Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn chương “Cơ học chất lưu” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh (Luận văn thạc sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Minh Ngọc

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN CHƯƠNG “CƠ HỌC
CHẤT LƯU” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Minh Ngọc

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN CHƯƠNG “CƠ HỌC
CHẤT LƯU” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CỦA HỌC SINH

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

60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. PHẠM XUÂN QUẾ

Thành phố Hồ Chí Minh - 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục với đề tài: “Xây dựng và
sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn chương “Cơ học chất lưu” Vật lí 10
nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh”là công trình nghiên cứu
của riêng tơi. Các nội dung và kết quả trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và
chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trong nào khác.
Tác giả
Nguyễn Minh Ngọc


LỜI CẢM ƠN
Trong q trình hồn thành luận văn này, tôi đã nhận được nhiều sự quan tâm,
động viên và giúp đỡ từ quý Thầy cô, đồng nghiệp,các em học sinh, bạn bè và gia
đình. Tơi xin được bày tỏ lịng kình trọng và biết ơn sâu sắc của mình tới:
Thầy giáo, PGS.TS Phạm Xuân Quế, người đã đành nhiều thời gian trực tiếp
hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tơi trong suốt q trình nghiên cứu, tiến hành và
hồn thành luận văn.
Ban Giám Hiệu, Phịng Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí và tổ bộ mơn
Lí luận và Phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí trường Đại học Sư phạm Thành phố
Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện luận văn này.
Ban Giâm hiệu trường THPT Hùng Vương, tỉnh Bình Phước cùng tồn thể q
thầy cơ trong tổ bộ mơn Vật lí và các em học sinh lớp 10TN1, 10TN4,10TN5 và đặc

biệt nhất là tập thể 44 học sinh lớp 10TN1 đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè và tồn thể các anh chị
học viện lớp cao học K26 đã động viên giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập, nghiên
cuws và hoàn thành luận văn này.
Do điều kiên thực hiện đề tài này có giới hạn về thời gian và đối tượng nên
khơng thể tránh được các thiếu sót, tơi kính mong nhận được sự góp ý từ thầy cô và
các anh chị học viên để đề tài được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cám ơn!
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2017
Tác giả
Nguyễn Minh Ngọc


MỤC LỤC
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục chữ cái viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
Danh mục các sơ đồ
Danh mục các biểu đồ
MỞ ĐẦU
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ
SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ TRONG DẠY HỌC
VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG ................................................................ 6
1.1. Khái niệm về năng lực và phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ
thông ..................................................................................................................... 6
1.1.1. Khái niệm năng lực ......................................................................................... 6

1.1.2. Các đặc điểm của năng lực ............................................................................. 7
1.1.3. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông ................. 8
1.2. Năng lực giải quyết vấn đề.................................................................................. 11
1.2.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn ............................................................... 11
1.2.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề ....................................................... 12
1.2.3. Các biểu hiện của năng lực giả quyết vấn đề................................................ 13
1.2.4. Các mức độ của năng lực giải quyết vấn đề ................................................. 16
1.2.5. Phát triển năng lực GQVĐ trong q trình dạy học Vật lí ........................... 17
1.2.6. Kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ............................................... 20
1.2.7. Đánh giá năng lực GQVĐ của học sinh ....................................................... 22
1.3. Bài tập Vật lí

25

1.3.1. Khái niệm bài tập Vật lí, bài tập Vật lí có nội dung thực tiễn ...................... 25


1.3.2. Vai trị của bài tập Vật lí .............................................................................. 26
1.3.3. Phân loại các dạng bài tập Vật lí .................................................................. 27
1.3.4. Xu hướng phát triển của bài tập Vật lí.......................................................... 30
1.3.5. Dạy bài tập Vật lí gắn với thực tiễn theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề của học sinh. ........................................................................... 31
1.3.6. Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn ......................................... 31
1.4. Thực trạng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học Vật
lí ở trường THPT hiện nay ................................................................................. 35
1.4.1. Mục tiêu điều tra ........................................................................................... 35
1.4.2. Đối tượng và thời gian điều tra ..................................................................... 35
1.4.3. Nội dung điều tra .......................................................................................... 35
1.4.4. Phương pháp điều tra .................................................................................... 36
1.4.5. Kết quả điều tra ............................................................................................. 36

