Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua dạy học chương động học chất điểm vật lý 10

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
======

NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CỦA HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC
CHƢƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM ”VẬT LÝ 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI - 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
======

NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CỦA HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC
CHƢƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM ”VẬT LÝ 10
Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. LƢƠNG VIỆT THÁI

HÀ NỘI - 2017


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng đào tạo Sau Đại học,
Ban chủ nhiệm, quý Thầy, Cô giáo khoa Vật lí trƣờng Đại học sƣ phạm Hà
Nội 2 và quý thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình
học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng quý Thầy, Cô giáo tổ
Vật lí-Tin – KTCN trƣờng THPT Kim Anh đã tạo điều kiện thuận lợi cho
việc học tập, nghiên cứu và thực nghiệm sƣ phạm.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hƣớng dẫn:
TS. Lƣơng Việt Thái , ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn trong suốt thời gian
nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp cao học Vật lí K19 đã giúp đỡ,
đóng góp nhiều ý kiến trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, ngƣời thân, bạn bè và đồng nghiệp
đã giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn.

Hà nội, 25 tháng 11 năm 2017
Tác giả

Nguyễn Thị Minh Nguyệt


LỜI CAM ĐOAN
Luận văn: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông
qua dạy học chương “Động học chất điểm ”vật lí 10 đƣợc thực hiện từ tháng
10 năm 2016 đến tháng 11 năm

2017.
Tôi xin cam đoan:
Luận văn sử dụng những thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các
thông tin đã đƣợc chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lí và đƣa vào luận văn
đúng quy định.
Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và
chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ trong bất kì công trình nghiên cứu nào.
Hà Nội, 25 tháng 11 năm 2017
Tác giả

Nguyễn Thị Minh Nguyệt


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu................................................................. 3
4. Giả thuyết khoa học ...................................................................................... 3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 3
6. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................... 3
7. Những đóng góp mới của đề tài .................................................................... 4
CHƢƠNG I . CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ............ 5
1.1. Đặc trƣng của hoạt động nhận thức vật lý của học sinh ............................ 5
1.2 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ...................................................... 7
1.2.1 Vấn đề ..................................................................................................... 7
1.2.2. Giải quyết vấn đề .................................................................................... 8
1.2.3 Tình huống có vấn đề ............................................................................ 10

1.2.3.1 Khái niệm “ Tình huống” .................................................................... 10
1.2.3.2 “ Tình huống học tập ”trong dạy học .................................................. 10
1.2.3.3 Tình huống có vấn đề .......................................................................... 10
1.2.3.4 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề . ........................................... 14
1.2.3.5. Qui trình dạy học theo phƣơng pháp dạy học phát hiện và giải quyết
vấn đề .............................................................................................................. 19
1.3 Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý .................................... 21
1.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề.................................................... 21
1.3.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề ....................................................... 24
1.3.3. Những biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề .................................. 27
1.3.4. Năng lực GQVĐ trong dạy học Vật lý ................................................. 28


1.3.5. Biện pháp phát triển năng lực giải quyết trong dạy học vật lí ............. 30
1.4. Dạy học định hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề ..................... 31
1.5. Các phƣơng pháp đánh giá năng lực ........................................................ 32
1.5.1. Đánh giá qua quan sát ........................................................................... 32
1.5.2 Đánh giá qua hồ sơ ................................................................................. 33
1.5.3. Tự đánh giá............................................................................................ 34
1.5.4. Đánh giá đồng đẳng .............................................................................. 34
1.5.5. Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ: ...................................................... 34
1.6. Thực trạng việc sử dụng PPDH tích cực và phát triển năng lực cho HS
trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT ................................................................ 38
1.6.1. Mục đích và nội dung điều tra .............................................................. 38
1.6.2. Phƣơng pháp và địa điểm điểu tra......................................................... 38
1.6.3. Kết quả điều tra ..................................................................................... 39
KẾT LUẬN CHƢƠNG I ................................................................................ 42
CHƢƠNG II. TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
” VẬT LÍ 10 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT
VẤN ĐỀ .......................................................................................................... 43

2.1. Vị trí, mục tiêu và cấu trúc chƣơng Động học chất điểm ........................ 43
2.1.1. Vị trí, mục tiêu chƣơng Động học chất điểm ........................................ 43
2.1.2. Bảng mô tả các mức độ yêu cầu cần đạt của chƣơng “Động học chất
điểm ” .............................................................................................................. 45
2.2. Điều tra thực tế dạy học các kiến thức về chƣơng “Động học chất điểm ”
Vật lí 10 THPT ................................................................................................ 58
2.2.1. Mục đích điều tra .................................................................................. 58
2.2.2. Phƣơng pháp điều tra. ........................................................................... 58
2.2.3. Kết quả điều tra ..................................................................................... 59


