TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 THPT THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NGUYỄN CAO TRÚC GIANG

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 THPT
THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH

Chun ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số: 60140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. LÊ CÔNG TRIÊM

Thừa Thiên Huế, tháng 10 năm 2017
i


LỜI CAM ĐOAN

Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các số
liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được
các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được cơng bố
trong bất kì một cơng trình nào khác.

Thừa Thiên Huế, ngày…tháng…năm…
Tác giả

Nguyễn Cao Trúc Giang

ii


LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp của tác giả được hồn thành tại Khoa Sư phạm
Vật lí, trường Đại học sư phạm Huế - Đại học Huế.
Trong q trình hồn thành luận văn, tác giả đã nhận được rất
nhiều sự hướng dẫn, động viên giúp đỡ tận tình từ phía các thấy cơ giáo,
nhà trường, gia đình và bạn bè.
Qua đây, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người
hướng dẫn khoa học PGS.TS Lê Công Triêm đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ trong quá trình tác giả làm luận văn.
Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn tới:
- Phòng Đào tạo sau đại học, khoa Sư phạm Vật lí, thư viện trường
Đại học sư phạm Huế, trung tâm học liệu Đại học Huế đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho tác giả học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn.
- Trường THPT Hịa Bình, thị xã An Nhơn, tỉnh Bình Định đã tạo
điều kiện và phối hợp cho công tác thực nghiệm sư phạm
- Các trường THPT trên địa bàn thị xã An Nhơn, tỉnh Bình Định đã
tạo điều kiện phối hợp cho cơng tác điều tra để xây dựng cơ sở thực tiễn
cho đề tài.
Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và
bạn bè đã ln động viên, giúp đỡ tác giả về mọi mặt và luôn tạo điều
kiện thuận lợi để tác giả có thể hồn thành tốt luận văn của mình.
Thừa Thiên Huế, ngày…tháng…năm…
Tác giả

Nguyễn Cao Trúc Giang

iii


MỤC LỤC

1


2


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

STT

Viết tắt

Viết đầy đủ

1

HS

Học sinh

2

GV

Giáo viên

3

TN

Thực nghiệm

4

ĐC

Đối chứng

5

SGK

Sách giáo khoa

6

MVT

Máy vi tính

7

THPT

Trung học phổ thơng

8

PPDH

Phương pháp dạy học

9

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

10

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

3


DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG BIỂU, ĐỒ THỊ

Hình 1.1.

4

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong thế kỉ XXI, thế kỉ của nền kinh tế thị trường với xu
thế hội nhập và phát triển. Đây còn là thế kỉ của nền kinh tế tri thức, địi hỏi đội ngũ
nhân lực có tay nghề và trình độ cao, biết vận dụng tri thức vào thực tiễn cuộc sống
một cách linh hoạt, sáng tạo và hiệu quả. Sự phát triển đó đã đặt ra mục tiêu đổi mới
nhanh chóng cho mọi quốc gia trong mọi lĩnh vực, trong đó có giáo dục. Việt Nam
cũng khơng thể nằm ngồi xu thế đó. Ngành giáo dục Việt Nam cần phải có sự đổi
mới về mục tiêu, nội dung và phương pháp đào tạo nguồn nhân lực cho tương lai.
Vì vậy, Đảng và Nhà nước ta lần lượt đưa ra nhiều Nghị quyết và Quyết định về đổi
mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo.
Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo
dục và đào tạo: “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; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập
trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích người học, 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 học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại
khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền
thông trong dạy và học…”. [4]
Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 – 2020 ban hành kèm theo
Quyết định 711/QĐ-TTg ngày 13/06/2012 của Thủ tướng Chính phủ: “Tiếp tục đổi
mới PPDH và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích
cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người học…”. [5]
Căn cứ các định hướng chỉ đạo đó, giáo dục phổ thơng nước ta đang thực hiện
những bước chuyển tích cực từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp
cận năng lực người học, nghĩa là tự chỗ quan tâm đến việc HS học được cái gì đến
chỗ quan tâm HS làm được cái gì qua việc học. Để đảm bảo được điều đó, nhất định
phải thực hiện thành cơng việc chuyển từ PPDH nặng nề về truyền thụ kiến thức

sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kĩ năng, hình thành năng lực