Kết luận chương 1 ............................................................................................................................. 44
Chương 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ CĨ NỘI DUNG
THỰC TIỄN VÀ SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
CHƯƠNG “CƠ HỌC CHẤT LƯU” ................................................................ 45
2.1. Tổng quan nội dung và mục tiêu dạy học chương “Cơ học chất lưu”

45

2.1.1. Sơ đồ khái quát nội dung .............................................................................. 45
2.1.2. Nội dung kiến thức cơ bản chương“Cơ học chất lưu” ................................ 45
2.1.3. Mục tiêu dạy học .......................................................................................... 48
2.2. Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn chương “Cơ học chất
lưu” ..................................................................................................................... 50
2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học chương “Cơ học chất lưu” trong có sử dụng
hệ thống bài tập đã xây dựng .............................................................................. 85
2.3.1. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức chương “Cơ học chất lưu” .................. 85
2.3.2. Tiến trình dạy học ......................................................................................... 89
Kết luận chương 2 ........................................................................................................................... 106
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................................ 107
3.1. Mục đích, đối tượng, phương pháp và thời gian tiến hành thực nghiệm .......... 107


3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ........................................................... 107
3.1.2. Thời gian, địa điểm, đối tượng của thục nghiệm sư phạm ......................... 107
3.1.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ........................................................... 107
3.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ....................................................................... 108
3.2.1. Công tác chuẩn bị ....................................................................................... 108
3.2.2. Tổ chức dạy học .......................................................................................... 108
3.2.3. Cơng cụ đánh giá kết quả và q trình thực nghiệm sư phạm.................... 108
3.3. Kết quả định tính đối với quá trình thực nghiệm sư phạm

113

3.3.1. Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm.................................................. 113
3.3.2. Nhận xét chung ........................................................................................... 119
3. 4. Kết quả định lượng đối với quá trình thực nghiệm sư phạm

120

3.4.1. Đánh giá quá trình của học sinh thơng qua điểm q trình ........................ 120
3.4.2. Đánh giá kết quả bài tiển – hậu kiểm của học sinh .................................... 124
Kết luận chương 3 ....................................................................................................... 137
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 138
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 140
PHỤ LỤC


DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
Thứ tự

Các chữ cái viết tắt

Chữ viết đầy đủ

1

BTVL

Bài tập Vật lí

2

BTVN

Bài tập về nhà

3

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

4

HSHT

Hồ sơ học tập

5

HC

Hồn chỉnh

6

CHC

Chưa hồn chỉnh

7

KĐ

Khơng đạt

8

GV

Giáo viên

9

HS

Học sinh

10

VĐ

Vấn đề

11

TN

Thí nghiệm

12

THPT

Trung học phổ thơng

13

PHHS

Phụ huynh học sinh


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các năng lực của học sinh Trung học phổ thông ........................................8
Bảng 1.2. Các thành tố và chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ ................................12
Bảng 1.3. Biểu hiện của các năng lực thành phần của năng lực GQVĐ...................14
Bảng 1.4. Biểu hiện cụ thể về kiến thức, kỹ năng và thái độ của năng lực GQVĐ ..15
Bảng 1.5. Các mức độ hành của năng lực GQVĐ ....................................................16
Bảng 1.6. Phân loại bài tập Vật lí ..............................................................................27
Bảng 1.7. Yêu cầu của hệ thống bài tập ....................................................................32
Bảng 2.1. Mục tiêu dạy học về kiến thức và kỹ năng ...............................................48
Bảng 3.1. Tiêu chí đánh giá cá nhân khi tham gia hoạt động nhóm .......................110
Bảng 3.2. Tiêu chí đánh giá thành viên trong nhóm ...............................................110
Bảng 3.3. Tiêu chí đánh giá mức độ hồn thành bài tập nhóm ...............................111
Bảng 3.4. Tiêu chí xây dựng các phiếu bài tập về nhà ............................................112
Bảng 3.5. Tiêu chí đánh giá mức độ hồn thành bài tập về nhà của HS .................113
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá quá trình bài thứ nhất ..................................................122
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá quá trình bài thứ hai ....................................................123
Bảng 3.8. Kết quả bài tiền kiểm ..............................................................................129

Bảng 3.9. Kết quả bài hậu kiểm ..............................................................................129