2.3. Thiết kế một số bài dạy của chƣơng “Động học chất điểm” theo hƣớng
phát triển NL GQVĐ cho học sinh ................................................................. 61
KẾT LUẬN CHƢƠNG II ............................................................................... 82
Chƣơng III. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ...................................................... 83
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ................................... 83
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ............................................................ 83
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ........................................................... 83
3.2. Đối tƣợng và nội dung thực nghiệm sƣ phạm.......................................... 83
3.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm........................................................... 83
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ............................................................ 83
3.3. Tiến trình thực nghiệm sƣ phạm .............................................................. 83
3.3.1. Công tác chuẩn bị thực nghiệm sƣ phạm .............................................. 83
3.3.2. Lập kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm ..................................................... 84
3.3.3. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm theo kế hoạch.................................... 85
3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm và xử lí kết quả........................................ 85
3.4.1. Phƣơng pháp xử lí số liệu ..................................................................... 85
3.4.2. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm .............................................................. 86
3.4.3. Phân tích kết quả thực nghiệm. ............................................................. 96
3.4.3.1. Phân tích định lƣợng kết quả thực nghiệm sƣ phạm ......................... 96

3.4.3.2. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm sƣ phạm ............................. 97
KẾT LUẬN CHƢƠNG III............................................................................ 100
KẾT LUẬN CHUNG .................................................................................... 101
1. Kết luận ..................................................................................................... 101
2. Kiến nghị ................................................................................................... 102
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 103
PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc thù ........... 16
Bảng 1.2. So sánh các khung lý thuyết về GQVĐ .......................................... 21
Bảng 1.3 Thành tố, chỉ số và tiêu chí của năng lực GQVĐ ............................ 25
Bảng 1.4. Nội dung học tập theo quan điểm phát triển năng lực.................... 35
Bảng 1.5. Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ ................................................. 37
Bảng 1.6. Phiếu điều tra tình hình sử dụng phƣơng pháp dạy học vật lí của
GV THPT ........................................................................................................ 39
Bảng1.7. Kết quả thăm dò ý kiến GV về các phƣơng pháp dạy học và cơ sở
vật chất ............................................................................................................ 40
Bảng 1.8. Phiếu điều tra HS: Em thấy có cần thiết phải hình thành và rèn
luyện năng lực GQVĐ không? ........................................................................ 41
Bảng 3.1. Kết quả kiểm tra khảo sát đầu học kì I của lớp TN và lớp ĐC ...... 84
Bảng 3.2. Phân bố tần số điểm kiểm tra (bài kiểm tra số 1) ........................... 86
Bảng 3.3. Xếp loại điểm kiểm tra (bài kiểm tra số 1) ..................................... 87
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất (bài kiểm tra số 1) ................................... 88
Bảng 3.5. Bảng phân phối tần suất lũy tích (bài kiểm tra số 1) ...................... 88
Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số thống kê (bài kiểm tra số 1) ............... 89
Bảng 3.7. Phân bố tần số điểm kiểm tra (bài kiểm tra số 2) ........................... 91
Bảng 3.8. Xếp loại điểm kiểm tra (bài kiểm tra số 2) ..................................... 92
Bảng 3.9. Bảng phân phối tần suất (bài kiểm tra số 2) ................................... 92

Bảng 3.10. Bảng phân phối tần suất lũy tích (bài kiểm tra số 2) .................... 93
Bảng 3.11. Bảng tổng hợp các tham số thống kê (bài kiểm tra số 2) ............. 94


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ tiến trình GQVĐ ..................................................................... 9
Hình 1.2: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học
phát hiện và giải quyết vấn đề ......................................................................... 14
Đồ thị 3.1. Đa giác đồ chất lƣợng học tập của lớpTN và ĐC trƣớc TNSP .... 84
Đồ thị 3.2. Phân loại kết quả kiểm tra học tập của học sinh (bài kiểm tra số 1)
......................................................................................................................... 87
Đồ thị 3.3. Phân phối tần suất điểm kiểm tra (bài kiểm tra số 1) ................... 88
Đồ thị 3.4. Phân phối tần suất lũy tích điểm kiểm tra (bài kiểm tra số 1) ...... 89
Đồ thị 3.5. Phân loại kết quả kiểm tra học tập của học sinh (bài kiểm tra số 2)
......................................................................................................................... 92
Đồ thị 3.6. Phân phối tần suất điểm kiểm tra (bài kiểm tra số 2) ................... 93
Đồ thị 3.7. Phân phối tần suất lũy tích điểm kiểm tra (bài kiểm tra số 2) ...... 94


