Xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy học chương “động lực học chất điểm” – SGK vật lí 10 (2018)

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ

HÀ THỊ YẾN HOA

XÂY DỰNG NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM TRONG
DẠY HỌC CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
SGK VẬT LÍ 10
Chuyên ngành: Lý luận và Phƣơng pháp dạy học môn Vật lí

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:

ThS. Lê Thị Xuyến

HÀ NỘI – 2018


TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ

HÀ THỊ YẾN HOA

XÂY DỰNG NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM TRONG
DẠY HỌC CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
SGK VẬT LÍ 10
Chuyên ngành: Lý luận và Phƣơng pháp dạy học môn Vật lí

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:

ThS. Lê Thị Xuyến

HÀ NỘI – 2018


LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ biết ơn chân thành và sâu sắc đến:
Cô giáo – Thạc sĩ Lê Thị Xuyến – ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn, khuyến
khích, động viên để em thực hiện hoàn thành khóa luận bằng tất cả sự tận tình và
trách nhiệm.
Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm khoa Vật lí, các thầy cô giáo tổ lý luận và
phƣơng pháp dạy học môn Vật lí trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2.
Ban Giám Hiệu trƣờng THPT Dƣơng Quảng Hàm (Tỉnh Hƣng Yên) và trƣờng
THPT Trung Giã (Hà Nội) đã tạo nhiều thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện
đề tài.
Cuối cùng là gia đình, bạn bè, các thầy cô, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, động
viên tôi hoàn thành khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2018
Sinh viên

Hà Thị Yến Hoa


LỜI CAM ĐOAN
Kết quả nghiên cứu đề tài “Xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy học
chương “Động lực học chất điểm” – SGK Vật lí 10” là thành quả của việc tự tìm
hiểu, tự nghiên cứu dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên hƣớng dẫn và tham khảo tài

liệu có liên quan.
Em xin cam đoan khóa luận này là kết quả nghiên cứu của riêng em. Các số
liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong một
công trình khoa học nào.
Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm2018
Sinh viên

Hà Thị Yến Hoa


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài ..................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...........................................................................................2
3. Giả thuyết khoa học .............................................................................................2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ...........................................................................................2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu .....................................................................................3
6. Dự kiến những đóng góp mới ..............................................................................3
7. Cấu trúc của khóa luận ........................................................................................3
NỘI DUNG .................................................................................................................4
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
CÁC NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở
TRƢỜNG PHỔ THÔNG ............................................................................................4
1.1. Lí luận về NLTN trong dạy học Vật lí .............................................................4
1.1.1. Khái niệm năng lực ....................................................................................4
1.1.2. Khái niệm NLTN .........................................................................................5
1.1.3. Cấu trúc của NLTN ....................................................................................5
1.1.4. Các biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm ........................................7
1.1.5. Đánh giá NLTN ........................................................................................10
1.2. Lí luận về xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy học vật lí.............14

1.2.1. Khái niệm nhiệm vụ thực nghiệm .............................................................14
1.2.2. Các yêu cầu cần đạt đối với xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm ..........15
1.3. Mối quan hệ của nhiệm vụ thực nghiệm và năng lực thực nghiệm................16
1.4. Điều tra thực tiễn về việc phát triển NLTN cho HS trong dạy học vật lý ......18
1.4.1. Mục đích điều tra .....................................................................................18
1.4.2. Phương pháp điều tra ...............................................................................19
1.4.3. Kết quả điều tra ........................................................................................19
Kết luận chƣơng 1 ..................................................................................................23


Chƣơng 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”- SGK
VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC
SINH..........................................................................................................................24
2.1. Phân tích mục tiêu, nội dung dạy học của chƣơng “Động lực học chất
điểm” ......................................................................................................................24
2.2. Xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy và học chƣơng “Động
lực học chất điểm” .................................................................................................24
2.2.1. Nội dung các nhiệm vụ thực nghiệm ........................................................24
2.2.2. Đề xuất hướng sử dụng các nhiệm vụ thực nghiệm .................................32
2.2.3. Vai trò của các nhiệm vụ thực nghiệm đã xây dựng trong việc phát
triển năng lực thực nghiệm của học sinh ...........................................................33
Kết luận chƣơng 2 ..................................................................................................38
Chƣơng 3. DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................39
3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................39
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................39
3.3. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................39
3.4. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ...............................................................39
3.5. Dự kiến thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................39
Kết luận chƣơng 3 ..................................................................................................41

KẾT LUẬN ...............................................................................................................42
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................43
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT

CHỮ VIẾT TẮT

NỘI DUNG

1

BTTN

Bài tập thí nghiệm

2

DH

Dạy học

3

ĐC

Đối chứng

4

GV

Giáo viên

5

HS

Học sinh

6

NLTN

Năng lực thực nghiệm

7

NVTN

Nhiệm vụ thực nghiệm

8

SGK

Sách giáo khoa

9

THPT

Trung học phổ thông

10

TN

Thí nghiệm

11

TN1

Thực nghiệm

12

TT

Thành tố


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Cấu trúc của năng lực thực nghiệm ............................................................ 6
Bảng 1.2. Các tiêu chí đánh giá của NLTN .............................................................. 10
Bảng 1.3. Mối quan hệ giữa các NVTN và sự phát triển của NLTN ....................... 16

Bảng 2.1. Tiêu chí đánh giá và cấp độ đánh giá của các thành tố của NLTN
đối với từng nhiệm vụ đã xây dựng ........................................................... 34

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Giới hạn thang đo của một số lực kế.........................................................28