5


và phẩm chất; đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng về
kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra đánh giá năng lực vận dụng kiến thức GQVĐ, chú
trọng kiểm tra đánh giá trong quá trình dạy học để có thể tác động kịp thời nâng cao
chất lượng các hoạt động dạy học và giáo dục. [7]
Vật lí học là một khoa học thực nghiệm, phần lớn các kiến thức đều có mối
liên hệ chặt chẽ với nhau và thành tựu của nó được ứng dụng nhiều vào thực tiễn.
Nhiều kiến thức Vật lí được hình thành thông qua việc giải quyết các mâu thuẫn nảy
sinh và mở rộng vấn đề nên thơng qua q trình dạy học Vật lí sẽ dễ dàng rèn luyện
năng lực GQVĐ của HS. Vì vậy việc thiết kế hoạt động dạy học theo hướng phát
triển năng lực GQVĐ cho HS sẽ góp phần phát triển được các năng lực này ở HS.
Hiện nay, công nghệ thông tin đang phát triển mạnh mẽ và những thành tựu
của nó được áp dụng mạnh mẽ vào các ngành, lĩnh vực khác nhau: khoa học, giáo
dục, văn hóa,… Một cơng cụ chủ yếu của công nghệ thông tin là MVT. Việc biết
và sử dụng MVT phục vụ cho nhu cầu con người trong các lĩnh vực trở nên rất phổ
biến. Trong giáo dục ở trung học phổ thông ở nước ta hiện nay, MVT cũng được sử
dụng phổ biến hơn, đặc biệt là sử dụng nó trong q trình dạy học và đã mang lại
các giá trị cho quá trình dạy và học. Để MVT thực sự trở thành công cụ hỗ trợ đắc
lực cho người sử dụng nó thì họ phải có những kiến thức cơ bản về mày vi tính và
phương pháp để áp dụng MVT vào từng bài học sao cho hợp lý nhất. Đối với mơn
Vật lí nói riêng, việc sử dụng MVT để hỗ trợ cho quá trình dạy học là thiết thực và
đem lại hiệu quả cao. Tuy nhiên, do áp lực về thời gian, trình độ chuyển môn, kĩ
năng làm việc với MVT của từng GV là khác nhau, vì vậy việc sử dụng MVT hỗ trợ
quá trình dạy học vẫn cịn những hạn chế. Chính vì vậy, làm thế nào để tổ chức
được tiến trình dạy học định hướng sự phát triển năng lực cho HS với sự hỗ trợ của
MVT là cần thiết và cần được giải quyết.

Trên tinh thần đó tiến hành thực hiện đề tài: Tổ chức dạy học chương “Chất
khí” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của
MVT.

6


2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu các tài liệu khoa học có liên quan đến vấn đề cần
nghiên cứu của đề tài, đã nhận thấy được một số vấn đề sau:
- Vào những năm thập niên 70 và đầu thập niên 80, tại các trường đại học ở
Minnesota của Mỹ nhiều giảng viên vật lí bắt đầu có mong muốn cải thiện việc
giảng dạy của mình theo hướng phát triển năng lực GQVĐ cho sinh viên, với mong
muốn là hiểu được những khó khăn mà sinh viên gặp phải trong việc giải quyết các
vấn đề về vật lí và điều này được thể hiện qua bài báo của nhóm tác giả McDermott
& redish, “Physics Education Research”1999 [29]. Có thể nói, việc nghiên cứu một
cách có hệ thống về vấn đề phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học vật lí
đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu mới của Giáo dục. Và từ đây bắt đầu có nhiều
tác giả quan tâm nghiên cứu đến vấn đề phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong
DH vật lí như Thomas M. Foster, (2000). “The development of students' problemsolving skills from instruction emphasizing qualitative problem-solving” university
of Minnesota [26]. Ngồi ra, cịn có nhiều tác giả khác cũng quan tâm nghiên cứu
đến vấn đề này như Larkin, Hambrick, D. Z., & Engle,…
- Ở Việt Nam, trong nhiều năm qua đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về từng
năng lực chung, từng năng lực chuyên biệt môn Vật lí,… để phù hợp với xư thế đổi
mới PPDH theo hướng phát triển năng lực mà Bộ Giáo dục đã đề ra trong các Nghị
quyết Đại hội. Nhiều đề tài nghiên cứu về năng lực GQVĐ như:
Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về các PPDH tích cực, trong đó có PPDH
nêu và GQVĐ là một trong những phương pháp tối ưu để rèn luyện năng lực
GQVĐ cho HS, chẳng hạn:
Nhiều năm qua cũng đã có nhiều cơng trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ

thông tin vào trong dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Đối với lý luận
về sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí ở THPT hiện nay cững đã có
nhiều cơng trình nghiên cứu:

7


Tuy nhiên chưa có cơng trình nào tập trung nghiên cứu vào việc tổ chức các
hoạt động dạy học theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của
MVT, nhằm nâng cao chất lượng dạy học trong nhà trường phổ thông hiện nay.
Tiếp nối những cơ sở lý luận sẵn có, trong phạm vi luận văn, những vấn đề còn
chưa được quan tâm ở trên sẽ được tiếp tục đi sâu nghiên cứu, với mong muốn góp
một phần nhỏ cung cấp thêm một số tư liệu cho dạy học Vật lí ở THPT hiện nay.
3. Mục tiêu đề tài
Thiết kế được quy trình tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT
theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế được quy trình tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10
THPT theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT thì sẽ
giúp học phát triển được năng lực GQVĐ, từ đó nâng cao chất lượng dạy học
chương “Chất khí” nói riêng và dạy học Vật lí nói chung.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học theo định
hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT.
Thiết kế quy trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ
với sự hỗ trợ của MVT.
Xây dựng tiến trình dạy học một số bài thuộc chương “Chất khí” Vật lí 10
THPT theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm, kiểm chứng hiệu quả của việc tổ chức dạy
học theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT.