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT

Viết tắt

Viết đầy đủ

1

CĐT BĐĐ

Chuyển động thẳng biến đổi đều

2

CĐTĐ

Chuyển động thẳng đều

3

ĐC

Đối chứng

4

ĐG

Đánh giá

5

GV

Giáo viên

6

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

7

HS

Học sinh

8

NL

Năng lực

9

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

10

PTNL

Phát triển năng lực

11

SKG

Sách giáo khoa

12

THPT

Trung học phổ thông

13

TN

Thực nghiệm

14

TNSP

Thực nghiệm sƣ phạm


1

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trên thế giới, nhân loại bƣớc sang thế kỉ 21 với nhiều những thách thức
cần giải quyết, một trong số đó là sự bùng nổ tri thức. Dạy học truyền thống
không đáp ứng tốt cho việc giải quyết các thách thức đó, tổ chức UNESCO đã
hoạch định ra những chiến lƣợc quan trọng cho giáo dục trong thế kỉ 21; trong

đó có sự thay đổi trật tự ƣu tiên mục tiêu giáo dục từ :kiến thức – kĩ năng –
năng lực – thái độ sang năng lực – kĩ năng – kiến thức; đặc biệt nhấn mạnh tới
việc hình thành cho học sinh năng lực giải quyết vấn đề.
Tại Việt Nam, việc tiếp tục đẩy mạnh toàn diện công cuộc đổi mới,
thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn với phát triển kinh tế tri thức,
tích cực chủ động hội nhập quốc tế sâu rộng hơn để đến năm 2020 nƣớc ta cơ
bản trở thành một nƣớc công nghiệp theo hƣớng hiện đại đặt ra cho giáo dục,
đào tạo nƣớc ta những yêu cầu, nhiệm vụ thách thức mới. Đào tạo nguồn nhân
lực có trình độ cao đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế tri thức đang là áp lực
của ngành giáo dục nói riêng và của toàn Đảng, toàn dân nói chung. Điều này
đòi hỏi phải có định hƣớng phát triển, có tầm nhìn chiến lƣợc, ổn định lâu dài
cùng những phƣơng pháp, hình thức, tổ chức, quản lí giáo dục và đào tạo cho
phù hợp.
Theo Điều 2 Luật Giáo Dục 2005 có viết: “ Mục tiêu giáo dục là đào tạo
con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm
mỹ và nghề nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã
hội; hình thành và bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực của công
dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. ”. [12]
Theo điều 5 luật Giáo Dục năm 2005 : “Phương pháp giáo dục phải
phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi
dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học


2

tập và ý chí vươn lên”[12]
Nhƣ vậy có thể nói giáo dục phổ thông nƣớc ta đang thực hiện bƣớc
chuyển mình mạnh mẽ từ chƣơng trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp
cận năng lực ngƣời học, phát triển năng lực của ngƣời học, trong đó năng lực
giải quyết vấn đề là năng lực cần thiết ,cần phát triển ở học sinh, chuẩn bị

hành trang cho ngƣời học đối diện, giải quyết những vấn đề nảy sinh trong
cuộc sống.
Trong nhà trƣờng phổ thông, môn Vật lí gắn liền với thực tế đời sống
và sản xuất; có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục. Dạy
học Vật Lí cần làm cho học sinh có ý thức và biết cách vận dụng các kiến
thức khoa học vào thực tế cuộc sống, từ đó hình thành kỹ năng hoạt động thực
tiễn tìm tòi và phát hiện các tinh huống có thể vận dụng kiến thức khoa học
vào thực tế đời sống nhằm nâng cao chất lƣợng cuộc sống. Do vậy trong dạy
học Vật Lí chúng ta cần quan tâm tới việc phát triển năng lực giải quyết vấn
đề cho học sinh.
Trong chƣơng trình Vật Lí trung học phổ thông, kiến thức chƣơng
“Động học chất điểm ” khá trừu tƣợng đối với học sinh, gây khó khăn cho học
sinh trong hoạt động nhận thức. Tuy nhiên, nội dung kiến thức của chƣơng có
nhiều vấn đề gắn liền với thực tiễn cuộc sống nên dễ tạo đƣợc hứng thú học
tập với học sinh, lôi cuốn học sinh vào giải quyết các vấn đề kiến thức đặt ra.
Từ những lý do nói trên, chúng tôi đã chọn đề tài có nội dung “ Phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua dạy học chƣơng
“Động học chất điểm ” Vật lý 10. làm đề tài nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học một số nội dung chƣơng “ Động học
chất điểm” Vật Lý10 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh


3

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.
- Đối tƣợng: Quá trình dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông theo định
hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
- Phạm vi: Chƣơng động học chất điểm – Vật lý10
4. Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng những lí luận về năng lực GQVĐ, về dạy học phát triển
năng lực trong xây dựng tiến trình dạy học kiến thức chƣơng “Động học chất
điểm ”thì sẽ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận về đổi mới vật lý , năng lực nói chung và năng lực
GQVĐ , những biểu hiện và biện pháp phát triển năng lực GQVĐ cho học
sinh trong dạy học vật lý.
- Điều tra thực trạng dạy và học môn Vật Lý 10 trong việc phát triển NL
GQVĐ
- Đề xuất các biện pháp nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh
trong dạy học Chƣơng động học chất điểm
- Thiết kế kế hoạch bài dạy một số kiến thức chƣơng “Động học chất
điểm ” nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh .
- Thực nghiệm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của các tiến trình dạy
học.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của nhà nƣớc cùng với
các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề đổi mới phƣơng pháp dạy
học hiện nay ở trƣờng phổ thông.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận tâm lí học, giáo dục học và lí luận dạy học bộ
môn theo hƣớng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh theo hƣớng


4

phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
- Nghiên cứu chƣơng trình, sách giáo khoa Vật lý 10 THPT
- Nghiên cứu các luận văn về đề tài có liên quan.
6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.

- Dự giờ, quan sát, điều tra thực trạng dạy học kiến thức chƣơng “Động
học chất điểm ”, Vật lý10 ở một số trƣờng THPT.
- Điều tra bằng phiếu điều tra, giáo viên dạy Vật lý về tình hình dạy và
học môn Vật lý ở trƣờng THPT.
6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm ở trƣờng THPT có đối chứng để kiểm
tra tính khả thi của đề tài.
6.4. Phương pháp thống kê toán học.
Sử dung phƣơng pháp thống kê toán học để trình bày kết quả thực
nghiệm sƣ phạm và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết
quả học tập của hai nhóm : nhóm Thực nghiệm và nhóm Đối chứng.
7. Những đóng góp mới của đề tài
- Góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy
học vật lí theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
- Đề xuất đƣợc quy trình soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức
chƣơng “ Động học chất điểm ” theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn
đề.
- Các kế hoạch bài giảng xây dựng theo hƣớng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh THPT qua một số kiến thức chƣơng “ Động học
chất điểm ” có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên Vật lý THPT


5

CHƢƠNG I . CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

1.1. Đặc trƣng của hoạt động nhận thức vật lý của học sinh
Vật lí học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vật chất.

Vì vậy, những kiến thức vật lý là cơ sở của các ngành khoa học tự nhiện nhƣ
hóa họcvà sinh học. Vật lý học ở trƣờng phổ thông chủ yếu là vật lí thực
nghiệm. Phƣơng pháp nghiên cứu vật lí chủ yếu là phƣơng pháp thực nghiệm.
Phƣơng pháp này là phƣơng pháp nhận thức có hiệu quả trên con đƣờng đi
tìm chân lý khách quan. Vật lý học là cơ sở lý thuyết của việc chế tạo máy
móc, thiết bị dùng trong đời sống và sản xuất. Vật lí học đòi hỏi ngƣời nghiên
cứu phải có kỹ năng quan sát tinh tế, khéo léo khi làm thí nghiệm, đồng thời
phải có tƣ duy logic chặt chẽ và phải biết trao đổi thảo luận để khẳng định
chân lý [21],[22]
Hoạt động nhận thức vật lý của HS ở trƣờng phổ thông khác hẳn với
hoạt động nhận thức của các nhà khoa học. Nhà khoa học tìm ra tri thức mới
cho nhân loại, còn HS khám phá những kiến thức mới cho bản thân mình. HS
chỉ có thời gian ngắn là tiết học để khám phá ra một định luật, một thuyết
trong khi các nhà khoa học phải trải qua thời gian rất dài mới xây dựng đƣợc
một định luật, một thuyết vật lý. Đối với HS, nhận thức vật lý thuộc loại khó.
Vì vậy, trong dạy học vật lý để kích thích tính tích cực trong hoạt động nhận
thức của HS, GV phải hƣớng dẫn HS từng bƣớc chiếm lĩnh kiến thức và tập
cho HS vận dụng sáng tạo kiến thức đó vào việc giải quyết những vấn đề thực
tiễn đặt ra.[9]
Trong quá trình học tập vật lí, để có thể tự lực chiếm lĩnh kiến thức, GV