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Đặc điểm của năng lực ................................................................................7
Hình 2.1. Mặt cắt của máy nén thủy lực ...................................................................51
Hình 2.2. Hệ thống tưới nước....................................................................................62
Hình 2.3. Chiếc thùng phuy trước và sau khi bị xịt nước lạnh .................................63
Hình 2.4. Một số ống tiêm .........................................................................................65
Hình 2.5. Mặt cắt động mạch và mao mạch trong cơ thể .........................................66
Hình 2.6. Vịi nước đang chảy...................................................................................72
Hình 2.7. Xe máy xúc và xe ơ tơ ...............................................................................75
Hình 2.8. Dụng cụ cho sẵn ........................................................................................77
Hình 2.9. Dụng cụ cho sẵn ........................................................................................78
Hình 2.10. Dụng cụ cho sẵn ......................................................................................84
Hình 3.1. Bài tiền kiểm của Phạm Quốc Hịa .........................................................125
Hình 3.2. Bài hậu kiểm của Lê Giang Khánh Toàn ................................................127


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Sơ đồ mô tả các chỉ số biểu hiện của các thành tố năng lực GQVĐ .......13
Sơ đồ 1.2. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu DHPH
và GQVĐ ................................................................................................21
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ nội dung cơ bản của chương “Cơ học chất lưu” ............................45
Sơ đồ 2.2. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức: Áp suất thủy tĩnh ...........................87
Sơ đồ 2.3. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức: Hệ thức liên hệ giữa tiết diện
và vận tốc dịng chảy ...............................................................................88
Sơ đồ 2.4. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức: Định luật Bec-nu-li .......................89
Sơ đồ 3.1. Mức độ năng lực GQVĐ của học sinh trước khi thực nghiệm ..............131
Sơ đồ 3.2. Mức độ năng lực GQVĐ của học sinh sau khi thực nghiệm .................132

Sơ đồ 3.3. Sự phát triển của năng lực phân tích và hiểu đúng vấn đề ....................134
Sơ đồ 3.4. Sự phát triển của năng lực đề xuất, lựa chọn giải pháp GQVĐ
của học sinh ...........................................................................................135
Sơ đồ 3.5. Sự phát triển của năng lực thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ
của học sinh ...........................................................................................136


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1. Kết quả bài tiền kiểm ..........................................................................130
Biểu đồ 3.2. Kết quả bài hậu kiểm ..........................................................................130
Biểu đồ 3.3. Kết quả đánh giá năng lực phân tích và hiểu đúng vấn đề trước
và sau khi thực nghiệm ........................................................................133
Biểu đồ 3.4. Kết quả đánh giá năng lực đề xuất, lựa chọn giải pháp GQVĐ
trước và sau khi thực nghiệm ..............................................................134
Biểu đồ 3.5. Kết quả đánh giá năng lực thực hiện và đánh giá trước và sau
khi thực nghiệm ...................................................................................135


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, chúng ta để xây dựng, đổi mới và đẩy mạnh sự nghiệp cơng nghiệp
hóa - hiện đại hóa đất nước địi hỏi các năng lực của con người Việt Nam cao hơn bất
kỳ tình huống nào khác. Để đáp ứng được nhu cầu đó, ngành Giáo dục phải đi tiên
phong trong việc thay đổi về mọi mặt và đặc biệt là về PPDH nhằm phát triển năng lực
cho học sinh.
Nhiệm vụ cấp thiết được đề ra cho các môn học phải làm sao cho khi học sinh
có thể tham gia vào lao động thực tiễn sau khi học, không lúng túng khi khoa học thay
đổi ngày càng nhanh. Do đó, khi giảng dạy các môn học trong trường phổ thông, việc

