm ý là tiếp tục quan tâm, đưa ra ý kiến và
tham dự vào những vấn đề khoa học hiện tại và tương lai. Phần thứ hai của
lời phát biểu và những ý tưởng khoa học như một công dân biết suy nghĩ,
bao gồm các khía cạnh khác nhau về thái độ và giá trị của cá nhân đối với
khoa học. Câu này hàm ý là người nào có mối quan tâm tới các đề tài khoa
học, nghĩ về các vấn đề liên quan đến khoa học, sẽ quan tâm đến các vấn đề
công nghệ, tài nguyên và môi trường, suy ngẫm về tầm quan trọng của khoa
học theo quan điểm cá nhân và xã hội.
Thực tế cho thấy, một học sinh có năng lực khoa học phát triển hơn sẽ
10


chứng minh được khả năng tạo ra và sử dụng các mơ hình khái niệm
(conceptual model) để đưa ra dự đốn và giải thích, phân tích những nghiên
cứu khoa học, lấy dữ liệu làm bằng chứng, đánh giá nhiều cách giải thích
khác của các hiện tượng giống nhau và đưa ra kết luận chính xác.
Thuật ngữ “năng lực khoa học” khơng chỉ là kiến thức và kĩ năng mà
cịn thể hiện khả năng bao quát, những năng lực ở trung tâm của đánh giá

khoa học PISA (bảng 1.1), trong đó yêu cầu học sinh:
+ Xác định các vấn đề khoa học:
Năng lực xác định các vấn đề khoa học gồm nhận dạng các câu hỏi có
thể dùng nghiên cứu khoa học trong một tình huống đặt ra và xác định các từ
khóa để tìm kiếm thơng tin khoa học của một chủ đề đặt ra. Ngoài ra gồm
nhận dạng các đặc điểm chính của một nghiên cứu khoa học.
+ Giải thích các hiện tượng bằng khoa học:
Thể hiện năng lực giải thích các hiện tượng bằng khoa học gồm có áp
dụng kiến thức khoa học phù hợp trong một tình huống đưa ra. Năng lực ở
đây là mô tả hoặc giải thích hiện tượng và dự đốn những thay đổi, bên cạnh
đó có thể là nhận dạng hoặc xác định những phần mơ tả, giải thích và dự

đốn thích hợp.
+ Sử dụng bằng chứng khoa học:
Năng lực sử dụng bằng chứng khoa học là tiếp cận thông tin khoa học
và xây dựng những lập luận, kết luận dựa trên bằng chứng khoa học. Năng
lực này bao gồm: lựa chọn từ kết luận khác liên quan đến chứng cứ; đưa ra
lý do cho hay chống lại một kết luận được đưa ra trong điều khoản của quá
trình mà kết luận được rút ra từ các dữ liệu được cung cấp, và xác định các
giả định trong việc đạt được một kết luận. Phản ánh về những tác động xã
hội của phát triển khoa học, cơng nghệ là một khía cạnh của khả năng này.
11


Bảng 1.1. Khung đánh giá năng lực khoa học trong PISA
Ngữ cảnh

Các năng lực
• Xác

định

Các lĩnh vực
Kiến thức/ kĩ năng
Em biết gì:

Các tình

các vấn đề

huống cuộc

khoa học

sống có liên

• Giải

quan tới

các hiện

khoa học và

tượng bằng

cơng nghệ

khoa học

Thái độ

• Sử dụng

Em hưởng ứng các vấn đề khoa học

bằng chứng

như thế nào: Quan tâm, Ủng hộ các tìm

khoa học

hiểu khoa học, Trách nhiệm

thích

- Về thế giới tự nhiên (kiến thức khoa
học)
-

Về chính khoa học (kiến thức về khoa

học ảnh hưởng như thế nào ?

Bảng 1.2 Các cấp độ Năng lực Khoa học
Cấp độ của năng
lực
Đặc điểm
- Nhận dạng các vấn đề có thể nghiên cứu bằng KH
Cấp độ 1

Xác định các vấn - Xác định các từ khóa để tìm kiếm thơng tin KH
đề khoa học
- Nhận dạng đặc điểm chính của một cuộc NCKH
Cấp độ 2
Giải thích các hiện
tượng bằng khoa
học

Cấp độ 3
Sử dụng bằng
chứng khoa học

- Áp dụng kiến thức KH trong tình huống đặt ra
- Mơ tả hoặc giải thích các hiện tượng bằng KHvà dự báo
những thay đổi
- Xác định các phần giới thiệu, giải thích và dự đốn
thích hợp
Giải thích bằng chứng KH, đưa ra (make) và truyền tải
(communicate) những kế luận
- Xác định các giả thiết, bằng chứng và lý do đưa ra
những kết luận
- Suy ngẫm những hệ quả (implication) về mặt xã hội
của sự phát triển khoa học và công nghệ