6

phải rèn luyện cho HS nhận thức tăng dần từ cảm tính đến lý tính, từ thao tác
chân tay đến thao tác tƣ duy. GV phải hƣớng dẫn HS cách luyện tập để có kỹ
năng, kỹ xảo thực hiện các thao tác đó. Đồng thời, GV phải tập cho HS vận
dụng phƣơng pháp suy luận và khả năng tƣ duy trừu tƣợng, tƣ duy logic, tƣ
duy sáng tạo để hoạt động nhận thức vật lý của HS có kết quả tốt.
Trong học tập vật lý, HS tái tạo lại kiến thức để biến chúng thành tri thức

của bản thân HS. Mặc dù những kiến thức vật lý, kỹ năng sử dụng các máy
đo, kinh nghiệm tiến hành các thí nghiệm vật lý đều là những điều đã biết,
không có gì mới trong kho tàng kiến thức vật lý, những thông qua các hoạt
động tái tạo kiến thức đó, HS đƣợc trƣởng thành lên.
Hoạt động nhận thức vật lý chỉ bắt đầu khi HS gặp một vấn đề cần phải
giải quyết mà bằng những kiến thức cũ không đáp ứng đƣợc. Vì vậy những
hành động phổ biến của HS trong hoạt động nhận thức vật lý là:
1. Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trƣng của sự vật, hiện tƣợng;
2. Phân tích một hiện tƣợng phức tạp ra thành những hiện tƣợng đơn
giản;
3. Tìm ra đƣợc vấn đề mới trong 1 tình huống cụ thể;
4. Tìm ra đƣợc các thuộc tính, các mối quan hệ của sự vật hiện tƣợng
bằng con đƣờng suy luận logic hoặc toán học, hoặc bằng con đƣờng quan sát
thực nghiệm;
5. Đề xuất đƣợc giả thuyết dựa trên cơ sở của việc quan sát và kết quả
thực nghiệm;
6. Suy ra hệ quả từ giả thuyết;
7. Thiết kế đƣợc phƣơng án thí nghiệm nhằm kiểm tra một giả thuyết,
một sự khái quát hóa;
8. Đánh giá kết quả đạt đƣợc trong việc thiết kế thí nghiệm, kiểm tra giả
thuyết;


7

9. Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tƣợng;
10. Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát đƣợc dƣới dạng những
khái niệm, những mô hình lý tƣởng để sử dụng chúng làm công cụ tƣ duy;
11. Đo một đại lƣợng vật lí;
12. Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lƣợng vật lý, biểu diễn bằng

công cụ toán học;
13. Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm, định
luật vật lí;
14. Diễn đạt bằng lời những kết quả thu đƣợc qua hành động;
15. Vận dụng kiến thức đƣợc xây dựng để giải quyết những vấn đề thực
tiễn (giải thích, tiên đoán hiện tƣợng, giải bài tập…) Nhƣ vậy, kiến thức của
mỗi ngƣời là do tự bản thân xây dựng. Nó là kết quả của hoạt động bộ óc của
chủ thể phản ánh thực tế khách quan. Đồng thời, hoạt độngnhận thức vật lý
của HS góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức và nhân cách ngƣời
học. Việc học là quá trình hình thành và phát triển của các dạng hành động
xác định, là sự thích ứng của chủ thể với tình huống đặt ra. Trong quá trình
dạy học, HS phải đƣợc hoạt động trong sự hợp tác giữa GV với HS và giữa
các HS với nhau. Sự hợp tác này thể hiện ở chỗ GV tạo ra các điều kiện khách
quan giúp HS độc lập, tích cực chủ động trong nhận thức. Do đó, GV phải
giúp đỡ, định hƣớng, điều chỉnh hoạt động nhận thức của HS để hoạt động
nhận thức của HS đạt đƣợc kết quả tốt nhất.
1.2 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
1.2.1 Vấn đề [3]
Là những câu hỏi hay nhiệm vụ đặt ra mà việc giải quyết chúng chƣa có
quy luật sẵn có cũng nhƣ những tri thức, kỹ năng sẵn có chƣa đủ giải quyết
mà còn khó khăn, cản trở cần vƣợt qua. Một vấn đề đƣợc đặc trƣng bởi ba
thành phần :