6. Đối tƣợng nghiên cứu
Q trình dạy học Vật lí ở trường THPT theo định hướng phát triển năng lực
GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT.
7. Phạm vi nghiên cứu
Trong thời gian và khả năng cho phép của đề tài chỉ tập trung nghiên cứu việc
thiết kế và tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lí lớp 10 THPT theo định hướng

8


phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT tại trường THPT Hịa Bình, thị
xã An Nhơn, tỉnh Bình Định.
8. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng và Nhà nước, Bộ Giáo dục và Đào tạo về
việc nâng cao chất lượng giáo dục theo hướng phát triển năng lực của HS.
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan tới đề tài.
Phƣơng pháp điều tra: Trao đổi với GV và HS bằng phương pháp sử dụng
phiếu điều tra, phân tích kết quả học tập và ý kiến của GV và HS.
Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm: Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối
chứng bằng cách tổ chức dạy học, dự giờ, quan sát, ghi chép, chụp ảnh, quay phim,
thu thập số liệu, phân tích, đánh giá kết quả học tập và kết quả từ các phiếu điều tra.
Phƣơng pháp thống kê toán học: Thống kê kết quả điều tra, bài kiểm tra để
đánh giá sự khác biệt trong kết quả học tập của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm.
9. Đóng góp của đề tài
Về mặt lý luận:
- Hệ thống cơ sở lý luận về tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng
lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT.
- Xây dựng được quy trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng
lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT.

Về mặt thực tiễn:
- Điều tra, phân tích, đánh giá được thực trạng của việc tổ chức dạy học theo
định hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT, ở các trường THPT
trên địa bàn thị xã An Nhơn, tỉnh Bình Định.
- Sưu tầm, xây dựng các tư liệu hỗ trợ dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10
THPT với sự hỗ trợ của MVT.
- Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong chương “Chất khí” theo định
hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT.

9


10. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, luận văn gồm
có ba chương.
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học theo định
hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT
Chương 2: Xây dựng tiến trình tổ chức dạy học chương “Chất khí” vật lí 10
THPT theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

10


NỘI DUNG
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY
HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GQVĐ VỚI SỰ HỖ
TRỢ CỦA MVT
1.1. Năng lực GQVĐ
1.1.1. Khái niệm năng lực

Khi bàn về năng lực, nhiều nhà nghiên cứu ở Việt Nam cũng như trên thế giới
đã đưa ra nhiều định nghĩa khác nhau về nó.
Trong từ điển Hán -Việt của tác giả Nguyễn Lân, năng lực được cho là “khả
năng đảm nhận cộng việc và thực hiện tốt cơng việc đó nhờ có phẩm chất đạo đức
và trình độ chun mơn”
Theo tác giả Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn (1998): “Năng lực là
tổng hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc
trưng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hồn thành có kết quả tốt
trong lĩnh vực hoạt động ấy” [13]
Theo một số quan điểm của các nhà nghiên cứu trên thế giới thì theo cách hiểu
thông thường, năng lực là sự kết hợp của tư duy, kĩ năng và thái độ có sẵn hoặc ở
dạng tiềm năng có thể học hỏi được của một cá nhân hoặc tổ chức để thực hiện
thành công một nhiệm vụ [1]. Mức độ và chất lượng hoàn thành công việc sẽ phản
ứng mức độ năng lực của người đó.
Theo OECD (Tổ chức các nước kinh tế phát triển) (2002) đã xác định “Năng
lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công
nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” [14]
Theo quan niệm trong chương trình Giáo dục phổ thơng của Quebec- Canada,
năng lực là “sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kĩ năng với thái
độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức
hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định.” [2] Lúc này có thể hiểu năng lực là
khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và say mê để
hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc
sống.

11


Theo quan điểm của một số nhà tâm lí học thì năng lực là một thuộc tính tích
hợp của nhân cách, là tổ hợp các đặc điểm, thuộc tính tâm lý của cá nhân (hứng thú,

niềm tin, ý chí,...) phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm
bảo cho hoạt động đó có kết quả tốt đẹp, đạt hiệu quả cao.
Theo Trần Khánh Đức trong “Nghiên cứu nhu cầu và xây dựng mơ hình đào
tạo theo năng lực trong lĩnh vực giáo dục” đã nêu rõ: năng lực là khả năng tiếp nhận
và vận dụng tổng hợp, có hiệu quả mọi tiềm năng của con người (tri thức, kĩ năng,
thái độ, thể lực, niềm tin,…) để thực hiện cơng việc hoặc đối phó với tình huống,
trạng thái nào đó trong cuộc sống và lao động nghề nghiệp. [3]
Tóm tại, năng lực vừa tồn tại ở dạng tiềm năng và nó vừa có thể được bộc lộ
ra thơng qua việc giải quyết các tình huống cụ thể xảy ra trong học tập và đời sống.
Vì vậy có thể hiểu năng lực là khả năng huy động, kết hợp một cách linh hoạt các
kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính các nhân khác như hứng thú, động cơ, niềm tin,
ý chí,… để thực hiện hiệu quả một hoạt động nào đó với tinh thần tích cực.
Việc phát triển năng lực cần dựa trên cơ sở phát triển các thành tố: kiến thức,
kĩ năng, thái độ, … trong đó phải được “thực hành”, huy động tổng hợp các thành
phần trong các tình huống đa dạng trong những hồn cảnh cụ thể, từ đó mà năng lực
được hình thành, phát triển. Trong giáo dục ở nhà trường phổ thông có thể dựa trên
những cơ sở này để bồi dưỡng và phát triển năng lực cho HS.
Nhìn chung năng lực được chia thành năng lực chung và năng lực cụ thể,
chuyên biệt (tức là năng lực đặc thù của môn học).
- Năng lực chung: là năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kỳ một người nào cũng
cần có để sống, học tập và làm việc bình thường trong xã hội. Các hoạt động giáo dục
(bao gồm các môn học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo), với khả năng khác nhau,
nhưng đều hướng tới mục tiêu hình thành và phát triển các năng lực chung của HS. Có
8 năng lực sau đây được khá nhiều nước đề xuất: tư duy phê phán và tư duy logic;
sáng tạo và tự chủ; GQVĐ; làm việc nhóm – quan hệ với người khác; giao tiếp và
làm chủ ngơn ngữ; tính tốn và ứng dụng số; đọc – viết; công nghệ thông tin và
truyền thông (ICT) [4].