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Hội nghị lần thứ VIII Ban Chấp Hành Trung ƣơng Đảng khóa XI đã khẳng
định phải “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công
nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trƣờng, định hƣớng xã hội chủ
nghĩa và hội nhập quốc tế. Trong nghị quyết cũng chỉ rõ: “Đổi mới chƣơng trình
nhằm phát triển năng lực và phẩm chất ngƣời học, hài hòa đức, trí, thể, mỹ; dạy
ngƣời, dạy chữ và dạy nghề. Đổi mới nội dung giáo dục theo hƣớng tinh giản, hiện
đại, thiết thực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ và ngành nghề; tăng thực hành, vận
dụng kiến thức vào thực tiễn” [2].
Giáo dục phổ thông nƣớc ta đang từng bƣớc chuyển từ chƣơng trình giáo dục
tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của ngƣời học, nghĩa là từ chỗ quan tâm
HS học đƣợc cái gì đến chỗ quan tâm HS vận dụng đƣợc cái gì. Nói cách khác, giáo
dục phải giúp ngƣời học chiếm lĩnh cả kiến thức, kỹ năng và vận dụng đƣợc vào
trong thực tiễn cuộc sống chứ không đơn thuần là nắm bắt lí thuyết. Việc hình thành
và phát triển năng lực ở ngƣời học đã đƣợc xác định trong mục tiêu đổi mới giáo
dục phổ thông sau năm 2015. Để góp phần chuẩn bị cho việc triển khai thực hiện có
hiệu quả mục tiêu giáo dục phổ thông sau năm 2015 thì việc nghiên cứu các hoạt
động dạy và học theo hƣớng hình thành, phát triển năng lực ngƣời học là vấn đề cần
đƣợc quan tâm nghiên cứu.
Vật lí là bộ môn khoa học gắn liền với thực nghiệm. Trong chƣơng trình vật lí
phổ thông, nhiều khái niệm vật lí và hầu hết các định luật vật lí đƣợc hình thành
bằng con đƣờng thực nghiệm. Thông qua thực nghiệm ta có thể rút ra đƣợc kiến

thức mới hoặc đối chiếu, kiểm tra lại các hệ quả vật lí đã có từ các suy luận logic.
Đồng thời thực nghiệm cũng là con đƣờng hƣớng cho ngƣời học phát triển các năng
lực cần thiết nhƣ năng lực tƣ duy sáng tạo, năng lực thực nghiệm,... Nhằm phát triển
năng lực cho học sinh đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu theo hƣớng phát
triển năng lực thực nghiệm nhƣ: “Bồi dƣỡng phƣơng pháp thực nghiệm vật lí cho
học sinh khi dạy một số kiến thức chƣơng “Chất khí” Vật lí 10, chƣơng trình

1


chuẩn”- Vũ Thị Nguyệt Anh[3]; “Bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh
trong dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT”- Đinh Anh Tuấn[11],
hay “Vận dụng phƣơng pháp thực nghiệm vào dạy học chƣơng “Động lực học chất
điểm” và chƣơng “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 với sự hỗ trợ của thí nghiệm
mô phỏng và thí nghiệm ảo”- Dƣơng Quốc Việt[12]… Các công trình nghiên cứu
chủ yếu phát triển năng lực cho học sinh bằng cách sử dụng các phƣơng pháp thực
nghiệm hay phát triển bằng cách sử dụng các thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm
ảo… Tuy nhiên các nghiên cứu đó chƣa đề cập đến việc xây dựng các nhiệm vụ
thực nghiệm. Vì vậy, tôi đề xuất thêm hƣớng phát triển năng lực thực nghiệm bằng
cách xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm.
Trong chƣơng trình Vật lí THPT chƣơng “Động lực học chất điểm”- SGK Vật
lí 10 là chƣơng các nội dung kiến thức chủ yếu đƣợc xây dựng từ thực nghiệm. Vì
vậy, tôi lựa chọn chƣơng “Động lực học chất điểm”- SGK Vật lí 10 để phát triển
năng lực thực nghiệm cho học sinh. Và tôi tiếp tục hƣớng phát triển năng lực thực
nghiệm với đề tài: “Xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy học chƣơng
“Động lực học chất điểm”- SGK Vật lí 10”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng các nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy và học chƣơng
“Động lực học chất điểm” nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho HS ở THPT.
3. Giả thuyết khoa học

Nếu có thể xây dựng và đề xuất đƣợc hƣớng sử dụng các nhiệm vụ thực
nghiệm trong dạy và học chƣơng “Động lực học chất điểm” thì sẽ phát triển đƣợc
năng lực thực nghiệm cho học sinh THPT.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Hệ thống hóa cơ sở lí luận về năng lực, năng lực thực nghiệm, nhiệm vụ thực
nghiệm.
- Điều tra cơ sở thực tiễn.
- Nghiên cứu mục tiêu dạy học, cấu trúc và nội dung của chƣơng “Động lực
học chất điểm”.

2


- Xây dựng và đề xuất hƣớng sử dụng các nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy và
học chƣơng “Động lực học chất điểm” nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của HS.
- Dự kiến thực nghiệm sƣ phạm.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận
- Phƣơng pháp điều tra
- Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
6. Dự kiến những đóng góp mới
- Hệ thống hóa đƣợc cơ sở lý luận về năng lực; năng lực thực nghiệm; nhiệm
vụ thực nghiệm.
- Xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm và đề xuất hƣớng sử dụng trong dạy và
học chƣơng “Động lực học chất điểm”- SGK Vật lí 10 theo hƣớng phát triển năng
lực thực nghiệm.
7. Cấu trúc của khóa luận
Ngoài phần mục lục, mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục thì nội
dung khóa luận gồm 3 chƣơng:
- Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng các nhiệm vụ thực

nghiệm trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông.
- Chƣơng 2. Xây dựng và sử dụng các nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy học
chƣơng “Động lực học chất điểm”- SGK Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực thực
nghiệm của học sinh.
- Chƣơng 3. Dự kiến thực nghiệm sƣ phạm.