8

- Trạng thái xuất phát: không mong muốn
- Trạng thái đích: Trạng thái mong muốn
- Sự cản trở
Đối với HS, “Vấn đề” thƣờng là những nhiệm vụ nhận thức, để giải

quyết chúng không chỉ bằng những kinh nghiệm sẵn có mà đòi hỏi một sự suy
nghĩ độc lập, sáng tạo. Kết quả là sau khi giải quyết đƣợc vấn đề thì họ thu
nhận đƣợc kiến thức và kỹ năng mới. Trong dạy học, một vấn đề đƣợc biểu
thị bởi một hệ thống những mệnh đề và câu hỏi (hoặc yêu cầu hoạt động) thỏa
mãn các điều kiện sau:
- HS chƣa tìm đƣợc mối liện hệ giữa điều cần giải đáp và các kiến thức
đã biết hoặc chƣa tìm đƣợc hành động thích hợp để thực hiện nhiệm vụ nhận
thức. Kết quả của việc giải đáp câu hỏi dẫn tới phƣơng pháp hoạt động mới.
- HS chƣa đƣợc học một quy tắc có tính chất thuật toán nào để giải đáp
câu hỏi hoặc thực hiện yêu cầu đặt ra.
1.2.2. Giải quyết vấn đề
Là quá trình gồm các hoạt động mà ngƣời GQVĐ cần đƣa ra để vƣợt
qua các trở ngại giữa tình trạng đã có với tình trạng đích mong muốn. Trong
quá trình GQVĐ, các tri thức, kỹ năng, thái độ…đƣợc “huy động tham gia”.
Đối với việc xây dựng kiến thức vật lý cụ thể thì tiến trình hoạt động GQVĐ
đƣợc mô tả nhƣ hình 1.1 [7]


9
Tình huống có tiềm ẩn vấn đề
Phát biểu vấn đề cần giải quyết (Định hƣớng GQVĐ)

GQVĐ

Giải pháp lý thuyết
- Xác định kiến thức đã biết cần vận dụng
- Xác định cách thức vận dụng kiến thức
để đi đến câu trả lời
Thực hiện
những phép

biến đổi toán
học, thiết lập
các mối quan
hệ cần thiết. Từ
những lập luận
để di tới kết
quả

Giải pháp thực nghiệm
- Xác định nội dung cần kiểm tra b ng thí
nghiệm
- Thiết kế phƣơng án thí nghiệm để kiểm
tra nội dung đó đi đến câu trả lời
Thực hiện thí
nghiệm. Lập kế
hoạch, lắp ráp
và tiến hành thí
nghiệm, thu thập
và xử lí các dữ
liệu thí nghiệm
để đi tới kết quả

Kết quả

Kết quả

Kết luận về vấn đề cần giải quyết

Hình 1.1: Sơ đồ tiến trình GQVĐ

Cụ thể:
- Xác định rõ nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những điều
kiện đã cho và kết quả cần đạt tới.
- Tìm hiểu trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của loài ngƣời đã có


10

cách GQVĐ đó hoặc vấn đề tƣơng tự chƣa.
- Nếu đã có, liệt kê tất cả những giải pháp đã có và lựa chọn một giải
pháp thích hợp. Nếu chƣa có thì phải đề xuất giải pháp mới hay xây dựng kiến
thức, phƣơng tiện mới làm công cụ để GQVĐ.
- Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tiễn để
đánh giá hiệu quả của chúng, trên cơ sở đó, bổ sung hoàn thiện kiến thức đã
xây dựng, giải pháp đã đề xuất.
1.2.3 Tình huống có vấn đề [18]
1.2.3.1 Khái niệm “ Tình huống”
Một tình huống cụ thể nào đó đối với một chủ thể là một hoàn cảnh cụ
thể (tổng thể những điều kiện cụ thể) mà một chủ thể đƣợc đặt vào đó, có tác
động vào chủ thể, kích thích chủ thể hoạt động đặt ra cho chủ thể nhiệm vụ
nào đó.
1.2.3.2 “ Tình huống học tập ”trong dạy học
Tình huống học tập trong dạy học là tình huống đƣợc tổ chức bởi giáo
viên nhằm đƣa học sinh vào những hoạt động học tập xác định theo mục tiêu
dạy học.
1.2.3.3 Tình huống có vấn đề
Tình huống có vấn đề là tình huống mà khi học sinh tham gia thì gặp
một số khó khăn, HS ý thức đƣợc vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và
cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết đƣợc, do đó bắt
tay vào giải quyết vấn đề đó. Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động

nhận thức tích cực của học sinh: đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề đã đề
xuất. Tình huống có vấn đề có những đặc điểm sau:
- Chứa đựng vấn đề (mâu thuẫn nhận thức) mà việc đi tìm lời giải đáp
chính là đi tìm kiến thức, kỹ năng, phƣơng pháp mới;
- Gây sự chú ý ban đầu, kích thích hứng thú, khởi động quá trình nhận