12

- Năng lực chuyên biệt là những năng lực được hình thành và phát triển trên
cơ sở các năng lực chung theo định hướng chuyên sâu, riêng biệt trong các loại hình
hoạt động, cơng việc hoặc tình huống, mơi trường đặc thù, cần thiết cho những hoạt
động chuyên biệt, đáp ứng yêu cầu hạn hẹp hơn của một hoạt động như Tốn học,
Âm nhạc, Mĩ thuật, Thể thao, Địa lí,… [5] Chẳng hạn đối với mơn Vật lí sẽ giúp
hình thành các năng lực chuyên biệt như: năng lực GQVĐ, năng lực hợp tác, năng
lực thực hành Vật lí, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực sử dụng ngơn
ngữ và kí hiệu Vật lí, năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, …
1.1.2. Năng lực giải quyết vấn đề
Theo đánh giá của PISA năm 2003, năng lực GQVĐ là khả năng một cá nhân
có thể sử dụng các quy trình nhận thức để đối mặt và giải quyết những vấn đề thật,
mang tính chất liên ngành trong khi giải pháp không phải luôn rõ ràng và những
mảng kiến thức cần thiết để GQVĐ không chỉ nằm riêng rẽ trong một lĩnh vực toán
học, khoa học, hay đọc hiểu. [11]
Theo Nguyễn Cảnh Tồn, GQVĐ: 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 sốt được tình thế. [12]
Theo kinh nghiệm một số nước trên thế giới khi đề cập đến những năng lực
then chốt để tham gia có hiệu quả vào những mơ hình tổ chức lao động có đề cập
đến năng lực GQVĐ là năng lực áp dụng chiến lược GQVĐ bằng con đường có
mục tiêu, trong một số tình huống, đòi hỏi tư duy phê phán và cách tiếp cận sáng
tạo nhằm đạt được một kết quả. Vì vậy năng lực GQVĐ thường được thể hiện qua
cả một quá trình. Quá trình này được thực hiện theo các giai đoạn, những bước có
tính mục đích chun biệt như: làm rõ và khoanh vấn đề, hoàn tất việc giải quyết
một số vấn đề một cách thích hợp; tiên liệu các vấn đề nảy sinh; đánh giá kết quả và
quá trình GQVĐ.
Tóm lại, năng lực GQVĐ có thể được hiểu là năng lực vận dụng một cách linh

hoạt, sáng tạo những kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm vốn có của bản thân để giải

13


quyết một vấn đề nào đó thơng qua các bước xác định được vấn đề và mục tiêu của
việc cần giải quyết; thu thập thơng tin và phân tích để đề ra được các giải pháp để
GQVĐ đó; chọn ra được giải pháp tối ưu trong các giải pháp đề ra để thực hiện;
đánh giá được kết quả thu được, rút kinh nghiệm khi xử lí các vấn đề khác tương tự
và đề xuất được vấn đề mới khi cần thiết.
Việc giải quyết một vấn đề nào đó là cả một q trình địi hỏi con người phải
vận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo những kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm vốn
có của bản thân. Do đó, cách thức và hiệu quả GQVĐ của mỗi người cũng có sự
khác nhau. Điều này phụ thuộc vào năng lực GQVĐ của mỗi người.
Cấu trúc năng lực GQVĐ được thể hiện qua bảng 1.1
Bảng 1.1. Cấu trúc năng lực GQVĐ của HS
Năng lực hợp

Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

phần
Tìm hiểu vấn đề

Tìm hiểu, khám Quan sát, mơ tả, phân tích được tình
phá và phát hiện huống cụ thể, phát hiện được mâu thuẫn
vấn đề

có trong vấn đề

Phát hiện được vấn đề
Diễn đạt được vấn đề bằng các kí hiệu,
thuật ngữ Vật lí

Phân tích thơng Thiết lập khơng Tìm kiếm, thu thập thơng tin chính xác
tin, thiết lập các gian về vấn đề

liên quan đến vấn đề và GQVĐ

mối liên quan đến

Phân tích thơng tin rõ ràng, logic, tìm ra

vấn đề

kiến thức liên quan đến vấn đề
Tìm ra kiến thức liên quan đến vấn đề

Giải quyết vấn đề

Tổ chức thực hiện Đề xuất giả thuyết, giải pháp giải quyết
GQVĐ và trình vấn và lựa chọn giải pháp tối ưu nhất cho
bày vấn đề

vấn đề
Lập kế hoạch GQVĐ
Thực hiện kế hoạch giải
quyết vấn đề

14

Trình bày kết quả GQVĐ
Đánh

giá

giải Đánh giá kết quả Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ

pháp, khái quát và đánh giá việc Suy ngẫm về cách thức và tiến trình
kết quả thu được, thực

hiện

giải GQVĐ

đề xuất vấn đề pháp, khái quát kết Điều chỉnh và vận dụng trong tình huống
mới

quả thu được đề mới, đề xuất vấn đề mới
xuất vấn đề mới

1.1.3. Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí
Kiến thức vật lí trong trường phổ thông là những kiến thức đã được con người
khẳng định. Tuy vậy, chúng luôn mới mẻ đối với HS. Trong quá trình nghiên cứu
kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống địi hỏi HS phải đưa ra
những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân của họ. Do đó, việc tổ chức
cho HS hoạt động tích cực, tự lực giải quyết những nhiệm vụ nhận thức dưới sự
hướng dẫn, định hướng của GV sẽ hình thành năng lực GQVĐ cho HS thơng qua
q trình học tập vật lí.

Năng lực GQVĐ của HS trong học tập vật lí là khả năng giải quyết những vấn
đề nảy sinh trong học tập vật lí: các hiện tượng vật lí, các định luật vật lí, các kiến
thức mới, các ứng dụng kĩ thuật của vật lí,... trên cơ sở vận dụng những tri thức,
kinh nghiệm, kỹ năng của HS trong cuộc sống và q trình học vật lí.
Năng lực GQVĐ đặc biệt quan trọng trong Vật lí là năng lực GQVĐ bằng con
đường thực nghiệm hay còn gọi là năng lực thực nghiệm.
Qua tìm hiểu năng lực GQVĐ của HS trong dạy học Vật lí nhìn chung năng
lực này có các biểu hiện như sau:
- Đặt được câu hỏi về các hiện tượng tự nhiên xảy ra: Hiện tượng A xảy ra như
thế nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự
nhiên có mối quan hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ có nguyên tắc cấu tạo và
hoạt động như thế nào?
- Đưa ra cách thức tìm câu trả lời cho các câu hỏi đặt ra. Lựa chọn được cách
thức GQVĐ một cách tối ưu.

15


- Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bằng suy luận lý thuyết
hoặc khảo sát thực nghiệm. Nếu tiến hành khảo sát thực nghiệm thì phải thiết kế
được các phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết, từ đó lựa chọn được phương
án thí nghiệm tối ưu.
- Khái quát hóa, rút ra kết luận từ kết quả thu được.
- Đánh giá độ tin cậy của kết quả thu được. Vận dụng sáng tạo và có kết quả
các kiến thức đã được học vào tình huống khác và trong thực tế cuộc sống.
1.2. Các biện pháp định hƣớng phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học Vật lí
với sự hỗ trợ của MVT
Năng lực GQVĐ và sáng tạo là một năng lực cần thiết cho người học cũng
như đội ngũ lao động hiện nay và trong tương lai. Vì vậy, việc tìm ra biện pháp
thích hợp để phát triển năng lực này ở người học là nên làm và cần thiết.

Để hình thành ở HS năng lực GQVĐ, GV có thể phỏng theo tiến trình GQVĐ
của các nhà khoa học để tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS. Tuy nhiên, để tổ
chức thành công các hoạt động nhận thức cho HS, GV cần phải chú ý tới những
điểm khác nhau giữa nhà khoa học và HS khi GQVĐ đặt ra. Khi chấp nhận giải
quyết một vấn đề, nhà khoa học đã có trình độ kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, thái độ
cần thiết, còn HS thì chỉ bước đầu làm quen với việc GQVĐ khoa học. Những kiến
thức mà HS cần chiếm lĩnh là những kiến thức mà nhiều thế hệ các nhà khoa học đã
trải qua thời gian dài mới đạt được, còn HS thì chỉ được dành một khoảng thời gian
ngắn để phát hiện ra kiến thức đó. Bên cạnh đó, các nhà khoa học đã có trong tay
những phương tiện chuyên dụng có độ chính xác cao và những điều kiện thích hợp
nhất để GQVĐ, cịn HS thì chỉ có những phương tiện thơ sơ của nhà trường với độ
chính xác chưa cao, chỉ có điều kiện làm việc ở tập thể lớp hay ở phịng thực hành.
HS khơng thể hồn toàn tự lực xây dựng kiến thức khoa học được mà cần có sự
giúp đỡ của GV. Sự giúp đỡ này không phải là giảng giải, cung cấp cho HS những
kiến thức sẵn có mà là tạo điều kiện để HS có thể trải qua các giai đoạn chính của
việc GQVĐ.
Muốn có năng lực trong một lĩnh vực nào đó, nhất thiết phải có kiến thức, kĩ
năng, kĩ xảo, thái độ trong lĩnh vực ấy. Sự tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kĩ xảo và