3


NỘI DUNG
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG CÁC NHIỆM VỤ
THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Lí luận về NLTN trong dạy học Vật lí
1.1.1. Khái niệm năng lực
Theo từ điển tâm lí học, năng lựclà tập hợp các tính chất hay phẩm chất của
tâm lí cá nhân, đóng vai trò điều kiện bên trong, tạo thuân lợi cho việc thực hiện tốt
một dạng hoạt động nhất định.[4]
Theo Nguyễn Công Khanh, năng lực của học sinh phổ thông là khả năng làm
chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ… phù hợp với lứa tuổi và vận hành
(kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập hoặc
giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống. Nhƣ vậy,
Nguyễn Công Khanh đã tiếp cận khái niệm năng lực dƣới góc độ giáo dục học hơn
là dƣới góc độ tâm tâm lí học.[6]
Theo cách tiếp cận khác của một nhóm tác giả thì năng lực còn gọi là khả năng
thực hiện nhƣ khả năng giải nhanh các bài tập… là một sự kết hợp linh hoạt và độc
đáo của nhiều đặc điểm tâm lý của một ngƣời, tạo thành những điều kiện chủ quan
thuận lợi giúp ngƣời đó tiếp thu dễ dàng, tập dƣợt nhanh chóng và hoạt động đạt
hiệu quả cao trong một lĩnh vực nào đó.[10]
Theo chƣơng trình giáo dục phổ thông Tổng thể: Năng lực là thuộc tính cá

nhân đƣợc hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện,
cho phép con ngƣời huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá
nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành công một loại hoạt động
nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể[1].
Nhƣ vậy, có rất nhiều các quan điểm đƣa ra khái niệm về năng lực. Tuy nhiên,
dù các khái niệm trên có những tiếp cận khác nhau nhƣng chúng có cùng khẳng
định: năng lực đƣợc thể hiện trong quá trình hoạt động và tạo ra hiệu quả của hoạt

4


động. Vì vậy chúng tôi đƣa ra khái niệm về năng lực nhƣ sau: “Năng lực là khả
năng vận dụng các kiến thức, kỹ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ
hứng thú, niềm tin, ý chí,… để giải quyết một vấn đề nào đó trong bối cảnh nhất
định. Năng lực đƣợc đánh giá thông qua phƣơng thức thực hiện và kết quả thực hiện
hoạt động của cá nhân khi giải quyết vấn đề đã đƣợc đặt ra”.
1.1.2. Khái niệm NLTN
Theo Nguyễn Nhƣ Ý: Thực nghiệm là tạo ra những biến đổi nhất định của sự
vật để xem xét những hiện tƣợng nào đó hoặc kiểm tra tính đúng sai của các lý
thuyết, của những ý kiến hoặc gợi ra những ý kiến mới.[13]
Theo Bùi Hiền: Thực nghiệm là phƣơng pháp nghiên cứu khoa học nhằm theo
dõi, quan sát, kiểm tra, đánh giá kết quả thu đƣợc theo giả thuyết đã nêu bằng cách
tạo ra những điều kiện nhất định cho sự vật, hiện tƣợng đƣợc đƣa vào thử.[5]
Trong nghiên cứu khoa học, thực nghiệm đƣợc hiểu là quá trình thu thập, phân
tích thông tin để kiểm chứng cho một giả thuyết khoa học đã đƣợc đặt ra. Năng lực
thực nghiệm cũng là khả năng vận dụng các kiến thức, kỹ năng, thái độ và các thuộc
tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,… để thực hiện thành công hoạt
động thực nghiệm trong một bối cảnh nhất định nhằm giải quyết các vấn đề đã đặt
ra[11].
Từ khái niệm năng lực và khái niệm thực nghiệm, chúng tôi đƣa ra khái niệm

năng lực thực nghiệm sau đây: NLTN là khả năng thực hiện thành công hoạt động
thực nghiệm (đề xuất phƣơng án TN khả thi, tiến hành TN, chế tạo các dụng cụ
TN...) khi giải quyết vấn đề trong một bối cảnh nhất định nhờ vận dụng hệ thống
kiến thức, kĩ năng, thái độ... và các thuộc tính cá nhân khác.
1.1.3. Cấu trúc của NLTN
Theo Schreiber, N., Theyssen, H. & Schecker, H , cấu trúc của NLTN bao
gồm các NL thành phần sau: NL xác định vấn đề cần nghiên cứu và đƣa ra các dự
đoán, giả thuyết; NL thiết kế các phƣơng án thí nghiệm; NL tiến hành phƣơng án thí
nghiệm đã thiết kế; NL xử lí, phân tích và trình bày kết quả[14].