11

thức của HS và HS chấp nhận mâu thuẫn khách quan thành mâu thuẫn chủ
quan.
- Vấn đề cần giải quyết đƣợc phát biểu rõ ràng, gồm cả những điều kiện
đã cho, mục đích cần đạt đƣợc và HS cảm thấy có khả năng giải quyết đƣợc
vấn đề. Khi học sinh đƣợc lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ
mà học sinh đảm nhận, học sinh nhanh chóng nhận ra sự bất ổn của tri thức
mình đã có, vấn đề xuất hiện, học sinh ở tình huống có thể thuộc một trong số
các tình huống sau :
- Tình thế lựa chọn : chủ thể ở trạng thái cân nhắc suy tính khi cần lựa
chọn một phƣơng án thích hợp nhất trong những điều kiện xác định để giải
quyết vấn đề.
- Tình thế bất ngờ : chủ thể ở trạng thái ngạc nhiên, khi gặp cái mới lạ,
chƣa hiểu vì sao, cần biết căn cứ lí lẽ (tức là cần có mô hình mới).
- Tình thế bế tắc : chủ thể ở trạng thái túng bí, khi chƣa biết làm thế nào
để giải quyết khó khăn gặp phải, cần có cách giải quyết (tức là cần có mô hình
mới).
- Tình thế không phù hợp : chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi ngờ khi
gặp sự kiện trái với lẽ thƣờng, với kết quả có thể rút ra đƣợc từ căn cứ lí lẽ đã
có, do đó cần xét lại để có căn cứ lí lẽ thích hợp hơn (tức là cần có mô hình
thích hợp hơn).
- Tình thế phán xét : chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp các cách giải

thích với các căn cứ lí lẽ khác nhau, cần xem xét, kiểm tra các căn cứ lí lẽ đó
(tức là cần kiểm tra, hợp thức hóa các mô hình đã đƣợc đề cập).
- Tình thế đối lập : chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm khi gặp một
cách giải thích có vẻ logic, nhƣng lại xuất phát từ một căn cứ lí lẽ sai trái với
căn cứ lí lẽ đƣợc chấp nhận, cần bác bỏ căn cứ lí lẽ sai lầm đó để bảo vệ căn
cứ lí lẽ đã chấp nhận (tức là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ


12

mô hình hợp thức đã có).
Trong dạy học vật lý, cơ sở của tình huống có vấn đề là những hiện
tƣợng, những sự kiện vật lý và những mối liên hệ nhân quả giữa chúng mà HS
phải nghiên cứu trong bài học. Tuy nhiên, chúng phải xuất hiện trƣớc HS
dƣới những mối quan hệ tạo đƣợc cho HS những cảm giác ngạc nhiên vì tính
bất thƣờng của chúng, vì những mối liên hệ bất ngờ, vì tính chất nghịch lý, vì
tính chất có vẻ “không thể xảy ra đƣợc”…
Tùy theo nội dung bài học và đối tƣợng HS, GV xây dựng các hoạt động
nhận thức phù hợp để HS có cơ hội tham gia phát hiện tình huống có vấn đề.
Tình huống tạo ra đƣợc coi là tình huống có vấn đề khi nó thỏa mãn các điều
kiện:
- Thông qua tình huống đƣa ra, HS phải nêu đƣợc điều chƣa biết cần tìm
hiểu, HS chỉ ra đƣợc mối quan hệ giữa cái chƣa biết và cái đã biết. Trong đó,
điều chƣa biết là yếu tố trung tâm của tình huống có vấn đề. Điều đó sẽ đƣợc
khám phá trong giai đoạn giải quyết vấn đề.
- Tình huống đó phải kích thích hứng thú nhận thức, tính tò mò ham hiểu
biết, thích khám phá của HS.
- Tình huống đó phải phù hợp với khả năng nhận thức của HS. HS có thể
tự phát hiện và giải quyết đƣợc vấn đề dựa vào vốn kiến thức liên quan đến
vấn đề đó bằng hoạt động tƣ duy, bằng cách tiến hành thí nghiệm, thu thập và