16


thái độ tốt trong một lĩnh vực nào đó là điều kiện khơng thể thiếu để có năng lực
trong lĩnh vực đó. Mặt khác đến lượt mình năng lực lại được biểu hiện trong việc
tiếp thu tri thức, kĩ năng, kĩ xảo và thái độ. Vì vậy, để phát triển được năng lực
người học thì điều kiện cần là rèn luyện cho người học hình thành nên các kĩ năng,
kĩ xảo, có một nền tảng tri thức tốt và có một thái độ đúng đắn
Dựa trên cơ sở này, ba nhóm giải pháp đươc đưa ra nhằm phát triển năng lực
GQVĐ cho HS với sự hỗ trợ của MVT như sau:
1.2.1. Khai thác và xây dựng hệ thống các kiến thức đầy đủ, khoa học với sự hỗ

trợ của MVT
Ngoài hệ thống kiến thức được xây dựng sắp xếp trong sách giáo khoa thì để
HS có thể tự học để củng cố kiến thức của bản thân thì GV có thể xây dựng hệ
thống tài liệu đảm bảo các kiến thức đầy đủ, khoa học với sự hỗ trợ của MVT.
Thông qua việc khai thác và xây dựng các tài liệu điện tử.
Khai thác các nguồn tài liệu giáo khoa điện tử có sẵn. Tài liệu giáo khoa điện
tử là một chương trình máy tính chứa các dữ liệu giáo khoa học tập, trong đó các tài
nguyên được multimedia hóa dưới dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh, video clip,
các phần mềm, các siêu liên kết hỗ trợ cho GV và HS trong hoạt động dạy học. Nó
là một bộ phận của phương tiện dạy học hỗ trợ cho GV và HS trong tổ chức hoạt
động nhận thức. Tuy nhiên cũng có thể sử dụng tài liệu giáo khoa điện tử này để hỗ
trợ riêng cho GV trong hoạt động dạy học hoặc hỗ trợ riêng cho học trò trong hoạt
động tự học [7]. Tài liệu giáo khoa điện tử giữ vai trị cung cấp kiến thức, kĩ năng
chính xác, khoa học, làm tăng tính trực quan, kích thích hứng thú học tập cho HS.

Hình 1.1. Tài liệu giáo khoa điện tử

17


Trong dạy học việc hệ thống hóa kiến thức được sử dụng để GV chuẩn bị nội
dung tài liệu, sách giáo khoa một cách cô đọng nhưng vẫn truyền tải được nhiều
thơng tin, từ đó tổ chức HS lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc. Với cơng cụ đó,
GV tổ chức cho HS nghiên cứu các nguồn tài liệu và diễn đạt những thông tin đọc
được, xử lý chúng theo một định hướng nhất định để rút ra được những kiến thức
mới về tính chất, mối quan hệ có tính quy luật giữa các sự vật và hiện tượng. Hệ
thống hóa kiến thức giúp HS chuyển các kiến thức từ tái hiện giáo khoa thành tri
thức mang tính hệ thống, thu nạp theo một qui trình cá nhân nhận thức phù hợp
được chiết xuất từ năng lực của người học. Việc hệ thống hóa kiến thức cịn giúp
cho HS vừa chiếm lĩnh kiến thức, vừa hình thành phương pháp để đi tới chiếm lĩnh

kiến thức cho bản thân, phát triển năng lực tiếp nhận và GQVĐ, năng lực tự học và
thói quen tự học, sáng tạo, giúp cho HS có thể tự học suốt đời. Đây là một trong
những u cầu căn bản của lí luận dạy học.
MVT có thể mạnh rất lớn trong việc tạo điều kiện để hệ thống hóa các kiến
thức trong chương trình Vật lí thông các phần mềm sử dụng trên MVT như: bản đồ
tư duy iMindMap; bản đồ khái niệm Cmap Toll;… Không những chỉ phân được
thành các ý chính, ý con,… , mà mỗi ý con đó cịn có thể liên kết được tới các kiến
thức khác, các video, hình ảnh, âm thanh,… mà một sơ đồ hệ thống lập trên giấy
không thể làm được.