5


Cách phân chia NLTN thành các thành phần nhƣ vậy dựa theo logic của các
hoạt động thực nghiệm. Sử dụng cấu trúc này, chúng tôi cụ thể hóa các thành phần
đó thành các thành tố bên trong của NLTN nhƣ bảng 1 sau đây:
Bảng 1.1. Cấu trúc của năng lực thực nghiệm
TT1. Xác định vấn đề cần nghiên TT.1.1. Đặt ra những câu hỏi về sự kiện vật lí
cứu và đƣa ra các dự đoán, giả xung quanh vấn đề cần nghiên cứu
thuyết

TT.1.2. Phát biểu đƣợc vấn đề cần nghiên cứu
TT.1.3. Đề xuất và lựa chọn đƣợc các dự
đoán/ giả thuyết hợp lí

TT2. Thiết kế các phƣơng án thí TT.2.1. Đề xuất các phƣơng án thí nghiệm
nghiệm

TT.2.2. Lựa chọn đƣợc phƣơng án khả thi
TT.2.3. Lập đƣợc kế hoạch tiến hành thí

nghiệm chi tiết

TT3.Tiến hành phƣơng án thí TT.3.1. Lựa chọn dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
nghiệm đã thiết kế

TT.3.2. Lắp ráp thiết bị thí nghiệm
TT.3.3. Kiểm tra thiết bị, phát hiện sai sót và
sửa chữa
TT.3.4. Tiến hành thí nghiệm
TT.3.5. Quan sát hiện tƣợng diễn ra, thu thập
và ghi lại kết quả từ thí nghiệm

TT4. Xử lí, phân tích và trình TT.4.1. Xử lí số liệu
bày kết quả

TT.4.2. Biểu diễn kết quả đo dƣới các dạng
khác nhau
TT.4.3. Biện luận tính đúng đắn của kết quả
TN và tính đúng đắn của kết luận rút ra từ kết
quả TN.
TT.4.4.Đánh giá, cải tiến phép đo.

6


Mỗi yếu tố cấu trúc của năng lực thực nghiệm chúng tôi gọi là một năng lực
thành phần của năng lực thực nghiệm vì mỗi yếu tố đó đã phản ánh một hoạt động
thực nghiệm. Các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm đƣợc sắp xếp theo
một logic cấu thành năng lực thực nghiệm và nó chính là logic của quá trình hoạt
động thực nghiệm. Do đó, cũng có thể quan niệm mỗi năng lực thành phần là một

tiêu chí của năng lực thực nghiệm.
1.1.4. Các biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm
* Biện pháp 1. Tăng cƣờng sử dụng thí nghiệm trong dạy học.
Việc sử dụng thí nghiệm vật lí trong dạy học góp phần quan trọng vào việc
hoàn thiện các năng lực của HS, sự phát triển toàn diện của ngƣời học. Nhờ có TN,
HS hiểu sâu hơn bản chất vật lí của các hiện tƣợng, định luật, quá trình… đƣợc
nghiên cứu, do đó khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS sẽ linh hoạt và
hiệu quả hơn. Nói cách khác, TN là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn. Nhƣ vậy TN
có vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển NLTN. Đây là biện pháp có
thể phát triển nhiều nhất số lƣợng các thành tố của NLTN (Bảng 1.1).
Việc sử dụng các thí nghiệm đơn giản hay các hiện tƣợng tự nhiên rồi yêu cầu
HS đặt ra các câu hỏi, thu thập phân tích các dữ liệu để phát hiện vấn đề và yêu cầu
HS phát biểu vấn đề thì các thành tố TT1.1, TT1.2, TT3.5, TT4.3 sẽ đƣợc phát triển.
Việc tăng cƣờng làm TN trƣớc hết là để HS có niềm tin vào việc có thể tự lực
làm TN. Từ chỗ đơn giản là bắt chƣớc, làm TN theo hƣớng dẫn và có phƣơng án
cho trƣớc đến việc đề xuất phƣơng án TN, lựa chọn đƣợc các phƣơng án khả thi, tự
lắp ráp đƣợc thiết bị thí nghiệm từ dụng cụ đã chọn và phát hiện sai sót, sửa chữa
khi kiểm tra thiết bị và tiến hành đƣợc thí nghiệm. Từ đó các thành tố của NLTN:
TT2.1, TT2.2, TT3.2, TT3.3, TT3.4 đƣợc phát triển.
+ HS có thể đề xuất đƣợc các phƣơng án kiểm tra dự đoán/giả thuyết và lựa
chọn đƣợc phƣơng án phù hợp tức là thành tố TT2.1, TT2.2 đƣợc phát triển. Ví dụ:
Khi dạy về Lực đàn hồi của lò xo (Vật lí 10) học sinh đƣợc nhận nhiệm vụ thiết kế
phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra độ lớn của lực đàn hồi liên quan đến độ dãn của
lò xo nhƣ thế nào? HS có thể đƣa ra phƣơng án kiểm nghiệm dựa trên tác dụng làm

7


biến dạng của lò xo và sử dụng một số quả cân giống nhau. Tƣơng ứng với ví dụ
này HS tiếp tục thực hiện các nhiệm vụ nhƣ: xác định mục đích thí nghiệm, dự kiến