áp dụng các PPDH tích cực nhằm phát triến năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh là
vô cùng quan trọng. Trong dạy học Vật lí ở trường phổ thơng, việc giảng dạy BTVL là
một việc làm vô cùng cần thiết. Thơng qua dạy học về BTVL, GV có thể giúp HS
nắm một cách chính xác, sâu sắc và tồn diện hơn những quy luật Vật lí, những hiện
tượng Vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng chúng vào các vấn đề thực tiễn.
Từ đó, giúp các em vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết tốt những nhiệm vụ
học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra. BTVL chính là một trong những
phương tiện rất quan trọng trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện thói quen
vận dụng kiến thức đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Có thể
xây dựng được rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu HS phải
vận dụng kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng hoặc dự đốn các hiện tượng
có thể xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước. Việc giải BTVL không phải
là một công việc nhẹ nhàng, nó địi hỏi sự làm việc căng thẳng, tích cực và tự giác của
HS, một sự vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm đã có một cách tổng hợp cần thiết
để tìm lời giải nêu ra trong bài tập. Khi giải thành cơng một bài tập nó sẽ đem đến cho
HS niềm phấn khởi, sẵn sàng đón nhận những BT mới ở mức độ cao hơn.Từ đó, học
sinh sẽ có hứng thú học tập , kich thích tính tự học của học sinh. Tuy nhiên, BTVL
thật sự chỉ có tác dụng khi có yêu cầu sư phạm kèm theo. Kết quả của quá trình rèn
luyện kĩ năng, kĩ xảo giải BT phụ thuộc rất nhiều vào việc có hay khơng một hệ thống


2

BT được lựa chọn và sắp xếp phù hợp với mục đích dạy học, với yêu cầu rèn luyện kĩ
năng, kĩ xảo cho người học.
Trên thực tế đã có một số tác giả nghiên cứu về việc lựa chọn và sử dụng hệ
thống bài tập.Ví dụ: chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 tác giả Trần Xn Kê
dã thực hiện đề tài: “Sử dụng hệ thống bài tập Vật lí chương “Các định luật bảo tồn”
Vật lí 10 nâng cao theo hướng phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh”; hay
trong chương “Động lực học chất điểm”, tác giả Đặng Thị Thu Thuỷ dã thực hiện đề

tài: “Xây dựng và hướng dẫn HS lớp 10 THPT giải hệ thống BT chương: “Động lực
học chất điểm” - Vật lí 10 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề”;
hay trong chương “Từ trường”, tác giả Bùi Đức Sơn đã nghiên cứu đề tài “Xây dựng
hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Từ trường” nhằm bồi
dưỡng học sinh giỏi chun Lí”.
Nhưng những đề tài này thì chưa đề cập đến việc lựa chọn, xây dựng và sử dụng
các bài tập có nội dung gắn với thực tiễn trong dạy học nhằm để phát triển năng lực
giải quyết vấn đề cho học sinh.Bên cạnh đó, bản thân mỗi bài tập Vật lí đã là tình
huống có vấn đề cần có tính tích cực. Song tính tích cực của nó cịn được nâng cao
hơn khi nó được sử dụng để học sinh có thể phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Do
đó, BTVL có nội dung thực tiễn thực sự là một phương tiện hữu hiệu để tích cực hóa
hoạt động phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
Qua việc nghiên cứu các tài liệu và xuất phát từ thực tiễn chúng tôi nhận thấy
chương: “Cơ học chất lưu” - Vật lí 10 nâng cao là phần kiến thức khá xa thực tiễn so
với học sinh và khiến học sinh không thể nào nắm vững được hết những kiến thức Vật
lí ở trong đó, mặc dù HS đã quan sát những hiện tượng hay những ứng dụng Vật lí của
phần kiến thức này trong cuộc sống. Chúng tơi cịn nhận thấy rằng việc dạy học Vật lí
ở trường phổ thơng ở chương “Cơ học chất lưu” chủ yếu mới chỉ dừng lại ở nghiên
cứu tài liệu lí thuyết trên lớp. HS rất ít khi được quan sát hay tiến hành các thí nghiệm
kiểm nghiệm kiến thức lí thuyết đã được học. Việc giải các BT có nội dung thực tiễn
sẽ khiến học sinh có hứng thú tìm tịi, khám phá những hiện tượng Vật lí liên quan.
Thơng qua đó, học sinh phần nào sẽ phát triển năng lực giải quyết vần đề của bản thân.
Với tất cả những lý do trên, chúng tôi nhận thấy việc xây dựng và sử dụng hệ


3

thống bài tập có nội dung thực tiễn chương “Cơ học chất lưu” là rất cần thiết.Vậy nên,
chúng tôi quyết định chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung
thực tiễn chương “Cơ học chất lưu” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn

đề của học sinh.” làm đề tài nghiên cứu của mình.
2. Mục tiêu của đề tài
Xây dựng hệ thống bài tập Vật lí có nội dung thực tiễn chương “Cơ học chất lưu”
Vật lí 10 nâng cao nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
Soạn thảo tiến trình dạy học chương “Cơ học chất lưu” có sử dụng hệ thống bài
tập đã xây dựng.
Quan sát, nhận xét và đánh giá quá trình học tập của học sinh khi sử dụng hệ
thống bài tập đã xây dựng để học và ôn tập.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đối tượng: Quá trình dạy và học của học sinh về “Cơ học chất lưu”.
Phạm vi: Năng lực giải quyết vấn đề khi giải quyết các bài tập có nội dung gắn
liền thực tiễn trong chương “Cơ học chất lưu”.
4. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu dựa trên lí luận về phát triển năng lực giải quyết vấn đề để xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn và sử dụng hệ thống này trong quá trình
dạy học Vật lí chương “Cơ học chất lưu” Vật lí 10 thì có thể phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
Để đạt được các mục tiêu đã đề ra, đề tài có những nhiệm vụ chính sau:
Nghiên cứu lí luận về dạy học theo hướng phát triển năng lực giả quyết vấn đề
của học sinh. Đặc biệt, là lí luận về phát triển và đánh giá trình độ năng lực giải quyết
vần đề, bài tập Vật lí gắn liền với thực tiễn trong q trình dạy học Vật lí.
Nghiên cứu mục tiêu về kiến thức, kỹ năng, thái độ và phát triển năng lực của
học sinh trong chương “Cơ học chất lưu” Vật lí 10. Từ đó xây dựng hệ thống bài tập
gắn liền với thực tiễn cần thiết trong quá trình dạy học Vật lí.
Soạn tiến trình dạy học chương “Cơ học chất lưu” trong đó có sử dụng hệ thống
bài tập đã xây dựng.


4

Thực nghiệm sư phạm kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của hệ thống bài tập
trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
6.1. Nghiên cứu lí luận
Cơ sở lí luận về tâm lý học, giáo dục học và lí luận dạy học Vật lí theo định
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
Cơ sở lí luận về bài tập Vật lí, bài tập Vật lí gắn vời thực tiễn.
Nghiên cứu nội dung chương “Cơ học chất lưu” trong chương trình giáo dục phổ
thơng bộ mơn Vật lí.
Cơ sở lí luận về việc xây dựng hệ thống bài tập Vật lí gắn với thực tiễn chương
“Cơ học chất lưu” Vật lí 10 phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
6.2. Điều tra, quan sát
Thăm dò, trao đổi ý kiến với GV các trường trung học phổ thông để biết:
Thực trạng việc phát triển năng lực GQVĐ của học sinh và việc dạy chương “Cơ
học chất lưu” ở trường THPT.
Đánh giá về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình học mơn Vật
lí để xây dựng hệ thống bài tập phù hợp với khả năng của học sinh.
6.3. Thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường trung học phổ thơng để kiểm tra tính
khả thi của hệ thống bài tập nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
6.4. Thống kê toán học
Sử dụng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để trình bày kết quả
thực nghiệm sư phạm.
7. Đóng góp của đề tài
Cơ sở lí luận về phát triển năng lực GQVĐ của học sinh và bài tập Vật lí có nội
dung thực tiễn.
Hệ thống bài tập Vật lí gắn liền với thực tiễn chương “Cơ học chất lưu” Vật lí 10
và tiến trình sử dụng nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
8. Bố cục dự kiến của đề tài

Nội dung luận văn gồm các chương và phần chính sau:


5

MỞ ĐẦU
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài
tập Vật lí trong dạy học Vật lí ở trường phổ thơng.
Chương 2. Xây dựng hệ thống bài tập Vật lí gắn liền thực tiễn và soạn thảo tiến
trình dạy học chương “Cơ học chất lưu”.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.