Hình 1.2. Cấu trúc bản đồ tư duy

18


Hình 1.3. Cấu trúc bản đồ khái niệm
1.2.2.1. Rèn luyện kĩ năng phát hiện vấn đề và kĩ năng quan sát, phân tích thơng
tin liên quan đến vấn đề để làm rõ vấn đề với sự hỗ trợ của MVT
Để rèn luyện những kĩ năng này ta có thể sử dụng MVT để mở đầu bài học tạo
ra tình huống có vấn đề để tạo ra vấn đề cho HS giải quyết. GV đưa ra các hình ảnh,
các đoạn phim về các hiện tượng vật lí một cách trực quan và u cầu HS giải thích
các hiện tượng đó. Hoặc cũng có thể sử dụng MVT hỗ trợ trong việc đưa ra các hiện
tượng mới cần nghiên cứu, đặt ra những tình huống có vấn đề đối với HS. Mặc dù
trong giai đoạn này, thời gian sử dụng MVT là khơng nhiều, song hiệu quả lại rất
cao vì chỉ với một thời lượng ngắn ngủi, có thể truyền tải được lượng thơng tin khá
nhiều và hình thức truyền tải thơng tin là khá hấp dẫn đối với HS, có thể đặt HS vào
một trạng thái tập trung cao độ, chuẩn bị tốt cho các giai đoạn tiếp theo của quá
trình GQVĐ.
Khơng phải các q trình nào diễn ra trong tự nhiên cũng đều dễ quan sát vì
vậy việc sử dụng MVT hỗ trợ ghi lại hoặc mô phỏng lại các quá trình là cần thiết.

Một trong những ưu điểm của MVT là khả năng lặp đi lặp lại một cách tuỳ ý, phóng
to, thu nhỏ, làm nhanh chậm các hiện tượng Vật lí cần nghiên cứu, giúp cho HS có
thể nghe lại, xem lại thu thập thêm những thông tin cần thiết mà họ chưa kịp quan
sát lần đầu để giải quyết nhiệm vụ học tập. Từ những thông tin thu được, HS sẽ

19


hình thành mối liên hệ giữa cái “đã biết” với cái “chưa biết”, từ đó giải quyết được
các yêu cầu đặt ra.
Đặc biệt khi MVT được kết nối mạng internet có thể đáp ứng được u cầu tự
tìm các thơng tin vì đây là nguồn tài ngun thơng tin vơ tận. GV có thể tổ chức cho
HS tìm kiếm, thu thập thông tin từ internet bằng cách cung cấp địa chỉ các website
dạy học Vật lí. Việc cung cấp cho HS địa chỉ của các website dạy học hoặc xây
dựng thư viện điện tử hỗ trợ sẽ giúp HS tiết kiệm đuợc thời gian và tìm kiếm thơng
tin cần thiết một cách nhanh chóng, chính xác, hiệu quả. Với thơng tin khai thác từ
internet hoặc thư viện điện tử hỗ trợ kết hợp với nghiên cứu sách giáo khoa, GV có
thể tổ chức cho HS tự lực tham gia các hoạt động: tìm hiểu một nội dung kiến thức
nào đó, đưa ra các hình ảnh minh hoạ, vận dụng những phần mềm mô phỏng hay
minh họa các hiện tượng, các q trình Vật lí... HS dễ dàng nhận biết, so sánh và
phân tích các hiện tượng để GQVĐ.
Chẳng hạn: Khi học bài “Q trình đẳng nhiệt. Định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ốt”,
GV có thể cho HS quan sát video một số hiện tượng thực tế hoặc một số thí nghiệm
do GV tự làm: một người thợ lặn ở dưới biển thở ra các bong bóng khí, các bóng
khí này lớn dần lên khi nổi dần lên trên mặt biển; quả bóng bay của một em bé bị
tuột tay và bay lên trời cao thì khi bay đến độ cao nào đó quả bóng bay bị nổ; chiếu
đoạn phim thí nghiệm làm tăng kích thước quả bóng mà khơng cần thổi hơi vào nó
bằng cách bỏ một quả bóng có kích thước nhỏ vào trong một cái bình thuỷ tinh sau
đó rút dần khơng khí trong cái bình đó ra thì kích thước quả bóng càng lúc càng
tăng lên,...

+ Thơng qua các video này HS sẽ phát hiện ra vấn đề có liên quan đến chất
khí và các thơng số trạng thái của nó (thể tích, áp suất). Từ đó rèn luyện cho HS kĩ
năng phát hiện vấn đề
+ Sau khi phát hiện được vấn đề HS tiến hành phân tích các yếu tố liên quan
đến vấn đề để phát biểu chính xác vấn đề cần giải quyết: “bóng khí trong các video
lớn dần lên” suy ra “thể tích tăng”; nhận thấy khi bóng khí nổi dần lên hoặc bay lên
cao hoặc rút bớt khí trong bình ra HS nhận định yếu tố thay đổi là áp suất chất khí;
nhận thấy bóng khí khơng bị vỡ trong các hiện tượng quan sát vì vậy HS nhận định