các dụng cụ đo, dự kiến các bƣớc tiến hành và các lƣu ý trong quá trình làm thí
nghiệm nghĩa là thành tố TT2.3 đƣợc phát triển.
Các TN biểu diễn đa phần là GV thực hiện, tuy nhiên nếu tăng cƣờng sử dụng
chúng sẽ rèn luyện cho HS kỹ năng quan sát, nhận xét kết quả TN, đồng thời HS có
thể bắt chƣớc thực hiện đƣợc các thao tác tiến hành TN. Đây chính là cơ sở ban đầu
hình thành các chỉ số hành vi của NLTN của HS. Từ đó phát triển các thành tố:
TT3.4, TT3.5, TT4.1. Vì vậy GV cần sử dụng tối đa các TN trong chƣơng trình.
Thực hiện các TN một cách bài bản, công phu để qua đó HS khắc sâu kiến thức và
rèn luyện một số kỹ năng chuyên biệt môn vật lí.
Khi thực hiện các TN thực tập, HS có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với dụng cụ,
đƣợc lựa chọn, sắp xếp, đo đạc trực tiếp với dụng cụ và xử lí số liệu... Đối với các
TN trực diện, HS tiến hành tại lớp do đó đƣợc sự hƣớng dẫn, điều chỉnh trực tiếp
của GV. Nhờ đó mà thành tố NLTN: TT3.1, TT4.1 đƣợc bồi dƣỡng và phát triển.
Để phát triển NLTN, HS phải tự thực hiện các bƣớc của quá trình TN, thực hiện
nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lí nhiều số liệu sau đó rút ra kết luận.
Trong thực tế, ở các tiết thực hành, HS vẫn chƣa đƣợc phát triển tối đa NLTN. Để
bồi dƣỡng và phát triển NLTN, khả năng sáng tạo của HS, GV cần thƣờng xuyên
giao cho HS các nhiệm vụ mang tính thực nghiệm tại nhà. Khi thực hiện các nhiệm
vụ mang tính thực nghiệm tại nhà, HS rèn luyện đƣợc các thành tố của NLTN:
TT1.1, TT1.3, TT2.1, TT2.2, TT2.3, TT3.1, TT3.4, TT3.5, TT4.1, TT4.2. Nếu
thƣờng xuyên giao cho HS các TN quan sát vật lí ở nhà thì NLTN của HS ngày
càng hoàn thiện và phát triển hơn.
* Biện pháp 2. Thƣờng xuyên sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm trong DH.
Phƣơng pháp thực nghiệm là phƣơng pháp thu thập các sự kiện trong những
điều kiện đƣợc tạo ra một cách đặc biệt (tạo ra kinh nghiệm mới, lý thuyết mới để
khẳng định những mối liên hệ dự kiến sẽ có trong những điều kiện mới) đảm bảo
cho sự thể hiện tích cực, chủ động của các hiện tƣợng, sự kiện nghiên cứu [18].

8

Trong quá trình DH, đặc biệt với bộ môn vật lí thì việc sử dụng phƣơng pháp này
đƣợc dùng khá phổ biến.
Trong biện pháp này để thực hiện tốt và phát triển đƣợc các thành tổ NLTN thì
vai trò của ngƣời GV là rất cần thiết. Do vậy, GV cần lƣu ý:
- Khai thác và sử dụng tối đa các bài học có thể sử dụng phƣơng pháp thực
nghiệm.
- Khi thực hiện phƣơng pháp này cần phát huy tối đa khả năng của HS nhƣ đề
xuất phƣơng án, nêu vấn đề, sử dụng kiến thức liên quan, kiểm tra đánh giá…Từ đó
phát triển các thành tố NLTN của HS: TT1.1, TT1.2, TT1.3, TT3.3, TT4.4.
- Tạo điều kiện cho HS làm TN nhằm cũng cố niềm tin cho các em, đồng thời
tạo cơ hội cho các em tiếp xúc trực tiếp và rèn luyện các thao tác thực hành TN, qua
đó thành tố 3.4 của năng lực thực nghiệm đƣợc phát triển.
- Kết quả thực nghiệm thu đƣợc có thể có sai số so với các kết quả lí thuyết.
GV cần hƣớng dẫn HS tìm ra nguyên nhân sai số, từ đó đƣa ra biện pháp khắc phục.
Qua đó kỹ năng tính toán, thu thập và xử lý số liệu của HS đƣợc nâng cao; từ đó các
thành tố TT3.5, TT4.1, TT4.4 đƣợc phát triển.
* Biện pháp 3. Đổi mới cách thức kiểm tra đánh giá theo hƣớng chú trọng phát
triển năng lực thực nghiệm.
Đánh giá theo hƣớng chú trọng phát triển NLTN nghĩa là trong quá trình học
tập, trong các đề kiểm tra, đề thi... nên tăng cƣờng các câu hỏi yêu cầu HS phải vận
dụng NLTN để giải quyết.
- Trong các lần kiểm tra, kể cả kiểm tra miệng nên tăng cƣờng các câu hỏi, các
bài tập thí nghiệm. Đó là những bài tập đòi hỏi các em phải vận dụng linh hoạt tổng
hợp các kiến thức lí thuyết, kỹ năng thực nghiệm, vốn hiểu biết về vật lí, kỹ thuật và
thực tế trong cuộc sống để xác định mục tiêu, lựa chọn phƣơng án, lựa chọn dụng cụ,
thực hiện thí nghiệm theo quy trình, thu thập và xử lí số liệu để giải quyết nhiệm vụ
đặt ra. Tóm lại, những bài tập này yêu cầu HS giải theo con đƣờng thực nghiệm, hoặc
đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lí thuyết. Để từ đó các thành tố
năng lực: TT1.2, TT2.2, TT3.1, TT3.4, TT3.5, TT4.1 của HS đƣợc phát triển.