xử lý thông tin… Vấn đề đƣợc đặt ra cần đƣợc phát biểu dƣới dạng câu hỏi
nêu vấn đề. Câu hỏi nêu vấn đề phải thỏa mãn các yêu cầu:
+ Chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, đòi hòi HS phải tƣduy, phải huy
động và vận dụng các kiến thức đã có để giải quyết;
+ Chứa đựng phƣơng hƣớng giải quyết vấn đề, tạo điều kiện làm xuất
hiện giả thuyết, tạo điều kiện tìm ra đƣợc con đƣờng giải quyết;
+ Gây đƣợc cảm xúc mạnh đối với HS khi nhận ra mâu thuẫn nhận thức


13

liên quan đến vấn đề.
Trong quá trình hợp tác giữa GV và HS, giữa HS với nhau, điều cần
thiết là phải đảm bảo bầu không khí thuận lợi cho HS bày tỏ ý kiến của mình.
Đó chính là việc tạo ra các điều kiện tâm lý để HS sáng tạo. Bên cạnh đó,
không khí lớp học phải thể hiện sự tôn trọng giữa HS và GV, giữa HS với HS.
GV phải làm cho HS tin tƣởng vào khả năng của bản thân GV, đồng thời GV
cũng phải khích lệ mỗi thành công dù nhỏ của HS. Ngoài ra, GV cần phải tỏ
rõ bản lĩnh của ngƣời hƣớng dẫn nhƣ: nắm chắc vấn đề, nhạy cảm với những
ý tƣởng và ý kiến cụ thể của HS, tạo đƣợc niềm tin của HS vào GV
Mỗi bài học cần đƣợc thiết kế thành một chuỗi tình huống học tập liên
tiếp, đƣợc sắp xếp theo một trình tự hợp lý của sự phát triển vấn đề cần
nghiên cứu, nhằm đƣa HS tiến dần từ chỗ chƣa biết đến biết, từ biết không
đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
Quy trình xây dựng các tình huống có vấn đề trong lớp có thể đƣợc tổ chức
qua các bƣớc:
- GV mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà HS có thể cảm nhận đƣợc bằng
kinh nghiệm thực tế, hoặc biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu HS làm một
thí nghiệm đơn giản để làm xuất hiện hiện tƣợng cần nghiên cứu;
- GV yêu cầu HS mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tƣợng trên bằng chính

lời lẽ của HS;
- GV yêu cầu HS dự đoán sơ bộ hiện tƣợng xảy ra trong hoàn cảnh đã
mô tả hoặc giải thích hiện tƣợng quan sát đƣợc dựa trên những kiến thức và
phƣơng pháp đã có từ trƣớc (giải quyết sơ bộ vấn đề)
- GV giúp HS phát hiện ra chỗ không đầy đủ của HS trong kiến thức,
trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết (dƣới
dạng câu hỏi, nêu rõ những điều kiện đã cho và yêu cầu cần đạt đƣợc).
Nhƣ vậy, tình huống có vấn đề xuất hiện khi HS ý thức đƣợc rõ ràng nội
dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và sơ bộ nhận thấy mình có khả năng
giải quyết đƣợc vấn đề nếu HS cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động.


14

1.2.3.4 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề [14] .
Theo Ô kôn: Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề dƣới dạng chung
nhất là toàn bộ các hành động nhƣ tổ chức các tình huống có vấn đề, phát hiện
và biểu đạt (nêu ra) các vấn đề (tập cho HS quen dần để tự làm lấy công việc
này), chú ý giúp đỡ cho HS những điều cần thiết để giải quyết vấn đề, kiểm
tra các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và
củng cố các kiến thức đã tiếp thu đƣợc.
Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là kiểu dạy học dạy HS thói
quen tìm tòi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học, không những
tạo nhu cầu, hứng thú học tập, giúp HS chiếm lĩnh đƣợc kiến thức, mà còn
phát triển đƣợc năng lực sáng tạo của HS. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức
theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong môn vật lý có thể biểu
diễn nhƣ hình 1.2
1. Làm nảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ
kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập, truyện kể lịch sử…

2. Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

3. Giải quyết VĐ - Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lí thuyết
và/hoặc khảo sát thực nghiệm - Thực hiện giải pháp đã suy đoán

4. Rút ra kết luận (kiến thức mới)

5. Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

Hình 1.2: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học
phát hiện và giải quyết vấn đề