20


lượng khí trong nó là khơng đổi trong cả q trình. Vì trong các video này khơng có
sự xuất hiện của thơng số nhiệt độ nên GV có thể gợi ý để HS tư duy xác định nhiệt
độ trong các hiện tượng có sự thay đổi khơng đáng kể. Video được trình chiếu trên
màn hình lớn nên tất cả HS trong lớp đều quan sát được và đều có thể quan sát và
phân tích được các yếu tố liên quan đến vấn đề và xác định được chính xác vấn đề
cần giải quyết và phát biểu thành lời bằng ngôn ngữ Vật lí.
1.2.2.2. Rèn luyện kĩ năng đề xuất giải pháp thích hợp và lựa chọn giải pháp tối
ưu để GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT
Khi đứng trước một vấn đề cần giải quyết, HS thường phải đưa ra nhiều giải
pháp khác nhau cho vấn đề đó. Sau đó HS phải đánh giá và lựa chọn ra giải pháp tối
ưu nhất cho vấn đề, đây là một bước quan trọng quyết định đến kết quả GQVĐ. Ở
giai đoạn này, GV có thể soạn thảo hệ thống các câu hỏi hướng dẫn trên các slide và
trình chiếu từng gợi ý để HS dễ dàng theo dõi và nắm bắt được các thơng tin hướng
dẫn để tìm ra giải pháp. Việc sử dụng MVT để hỗ trợ như vậy vừa tạo điều kiện cho
tất cả HS trong lớp đều biết được gợi ý và sẽ rút ngắn thời gian hơn cho việc suy
nghĩ giải pháp so với việc GV cứ nhắc đi nhắc lại hướng dẫn khi có những HS chưa
kịp nghe.
Nếu HS biết lựa chọn ra giải pháp tốt nhất thì sẽ rất thuận lợi cho việc GQVĐ.

Trong quá trình đưa ra giải pháp HS thường khó đưa được giải pháp vì những lí do:
ln suy nghĩ để tìm kiếm một câu trả lời đúng nhất; đợi sự đồng ý của tất cả các
bạn; ngại, xấu hổ hay sợ thất bại; chỉ suy nghĩ giới hạn trong sách vở. Vì vậy để
khắc phục những hạn chế này giúp HS suy nghĩ và tự tin đưa ra giải pháp của mình
thì GV phải:
- Gợi ý các em bám sát vào các thơng tin về vấn đề đã được phân tích.
- Tránh lệ thuộc vào sách vở và các ý tưởng trong sách giáo khoa.
- Khuyến khích động viên các em phát biểu thành lời ý tưởng của bản thân.
Nếu ý tưởng chưa hồn chỉnh thì GV phải có sự ứng phó kịp thời khéo léo để hướng
dẫn cả lớp hoàn chỉnh ý tưởng đó nếu nó khả quan hoặc loại bỏ nó nếu khơng phù
hợp.

21


Các cách hướng dẫn HS đưa ra giải pháp và lựa chọn giải pháp tối ưu:
- Thứ nhất, hướng dẫn, tổ chức cho HS tái hiện tri thức cũ, tư duy tìm ra con
đường, giải pháp và cơng cụ tương ứng để GQVĐ. GV có thể xây dựng trước hệ
thống các câu hỏi cho HS lần lượt trả lời để đi đến giải pháp cho vấn đề. Hệ thống
câu hỏi này có thể được truyền tải đến HS thơng qua sự hỗ trợ trình chiếu của MVT.
Đối với những giải pháp có tiến hành thí nghiệm kiểm chứng với các số liệu của các
đại lượng có thể sử dụng MVT để hỗ trợ xử lí số liệu và xác định dạng đồ thị và
mối quan hệ giữa các đại lượng thông qua một số phần mềm: Excel, Coach 6, Video
Analyse,…
+ Thường sử dụng khi HS phải giải quyết các vấn đề có liên quan tới việc
phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có tính qui luật mà trước đây
chưa biết hoặc chưa biết đầy đủ. Trường hợp này HS thường gặp khi nghiên cứu bài
mới, nghiên cứu tài liệu mới. Để đưa ra được giải pháp thì tính tư duy sáng tạo và
trực giác của HS đóng vai trị quan trọng. Nó giúp HS đưa ra một giải pháp và tìm
cách để kiểm tra tính đúng đàn của giải pháp. Khả năng này đều có ở mỗi HS, tuy

nhiên việc biểu hiện ra bên ngoài là khác nhau ở mỗi cá nhân. Vì vậy việc mà GV
cần làm rèn luyện cho HS tự thực hiện đưa ra giải pháp dựa trên xác định các đại
lương, kiến thức Vật lí có liên quan đến vấn đề. Sau khi được rèn luyện nhiều lần,
HS sẽ tích luỹ được kinh nghiệm, có sự nhạy cảm trong việc phát hiện, đề xuất giải
pháp khi gặp một vấn đề cần giải quyết. Để rèn luyện kĩ năng này cho HS tốt hơn
thì người GV có thể xây dựng trước hệ thống các hướng dẫn, gợi ý cụ thể để dẫn dắt
HS từng bước đưa ra giải pháp và hoàn thiện dần giải pháp.
+ Trên cơ sở các giải pháp đưa ra, HS tiến hành phân tích các giải pháp đó để
lựa chọn ra giải pháp tối ưu nhất (tức là giải pháp có khả năng thực hiện trong điều
kiện cho phép, có thể cho ra kết quả đáng tin cậy, nhanh nhất,…)
+ Dựa vào giải pháp tối ưu đã được lựa chọn HS sẽ phân tích xác định các
cơng cụ, phương pháp để thực hiện giải pháp GQVĐ. Đối với môn Vật lí thì thường
sử dụng thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết đưa ra. Vì vậy, HS cần phải biết được
các dụng cụ thí nghiệm Vật lí và chức năng của chúng để lựa chọn dụng cụ thí

22