9


- Các bài tập thí nghiệm ở trƣờng phổ thông thƣờng sử dụng cụ thiết bị có thể
khai thác ở phòng thí nghiệm trong nhà trƣờng hoặc sử dụng các thiết bị tự làm. Đa
dạng hóa các hình thức kiểm tra đánh giá bằng cách sử dụng kết hợp nhiều hình
thức nhƣ đánh giá quá trình và đánh giá kết quả. Đánh giá quy trình sẽ là cần thiết
và hiệu quả nếu GV cần đánh giá sự tuân thủ đúng quy trình, sự chuẩn xác của các
thao tác tay chân trong quy trình thực hiện và thời gian hoàn thành công việc. Đánh
giá kết quả là cần thiết khi hoàn thành công việc là yếu tố tác động ngƣợc lên quy
trình thực hiện phát triển tối ƣu thành tố NLTN: TT4.3; TT4.4 cho HS.
Tóm lại, ngoài việc phát triển các thành tố trong từng biện pháp, nếu chúng ta
muốn phát triển tối ƣu các thành tố của NLTN thì chúng ta phải biết sử dụng linh
hoạt các biện pháp trong từng hoạt động thực nghiệm cụ thể. Trên đây, chúng tôi
đƣa ra một số biện pháp phát triển NLTN và việc phát triển các thành tố NLTN sẽ
đƣợc cụ thể hơn trong chƣơng sau của đề tài.
1.1.5. Đánh giá NLTN
Khác với việc tổ chức hoạt động dạy học, các công cụ đánh giá cần chỉ rõ thành
tố của năng lực cần đánh giá và xây dựng đƣợc các công cụ đánh giá từng thành tố
của các năng lực thành phần. Dƣới đây, chúng tôi đã sử dụng cách đánh giá đựa trên
các tiêu chí đánh giá và cấp độ đạt đƣợc của từng thành tố năng lực thành phần.
Bảng 1.2. Các tiêu chí đánh giá của NLTN
Tiêu chí
đánh giá
1. Xác định
vấn đề cần
nghiên cứu
và đƣa ra
các dự

đoán, giả
thuyết

Cấp độ
Thành tố

3 điểm

2 điểm

1 điểm

1.1. Đặt ra

Tự đặt ra đƣợc

Đặt ra đƣợc

Không đặt ra

những câu

những câu hỏi về

những câu hỏi

đƣợc những

hỏi về sự

sự kiện vật lí xung về sự kiện vật lí

câu hỏi về sự

kiện vật lí

quanh vấn đề cần

xung quanh vấn

kiện vật lí xung

xung quanh

nghiên cứu.

đề cần nghiên

quanh vấn đề

vấn đề cần

cứu dƣới sự định cần nghiên

nghiên cứu.

hƣớng, giúp đỡ
của giáo viên.

10

cứu.


1.2. Phát

Tự phát biểu đƣợc

Phát biểu đƣợc

Không phát

biểu đƣợc

vấn đề cần nghiên

vấn đề cần

biểu đƣợc vấn

vấn đề cần

cứu.

nghiên cứu dƣới

đề cần nghiên

sự định hƣớng

cứu.

nghiên cứu

giúp đỡ của giáo
viên.
1.3. Đề xuất

Tự đề xuất đƣợc

Đề xuất và lựa

Không đề xuất

và lựa chọn

các dự đoán, giả

chọn đƣợc các

và lựa chọn

đƣợc các dự

thuyết bằng kiến

dự đoán, giả

đƣợc các dự

đoán, giả

thức, kinh nghiệm

thuyết hợp lí

đoán, giả

thuyết hợp lí

của bản thân và tự

dƣới sự định

thuyết.

lựa chọn đƣợc các

hƣớng, giúp đỡ

dự đoán, giả thuyết của giáo viên.
hợp lí, tối ƣu có thể
dùng thực nghiệm
để kiểm tra.
2.1. Đề xuất

Tự đề xuất đƣợc

Đề xuất đƣợc

Không đề xuất

đƣợc các

các phƣơng án thí

các phƣơng án

đƣợc các

phƣơng án

nghiệm khác

thí nghiệm khác

phƣơng án thí

thí nghiệm

nhau.

nhau dƣới sự

nghiệm.

2. Thiết kế

định hƣớng giúp

các phƣơng

đỡ của giáo

án thí

viên.

nghiệm

2.2. Lựa

Tự đề xuất đƣợc

Đề xuất đƣợc

Không đề xuất

chọn đƣợc

các phƣơng án thí

các phƣơng án

đƣợc các

các phƣơng

nghiệm khác

thí nghiệm khác

phƣơng án thí

án khả thi

nhau.

nhau dƣới sự

nghiệm.

định hƣớng giúp
đỡ của giáo

11


viên.

2.3. Lập

Tự lập đƣợc kế

Lập đƣợc kế

Không lập

đƣợc kế

hoạch tiến hành

hoạch tiến hành

đƣợc kế hoạch

hoạch tiến

thí nghiệm đã thiết thí nghiệm đã

tiến hành thí

hành thí

kế một cách chi

thiết kế một cách

nghiệm đã thiết

nghiệm chi

tiết.

chi tiết dƣới sự

kế.

tiết

định hƣớng, giúp
đỡ của giáo viên.

3.1. Lựa

Tự lựa chọn đúng

Lựa chọn đúng

Không lựa

chọn dụng

dụng cụ, thiết bị

dụng cụ, thiết bị

chọn đƣợc

cụ, thiết bị

thí nghiệm.

thí nghiệm dƣới

dụng cụ, thiết

sự định hƣớng

bị để làm thí

3. Tiến

giúp đỡ của giáo

nghiệm.

hành các

viên.

thí nghiệm

phƣơng án

3.2. Lắp ráp

Tự lắp ráp đƣợc

Lắp ráp đƣợc

Không lắp ráp

thí nghiệm

đƣợc thiết bị

chính xác thiết bị

chính xác thiết

đƣợc thiết bị

đã thiết kế

thí nghiệm

thí nghiệm.

bị thí nghiệm

thí nghiệm.

dƣới sự định
hƣớng, giúp đỡ
của giáo viên.
3.3. Kiểm tra Tự kiểm tra thiết

Kiểm tra thiết bị, Có kiểm tra

thiết bị, phát

bị, phát hiện đƣợc

phát hiện đƣợc

hiện sai sót

sai sót và sửa chữa sai sót và sửa

chƣa phát hiện

và sửa chữa

đƣợc những sai

chữa đƣợc

đƣợc sai sót và

sót đơn giản,

những sai sót

chƣa sửa chữa

thông thƣờng.