12


1.2.3. Các lĩnh vực và mức độ đánh giá năng lực theo PISA
Phần lớn những tình huống và vấn đề mà con người gặp phải trong
cuộc sống hàng ngày sẽ yêu cầu cần phải có một số hiểu biết về khoa học và

công nghệ (KH&CN) trước khi hiểu rõ hoặc giải quyết chúng. Những vấn đề
liên quan tới KH&CN đối diện với con người ở cấp cá nhân, cộng đồng,
quốc gia và thậm chí là tồn cầu. Một khía cạnh quan trọng của việc này là
học sinh sẽ giải quyết những câu hỏi KH như thế nào khi chúng xuất hiện ở
trường học. Một cuộc đánh giá cung cấp dấu hiệu ban đầu về việc HS sẽ giải
quyết như thế nào với các tình huống đa dạng có liên quan đến KH&CN
trong cuộc sống tương lai. Do đó, để làm cơ sở cho một cuộc đánh giá quốc
tế về học sinh ở độ tuổi 15, có thể là hợp lý khi đưa ra câu hỏi: “Điều gì quan
trọng mà cơng dân cần biết, đánh giá và có thể thực hiện trong những tình
huống có liên quan tới khoa học và công nghệ?” Trả lời câu hỏi này sẽ thiết
lập cơ sở cho việc đánh giá HS về kiến thức, giá trị và khả năng hơm nay của
các em sẽ có liên quan như thế nào tới nhu cầu của các em trong tương lai.
Câu hỏi PISA gồm có những khái niệm cơ bản về các môn khoa học,
nhưng kiến thức đó phải được sử dụng trong các ngữ cảnh mà con người gặp
phải trong cuộc sống. Ngoài ra, con người thường gặp phải những tình
huống trong đó u cầu phải có sự hiểu biết nhất định về khoa học, đó chính
là q trình sản xuất kiến thức và đề xuất, giải thích về thế giới tự nhiên.
Hơn nữa, con người cần phải nhận biết được những mối quan hệ bổ sung
giữa khoa học và công nghệ, cũng như công nghệ dựa trên khoa học xâm
nhập và tác động như thế nào tới bản chất của cuộc sống hiện đại.
Đối với con người, điều gì là quan trọng để họ có khả năng thực hiện
những cơng việc có liên quan tới khoa học. Mọi người thường phải rút ra kết
luận thích hợp từ bằng chứng và thông tin đã cho; họ phải đánh giá những

13


nhận xét của những người khác dựa trên cơ sở bằng chứng đưa ra và họ phải
phân biệt ý kiến cá nhân từ các báo cáo dựa trên bằng chứng.
Thông thường, các bằng chứng có liên quan đều có tính KH, nhưng

KH đóng một vai trị tổng qt vì có liên quan tới tính hợp lý ở những ý
tưởng thử nghiệm và lý thuyết căn cứ trên bằng chứng. Tất nhiên, điều này
khơng có nghĩa phủ nhận việc khoa học bao gồm sức sáng tạo và trí tưởng
tượng, các thuộc tính này ln đóng vai trị trọng tâm trong việc thúc đẩy sự
hiểu biết của con người đối với thế giới.
Như đã trình bày ở trên, có năng lực về khoa học tức là học sinh cần
phải có hiểu biết nhất định về cách mà các nhà khoa học thu được dữ liệu và
đưa ra phần giải thích, nhận ra những đặc điểm chính của nghiên cứu khoa
học và các dạng câu trả lời hợp lý từ khoa học. Ví dụ, các nhà khoa học sử
dụng những cách quan sát và thí nghiệm để thu thập dữ liệu về các đối
tượng, sinh vật và các sự kiện trong thế giới tự nhiên.
Các dữ liệu dùng để đưa ra phần giải thích sẽ trở thành kiến thức
chung của mọi người và có thể sử dụng trong nhiều hoạt động của con
người. Một số đặc điểm chính của khoa học bao gồm: việc thu thập và sử
dụng dữ liệu - thu thập dữ liệu được dẫn dắt bởi ý tưởng và khái niệm (đơi
khi cịn gọi là giả thuyết) và bao gồm các vấn đề có liên quan, ngữ cảnh và
tính chính xác; tính chất thăm dị của nhận định; sự sẵn sàng xem xét nghi
vấn; việc sử dụng các lập luận logic; kết nối giữa kiến thức hiện tại và lịch sử
và báo cáo phương pháp và quy trình dùng để thu thập bằng chứng.
Đối với các mục đích đánh giá, đặc điểm của định nghĩa PISA về năng
lực khoa học (scientific literacy) bao gồm 4 khía cạnh tương quan với nhau:
1) Ngữ cảnh (Context): nhận ra các tình huống liên quan đến KH&CN
2) Kiến thức (Knowledge): hiểu biết về thế giới tự nhiên trên cơ sở