6

Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ
DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG
1.1. Khái niệm về năng lực và phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ
thông
1.1.1. Khái niệm năng lực
Trên thế giới, có những khái niệm về năng lực như sau:
+ Howard Gardner (1999): “Năng lực phải được thể hiện thông qua hoạt động có
kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được” [16].
+ F.E.Weinert (2001) cho rằng: “Năng lực là những kĩ năng kĩ xảo học được
hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng
về động cơ xã hội…và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có
trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt” [17].
+ 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” [15].
Ở Việt Nam, chúng ta cũng có những khái niệm về năng lực như sau:
+ 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 hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh
vực hoạt động ấy” [10].
+ Ở một nghiên cứu khác về phương pháp dạy học tích hợp, tác giả Nguyễn Anh
Tuấn đã nêu một cách khái quát rằng năng lực là một thuộc tính tâm lý phức tạp, là
điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng
hành động và trách nhiệm [13].
+ Theo tác giả Nguyễn Thị Lan Phương (2007) [9]: Năng lực của HS được thể
hiện ở khả năng thực hiện hành động cá nhân trong việc giải quyết các nhiệm vụ học
tập, hoặc năng lực tiến hành hoạt động học tập của cá nhân người học. Năng lực nói
chung ln được xem xét trong mối quan hệ với dạng hoạt động hoặc quan hệ nhất
định nào đó. Tác giả Nguyễn Thị Minh Phương đã đề xuất bốn nhóm năng lực thể hiện
khung năng lực cần đạt cho học sinh PT Việt Nam, đó là:


7

Năng lực nhận thức địi hỏi học sinh phải có các khả năng quan sát, ghi nhớ, tư
duy (độc lập, logic, trừu tượng…), tưởng tượng, suy luận, tổng hợp – khái qt hóa,
phê phán – bình luận, từ đó có khả năng phát hiện vấn đề, khả năng tự học, tự trau dồi
kiến thức trong suốt cuộc đời.
Năng lực xã hội địi hỏi học sinh phải có những khả năng giao tiếp, thuyết trình,
giải quyết các tình huống có vấn đề, vận hành được các cảm xúc, có khả năng thích
ứng, khả năng cạnh tranh cũng như khả năng hợp tác…
Năng lực thực hành (hoạt động thực tiễn) đòi hỏi học sinh phải có các vận dụng
tri thức (từ bài học cũng như từ thực tiễn), thực hành một cách linh hoạt (tích cực-chủ
động), tự tin; có khả năng sử dụng các công cụ cần thiết, khả năng giải quyết vấn đề,

sáng tạo, có tính kiên trì…
Năng lực cá nhân được thể hiện qua khía cạnh thể chất, địi hỏi trước hết học
sinh có khả năng vận động linh hoạt, phải biết chơi thể thao, biết bảo vệ sức khỏe, có
khả năng thích ứng với mơi trường; tiếp đó là khía cạnh hoạt động cá nhân đa dạng
khác nhau như khả năng lập kế hoạch, khả năng tự đánh giá, tự chịu trách nhiệm…
Qua những khái niệm về năng lực trên đây, cho dù khó định nghĩa năng lực một
cách chính xác nhất nhưng các nhà nghiên cứu của thế giới và Việt Nam đã có những
cách hiểu tương tự nhau về khái niệm này. Tóm lại, năng lực được coi là sự kết hợp
của các kiến thức, kỹ năng và thái độ của một cá nhân hoặc tổ chức để thực hiện một
nhiệm vụ có hiệu quả.
1.1.2. Các đặc điểm của năng lực
Có sự tác động của học sinh tới một đối tượng cụ thể (kiến thức, kỹ năng, thái độ
của học sinh) đế có một nhận định riêng; do đó GV có thể phân biệt năng lực của từng
học sinh.

Hình 1.1. Đặc điểm của năng lực
Năng lực là một yếu tố cấu thành trong một hoat động cụ thể. Năng lực chỉ tồn
tại trong quá trình vận động phát triển của hoat động cụ thể. Vì vậy, năng lực vừa là


8

mục tiêu, vừa là kết quả của hoạt động. Vì vậy, khi đánh giá năng lực của học sinh,
GV cần dánh giá quá trình và kết quả của học sinh thông qua từng hoạt động dạy học
cụ thể.
1.1.3. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thơng
Trong chương trình giáo dục phổ thơng ở một số nước, việc phát triển năng lực
cho học sinh THPT đã được đề cập khác nhau, như là:
Các chương trình giáo dục của Đức thống nhất đưa ra 4 năng lực cần hình thành
cho học sinh như sau [9]: Năng lực chuyên môn; năng lực phương pháp; năng lực xã

hội; năng lực cá nhân.
Năng lực của học sinh phổ thông do tổ chức OEDC đề nghị gồm: Năng lực
GQVĐ, năng lực xã hội, năng lực linh hoạt sáng tạo, năng lực sử dụng thiết bị một
cách thông minh [15].
Năng lực của học sinh phổ thông của Australia được yêu cầu trong chương trình
giáo dục bao gồm: Năng lực đọc hiểu, năng lực làm toán, năng lực giao tiếp, năng lực
giải quyết vấn đề, năng lực ứng dụng CNTT [9].
Đối với chương trình giáo dục của Việt Nam, các năng lực của HS trung học phổ
thông cần yêu cầu phát triển được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 1.1. Các năng lực của học sinh Trung học phổ thơng
Nhóm năng lực chính