đơn giản, thông

đƣợc những sai

thƣờng dƣới sự

sót.

12

thiết bị nhƣng

định hƣớng,
giúp đỡ của giáo
viên.
3.4. Tiến

Tự quan sát, giải

Quan sát, giải

Quan sát hiện

hành đƣợc

thích đƣợc hiện

thích đƣợc hiện

tƣợng diễn ra

thí nghiệm

tƣợng diễn ra, thu

tƣợng diễn ra,

nhƣng chƣa

thập và ghi lại dữ

thu thập và ghi

giải thích đƣợc

liệu một cách

lại dữ liệu một

hiện tƣợng và

chính xác.

cách chính xác

chƣa thu thập

dƣới sự định

và ghi lại dữ

hƣớng, giúp đỡ

liệu.

của giáo viên.
3.5. Quan sát Quan sát, phân

Quan sát, phân

Quan sát đƣợc

hiện tƣợng

tích, giải thích

tích hiện tƣợng

hiện tƣợng diễn

diễn ra, thu

hiện tƣợng diễn

diễn ra, thu thập

ra, nhƣng

thập và ghi

ra, ghi lại kết quả

và ghi lại dữ liệu không thu thập

lại dữ liệu

một cách chính

dƣới sự hƣớng

và ghi lại dữ

xác.

dẫn của giáo

liệu.

viên.
4.1. Xử lí

Tự xử lí đƣợc kết

Xử lí đƣợc kết

Không xử lí

đƣợc kết quả

quả thí nghiệm

quả thí nghiệm

đƣợc kết quả

đo

chính xác, tính

chính xác, tính

thí nghiệm.

toán đƣợc sai số

toán đƣợc sai số

của thí nghiệm.

của thí nghiệm

4. Xử lí,
phân tích

dƣới sự định

và trình

hƣớng, giúp đỡ

bày kết
quả

của giáo viên.
4.2. Biểu

Tự biểu diễn kết

Biểu diễn kết

Không biểu

diễn kết quả

quả đo đƣợc dƣới

quả đo đƣợc

diễn kết quả

13


đo đƣợc dƣới nhiều dạng dạng
nhiều dạng

(bảng hay đồ thị).

dƣới nhiều dạng

đo.

(bảng hay đồ
thị) dƣới sự định
hƣớng, giúp đỡ
của giáo viên.

4.3. Biện luận Tự biện luận đƣợc

Biện luận đƣợc

Không biện

đƣợc tính

tính đúng đắn, nêu tính đúng đắn

luận đƣợc tính

đúng đắn của

đƣợc kết luận rút

của kết quả thí

đúng đắn của

kết quả thí

ra từ kết quả thí

nghiệm và kết

kết quả thí

nghiệm và

nghiệm.

luận rút ra từ kết

nghiệm và kết

kết luận rút ra

quả thí nghiệm

luận rút ra từ

từ kết quả thí

dƣới sự định

kết quả thí

nghiệm

hƣớng, giúp đỡ

nghiệm.

của giáo viên.
4.4. Đánh

Tự đánh giá, nêu

Đánh giá, nêu

Không đáng

giá, cải tiến

đƣợc cách cải tiến

đƣợc cách cải

giá và nêu

phép đo

phép đo và thực

tiến phép đo và

đƣợc cách cải

hiện cải tiến phép

thực hiện cải

tiến phép đo.

đo.

tiến phép đo
dƣới sự định
hƣớng, giúp đỡ
của giáo viên.

1.2. Lí luận về xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy học vật lí
1.2.1. Khái niệm nhiệm vụ thực nghiệm

Câu hỏi là phát ngôn đƣợc đƣa ra với mục đích chính nhằm nhận đƣợc thông
tin từ phía ngƣời đƣợc hỏi.[16]

14


Hay Lê Phƣớc Lộc đã đƣa ra khái niệm câu hỏi trong đời thƣờng nhƣ sau:
“Câu hỏi trong đời thƣờng biểu hiện sự mong muốn tìm tòi, hiểu biết của con ngƣời
từ thƣở mới bắt đầu tập nói ”.[7]
Từ các khái niệm câu hỏi trên , trong môn vật lí, chúng tôi có thể hiểu: “Câu
hỏi vật lí là những câu hỏi, những yêu cầu học tập đặt ra cho học sinh về sự vật,
hiện tƣợng vật lí và dùng các kiến thức vật lí để giải thích”.
Bài tập vật lí đƣợc hiểu là một vấn đề đƣợc đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ
những suy lí lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và
các phƣơng pháp vật lí. Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi một vấn đề xuất hiện do
nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với học sinh. Sự tƣ duy
định hƣớng một cách tích cực luôn luôn là việc giải bài tập.[15]
Bài tập thí nghiệm vật lí là những bài tập mà việc giải nó đòi hỏi phải làm thí
nghiệm để xác định một đại lƣợng Vật lí nào đó, hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa
các thông số Vật lý hoặc kiểm tra tính chân thực của lời giải lý thuyết. Bài tập thí
nghiệm vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực nghiệm, nó có tác dụng lớn
trong việc bồi dƣỡng cho học sinh phƣơng pháp thực nghiệm của nhận thức Vật
lí.[10]
Chúng tôi thấy rằng, cả câu hỏi và bài tập vật lí đều là những nhiệm vụ mà học
sinh nhận đƣợc từ giáo viên trong dạy học. Các nhiệm vụ đó có thể xuất hiện ở
nhiều giai đoạn khác nhau trong tiến trình dạy học. Từ đó, chúng tôi đƣa ra khái
niệm: “Nhiệm vụ thực nghiệm trong dạy học vật lí là yêu cầu đặt ra cho học sinh
mà trong đó đòi hỏi học sinh phải thực hiện các hoạt động thực nghiệm phù hợp với
lứa tuổi và điều kiện học tập mới giải quyết đƣợc yêu cầu đặt ra”.
1.2.2. Các yêu cầu cần đạt đối với xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm

- Phải phù hợp với nội dung chƣơng trình, bài học và với thực tiễn dạy học ở
các trƣờng phổ thông.
- Phải gần gũi với đời sống thực tiễn của học sinh.
- Phải tích hợp đƣợc kiến thức, kĩ năng của quá trình thực nghiệm.

15


- Nếu nhiệm vụ thực nghiệm là các thí nghiệm thực thì dụng cụ thí nghiệm
phải đơn giản, dễ tìm và thao tác thí nghiệm không quá khó.
- Nếu nhiệm vụ thực nghiệm là các bài tập thực nghiệm thì các bài tập đó
phải phù hợp với năng lực của từng đối tƣợng học sinh, phải khắc sâu đƣợc một
kiến thức lí thuyết nhất định và phát huy khả năng sáng tạo, vận dụng kiến thức
của học sinh để tạo cho học sinh khả năng đƣa ra nhiều phƣơng pháp giải cho một
bài tập.
1.3. Mối quan hệ của nhiệm vụ thực nghiệm và năng lực thực nghiệm
Mối quan hệ giữa xây dựng các nhiệm vụ thực nghiệm với phát triển năng lực
thực nghiệm cho học sinh đƣợc thể hiện ở bảng sau:
Bảng 1.3. Mối quan hệ giữa các NVTN và sự phát triển của NLTN
Năng lực thực nghiệm

Các nhiệm vụ thực nghiệm
- Tiếp cận vấn đề thực nghiệm. (phát triển TT1.1)
- Thiết kế tình huống về vấn đề thực nghiệm và câu hỏi
nêu vấn đề. (phát triển TT1.2)

Hình thành giả thuyết thực - Nghiên cứu vấn đề thực nghiệm, huy động tri thức
nghiệm

và kinh nghiệm đã có để làm xuất hiện các liên

tƣởng, các dự đoán (đặt các câu hỏi liên quan đến
vấn đề thực nghiệm và đƣa ra các dự đoán để trả lời
câu hỏi). (phát triển TT1.1, TT1.3)
- Sàng lọc các liên tƣởng và hình thành giả thuyết
thực nghiệm (dựa trên phân tích những tri thức đã biết
để lựa chọn ra giả thuyết có căn cứ). (phát triển TT1.3)
- Đề xuất đƣợc các phƣơng án thực nghiệm. (phát
triển TT2.1)

Thiết kế phƣơng án thực + Bạn sẽ tìm câu trả lời bằng cách nào?
nghiệm

+ Bạn cần những nguyên vật liệu, trang thiết bị gì để
tiến hành thực nghiệm?

16


+ Quy trình tiến hành thực nghiệm sẽ nhƣ thế nào?
- Xác định đƣợc phƣơng án khả thi và quy trình thực
nghiệm “chuẩn” (theo tƣ duy logic) để tiến hành thực
nghiệm. (phát triển TT2.2, TT2.3)
- Chuẩn bị cho tiến hành thực nghiệm. (phát triển
TT3.1)
- Thực hiện các thao tác để tiến hành thực nghiệm.
Tiến hành thực nghiệm và (phát triển TT3.2, TT3.3, TT3.4, TT3.5)
thu thập kết quả thực nghiệm - Thu thập, ghi chép số liệu thực nghiệm nhƣ: cách
quan sát; cách ghi lại kết quả quan sát; lập bảng theo
dõi… (phát triển TT3.6)
- Xử lý và biểu diễn dữ liệu thu đƣợc từ thực nghiệm

bằng cách nhƣ: Thiết kế các bài tập để tổ chức cho
học sinh xử lý hoặc biểu diễn dữ liệu thu đƣợc từ
thực nghiệm. (phát triển TT4.1; TT4.2)
- Đƣa ra những kết luận sơ bộ dựa trên các câu hỏi
định hƣớng của GV: (phát triển TT4.4)
Phân tích kết quả thực + Bạn đã thu đƣợc những minh chứng nào?
nghiệm và rút ra kết luận

+ Những minh chứng đó liên quan đến giả thuyết
thực nghiệm nhƣ thế nào?
+ Những minh chứng đó nói lên điều gì?
- Chia sẻ, thảo luận về kết quả nghiên cứu để đƣa ra kết
luận khoa học (Đƣa ra kết luận khoa học).

Ví dụ:
Khi dạy về chuyển động ném ngang ở vật lí lớp 10, giáo viên yêu cầu học sinh
quan sát thí nghiệm búng một viên phấn bay với vận tốc ban đầu theo phƣơng
ngang và khác 0.

17