14


kiến thức KH trong đó bao gồm kiến thức về thế giới tự nhiên và kiến thức
về chính khoa học.
3) Năng lực (competencies): thể hiện năng lực khoa học trong đó bao

gồm xác định các vấn đề KH, giải thích các hiện tượng theo KH và sử dụng
bằng chứng khoa học.
4) Thái độ (attitude): thể hiện sự quan tâm đến KH, hỗ trợ tìm hiểu
KH và động lực để hành động có trách nhiệm, ví dụ, tài ngun thiên nhiên
và mơi trường.
Một khía cạnh quan trọng trong việc đánh giá lĩnh vực khoa học PISA
là tham gia (engagement) vào KH ở nhiều tình huống. Khi việc giải quyết
các vấn đề KH, việc lựa chọn các phương pháp và phép đại diện
(representation) thường phụ thuộc vào các tình huống có các vấn đề được
trình bày.
Các câu hỏi (item) PISA được xếp theo các nhóm (đề thi – unit) dựa
trên một phần dẫn chung (common stimulus) thiết lập ngữ cảnh cho câu hỏi.
Các ngữ cảnh được lựa chọn dựa trên mối quan tâm (interest) và cuộc sống
(life) của HS. Đánh giá lĩnh vực khoa học PISA không phải là đánh
giá các ngữ cảnh (context), mà đánh giá về các năng lực (competencies),
kiến thức (knowledge) và thái độ (attitude) khi đưa vào hoặc có liên quan
đến các ngữ cảnh, tình huống là một phần trong thế giới của HS, có các
nhiệm vụ được đặt vào. Các câu hỏi đánh giá (assessment items) được bố trí
đặt vào các tình huống của cuộc sống nói chung và không giới hạn trong
cuộc sống ở trường.
Trong phần đánh giá lĩnh vực khoa học PISA , trọng tâm của các câu
hỏi là dựa trên những tình huống liên quan tới bản thân, gia đình và bạn bè
(cá nhân – personal), đến cộng đồng (xã hội – social) và tới cuộc sống trên
toàn thế giới (toàn cầu – global).
15


Đánh giá năng lực KH trong PISA chia ra 6 mức độ, thể hiện ở bảng 1.3
Bảng 1.3. Sáu mức độ đánh giá năng lực Khoa học trong PISA 2012
Mức độ

Khả năng thực hiện của học sinh
Xác định, giải thích và áp dụng kiến thức khoa học và kiến thức
về các ngành khoa học trong nhiều tình huống phức tạp của cuộc

6

sống. sử dụng kiến thức khoa học và xây dựng những cơ sở lý
luận để hỗ trợ cho các quyết định và đề xuất xung quanh các tình
huống con người, xã hội và toàn cầu.
HS biết cách xác định các cấu phần khoa học của nhiều tình
huống phức tạp trong cuộc sống, áp dụng những khái niệm khoa
học và kiến thức về khoa học vào các tình huống này, biết
sosánh, chọn lựa và đánh giá bằng chứng khoa học thích hợp đáp

5

ứng những tình huống trong cuộc sống. Ở mức này, HS biết sử
dụng khả năng nghiên cứu phát triển tốt, liên kết kiến thức một
cách phù hợp và đưa ra những hiểu biết sâu sắc đối với các tình
huống. HS biết cách xây dựng phần giải thích dựa trên bằng
chứng và phần lập luận dựa trên phân tích sâu sắc.

HS biết cách làm việc có hiệu quả với các tình huống và vấn đề
có liên quan tới các hiện tượng rõ ràng yêu cầu học sinh phải suy
luận về vai trị của khoa học hoặc cơng nghệ. HS biết lựa chọn và
4

tích hợp các phần giải thích từ nhiều nguyên tắc khoa học và
công nghệ khac nhau, liên kết những phần phải thích đó tới các

khía cạnh của những tình huống trong cuộc sống, biết suy ngẫm
về những hành động bản thân và biết kết nối những quyết định sử
dụng kiến thức và bằng chứng khoa học.

16