Năng lực thành phần
Tự lực
Tự khẳng định và bảo vệ quyền, nhu
cầu chính đáng

NHỮNG NĂNG

Năng lực tự chủ và tự lực

LỰC CHUNG

Tự kiểm sốt tình cảm, thái độ,
hành vi của mình
Tự định hướng nghề nghiệp
Tự học, tự hoàn thiện
Tự lực

Năng lực giao tiếp và

hợp tác

Xác định mục đích, nội dung,
phương tiện và thái độ giao tiếp


9

Thiết lập, phát triển các quan hệ xã
hội; điều chỉnh và hố giải các mâu
thuẫn
Xác định mục đích và phương thức
hợp tác
Xác định trách nhiệm và hoạt động
của bản thân
Xác định nhu cầu và khả năng của
người hợp tác
Tổ chức và thuyết phục người khác
Đánh giá hoạt động hợp tác
Hội nhập quốc tế
Nhận ra ý tưởng mới
Phát hiện và làm rõ vấn đề
Hình thành và triển khai ý tưởng
Năng lực giải quyết vấn
đề và sáng tạo

mới
Đề xuất, lựa chọn giải pháp
Thực hiện và đánh giá giải pháp giải
quyết vấn đề

Tư duy độc lập

Năng lực ngôn ngữ

Sử dụng tiếng Việt
Sử dụng ngoại ngữ
Hiểu biết các khai niệm, kiến thức

NHỮNG NĂNG

toán học phổ thông, cơ bản.

LỰC CHUYÊN

Biết cách vận dụng các thao tác tư

MƠN

Năng lực tính tốn

duy, suy luận; tính tốn, ước lượng,
sử dụng các cơng cụ tính tốn và
dụng cụ đo,…; đọc hiểu, diễn giải,
phân tích, đánh giá tình huống có ý


10

nghĩa tốn học.
Năng lực tìm hiểu tự

nhiên và xã hội

Năng lực tìm hiểu tự nhiên
Năng lực tìm hiểu xã hội
Thiết kế

Năng lực công nghệ

Sử dụng
Giao tiếp
Đánh giá
Sử dụng và quản lý các phương
tiện, cơng cụ, các hệ thống tự động
hóa của công nghệ thông tin và
truyền thông (CNTT và TT)
Hiểu biết và ứng xử phù hợp chuẩn
mực đạo đức, văn hóa và pháp luật

Năng lực tin học

trong xã hội thơng tin và nền kinh tế
tri thức
Nhận biết và giải quyết vấn đề trong
môi trường công nghệ tri thức
Học tập, tự học với sự hỗ trợ của
các hệ thống ứng dụng CNTT và TT
Giao tiếp, hòa nhập, hợp tác phù
hợp với thời đại kinh tế tri thức
Nhận biết các yếu tố thẩm mỹ (cái
đẹp, cái bi, cái hài, cái chân, cái

thiện, cái cao cả)

Năng lực thẩm mỹ

Phân tích, đánh giá các yếu tố thẩm
mỹ
Tái hiện và tạo tác các yếu tố thẩm
mỹ

Năng lực thể chất

Sống thích ứng và hài hịa với môi


11

trường
Nhận biết và có các kỹ năng vận
động cơ bản trong cuộc sống
Nhận biết và hình thành các tố chất
thể lực cơ bản trong cuộc sống
Nhận biết và tham gia hoạt động
TDTT
Đánh giá hoạt động vận động
NHỮNG NĂNG
LỰC ĐẶC BIỆT

Là năng khiếu riêng của mỗi cá nhân học sinh.

Trong phạm vi của đề tài nghiên cứu,chúng tôi sẽ đi sâu hơn tìm hiều về năng lực

giải quyết vấn đề của học sinh THPT – một trong những năng lực quan trọng thuộc
nhóm năng lực chung của học sinh.
1.2. Năng lực giải quyết vấn đề
1.2.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn
Trong đánh giá của Pisa năm 2012, năng lực GQVĐ là khả năng của một cá
nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng.
Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện
tiềm năng là cơng dân tích cực và xây dựng.
Theo OECD (2010), năng lực GQVĐ là năng lực của một cá nhân tham gia vào
quá trình nhận thức để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề, nó bao gồm sự sẵn
sàng tham gia vào các tình huống tương tự để phát hiện được các năng lực của cá nhân
đó với tính xây dựng và có suy nghĩ [15].
Theo quan điểm trong chương trình giáo dục phổ thơng của Quebec – Canada,
năng lực GQVĐ là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ 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 một bối cảnh nhất định.
Theo Nguyễn Cảnh Tồn, năng lực GQVĐ chính là 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


12

của cá nhân. Để GQVĐ, chủ thể phải huy động trí nhớ, tri giác, lí luận, khái niệm hóa,
ngơn ngữ, đồng thời sử dụng cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở năng lực của bản thân và
khả năng kiểm sốt được tình thế.
Theo chương trình giáo dục phổ thơng chương trình tổng thể (4/2017), năng lực
GQVĐ là năng lực chung bao gồm các năng lực thành phần như: Nhận ra ý tưởng mới,
phát hiện và làm rõ vấn đề, hình thành và triển khai ý tưởng mới, đề xuất, lựa chọn
giải pháp, thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ và tư duy độc lập [2].
Từ các khái niệm trên, chúng tơi thấy rằng khó có thể đưa ra một cách chính xác

định nghĩa năng lực GQVĐ trên thế giới cũng như ở Việt Nam nhưng lại có cách hiểu
tương tự nhau nên chúng tôi đưa ra một cách tổng quát: “Năng lực giải quyết vấn đề là
tổ hợp các năng lực được sử dụng trong quá trình giải quyết vấn đề”.
1.2.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề
Năng lực GQVĐ là một trong những năng lực chủ yếu của con người, được cấu
trúc thành 3 năng lực thành phần - thành tố chính như sau [7]:
- Phát hiện và làm rõ vấn đề
- Đề xuất và lựa chọn giải pháp
- Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ
Chúng ta có thể cụ thể hóa chỉ số hành vi của mỗi thành tố theo bảng sau:
Bảng 1.2. Các thành tố và chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ
Thành tố
Phát hiện và
làm rõ vấn đề

Chỉ số hành vi
Phân tích tình huống
Phát hiện vấn đề
Phát biểu vấn đề
Thu thập các thơng tin có liên quan

Đề xuất và lựa
chọn giải pháp

đến vấn đề
Đề xuất các giải pháp
Lựa chọn giải pháp phù hợp

Thực hiện và
đánh giá giải

pháp

Thực hiện giải pháp đã chọn
Đánh giá giải pháp
Nhận thức và vận dụng phương pháp
hành động vào bối cảnh mới


13

Vì ban đầu chúng tơi định nghĩa “Năng lực giải quyết vấn đề là tổ hợp các năng
lực được sử dụng trong quá trình giải quyết vấn đề” nên các chỉ số hành vi của các
năng lực đó được thể hiện trong quá trình giải quyết vấn đề theo sơ đồ sau:
Các giai đoạn của quá trình GQVĐ
1.Tìm hiểu vấn đề

Các chỉ số hành
vi
Phân tích tình huống
Phát hiện vấn đề

2. Phát biểu VĐ cần giải quyết

3. Giải quyết VĐ
- Suy đoán và lựa chọn giải
pháp GQVĐ
-Thực hiện giải pháp đã lựa
chọn

Phát biểu vấn đề

Thu thập các thơng tin có
liên quan đến vấn đề
Đề xuất các giải pháp
Lựa chọn giải pháp phù hợp
Thực hiện giải pháp đã chọn

4. Đánh giá giải pháp đã chọn

5. Vận dụng vào tình huống có vấn
đề mới theo

Đánh giá

Phát hiện giải pháp khác.
Vận dụng vào tình huống
mới

Sơ đồ 1.1. Sơ đồ mô tả các chỉ số biểu hiện của các thành tố năng lực GQVĐ
1.2.3. Các biểu hiện của năng lực giả quyết vấn đề
Mỗi thành tố của năng lực GQVĐ có những chỉ số hành vi được cụ thể hóa bằng
một số biểu hiện hành vi của cá nhân khi tham gia quá trình giải quyết vấn đề, cụ thể
được trình bày trong ở bảng sau: