Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS khi dạy học chương “lượng tử ánh sáng” lớp 12 THPT (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐOÀN QUỐC VIỆT

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC
PHỔ THÔNG
Demo Version - Select.Pdf SDK

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lí
Mã số: 8140111

U N V N THẠC S

HO HỌC GI O

Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. NGUYỄN BẢO HOÀNG TH NH

Huế, năm 2018

i

C


ỜI C M ĐO N
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của
riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn

là trung thực và chưa từng được công bố trong một công trình
nào.

Huế, tháng 9 năm 2018
Tác giả luận văn
Đoàn Quốc Việt

Demo Version - Select.Pdf SDK

ii


ỜI CẢM ƠN
Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng
Sau Đại học, khoa Vật lí và Bộ môn phương pháp giảng dạy vật lí
trường Đại học Sư phạm Huế.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn
Bảo Hoàng Thanh đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tác
giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu và thầy
Nguyễn Tiến Vũ trường THPT Cao Thắng – TP Huế đã giúp đỡ tác
giả trong quá trình thực nghiệm sư phạm.
Demo Version - Select.Pdf SDK
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè
và người thân đã giúp đỡ, động viên tác giả trong quá trình nghiên
cứu và hoàn thành luận văn này.

Huế, tháng 9 năm 2018
Tác giả luận văn
Đoàn Quốc Việt

iii


M C
C
Tên mục lục
Trang phụ bìa

Trang
i

Lời cam đoan

ii

Lời cảm ơn

iii

M C

C

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

6

2. Mục đích nghiên cứu

8

3. Giả thuyết khoa học

8

4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu

8

5. Phạm vi nghiên cứu

8

6. Phương pháp nghiên cứu
7. Nhiệm vụ nghiên cứu

8
9

8. Đóng góp mới của đề tài
9. Cấu trúc luận văn

9
9

NỘI UNG
Chương 1: Cơ sở lí luận của việc bồi dưỡng năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí

Demo Version - Select.Pdf SDK
1.1 Năng lực
1.1.1 Khái niệm năng lực

10
10

1.1.2 Phân loại năng lực
1.1.3 Các năng lực chuyên biệt trong dạy học Vật Lí

11
12

1.1.4 Vấn đề phát triển và bồi dưỡng năng lực

14

1.2 Năng lực giải quyết vấn đề

15

1.2.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
1.2.2 Các năng lực thành tố của NLGQVĐ

15
15

1.2.3 Biểu hiện của NLGQVĐ
1.2.4 Ý nghĩa của việc hình thành và phát triển NLGQVĐ cho HS

17
17

1.3 Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề
1.3.1 Khái niệm

17
17

1.3.2 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề

19

1.3.3 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề

21

1


1.4 Các biện pháp bồi dưỡng NL GQVD cho HS trongdạy học chương
LTAS
1.4.1 Biện pháp 1: Định hướng học sinh huy động tri thức, tiếp cận,
nhận biết các tình huống có vấn đề
1.4.2 Biện pháp 2: Định hướng học sinh phân tích thông tin, vấn đề
và đề xuất các giả thuyết, chiến lược giải quyết vấn đề
1.4.3 Biện pháp 3: Định hướng học sinh thực hiện kế hoạch theo giải
pháp đã đề ra, điều chỉnh kế hoạch, thực hiện
1.4.3 Biện pháp 4: Tạo động cơ, hứng thú học tập cho HS nhằm tăng
cường sự tham gia tích cực của học sinh vào quá trình giải quyết vấn đề.

23
23
24
25
25

1.5 Dạy học GQVĐ các loại kiến thức vật lí đặc thù
1.6 Xây dựng Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề
1.6.1 Xây dựng phiếu đánh giá theo tiêu chí (Rubric)
1.6.2 Nguyên tắc thiết kế Rubric
1.6.3 Quy trình thiết kế Rubric
1.6.4 Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

26
29
29
30
30
31

Kết luận chương 1
Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học theo hướng bồi dưỡng năng
lực GQVĐ vào dạy học chương “ ượng tử ánh sáng” Vật lí 12
2.1 Mục tiêu dạy học của chương “Lượng tử ánh sáng”

33

2.1.1 Yêu cầu chung của chương
- Select.Pdf SDK

2.1.2 MụcDemo
tiêu cụ Version
thể của chương

34
34
35

2.2 Cấu trúc logic của chương
2.3 Các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề có thể được phát
triển trong chương LTAS
2.4. Quy trình biên soạn tiến trình dạy học chương LTAS theo định
hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS

36

2.5 Xây dựng một số tiến trình dạy học theo hướng GQVĐ

42

37
40

2.5.1 Giáo án 1
2.5.2 Giáo án 2

42
53

2.5.3 Giáo án 3

2.5.4 Giáo án 4

63
73

Kết luận chương 2

82

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm

84

3.1.1 Mục đích

84

3.1.2 Nhiệm vụ
3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm

84
84

2


3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

84

3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm

84

3.3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm

85

3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm

85

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm

86

3.5.1 Đánh giá định tính

86

3.5.2 Đánh giá định lượng

87

Kết luận chương 3

91

KẾT LUẬN

93

TÀI LIỆU THAM KHẢO

95

PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

3


NH M C C M TỪ VIẾT TẮT TRONG U N V N
1. GQVĐ

Giải quyết vấn đề

2. DHGQVĐ

Dạy học giải quyết vấn đề

3. NL

Năng lực

4. GV

Giáo viên

5. HS

Học sinh

6. TN

Thực nghiệm

7. ĐC

Đối chứng

8. LTAS

Lượng tử ánh sáng

Demo Version - Select.Pdf SDK

4


NH M C C C BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
anh mục bảng
Bảng 1.1. Bảng năng lực chung trong môn Vật lí ................................................................... 12
Bảng 1.2. Dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc thù ..................... 28
Bảng 1.3. Rubric đánh giá năng lực GQVĐ ............................................................. 18
Bảng 2.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương “Lượng tử ánh sáng” vật lí12 ...... 36
Bảng 3.1. Bảng Số liệu HS các nhóm TN và ĐC ..................................................... 86
Bảng 3.2. Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra ......................................................... 88

Bảng 3.3. Bảng thống kê số % HS đạt điểm Xi ........................................................ 89
Bảng 3.4. Bảng thống kê số % HS đạt điểm từ Xi trở xuống ................................... 90
Bảng 3.5. Bảng Các thông số thống kê … ................................................................ 91
Danh mục sơ đồ
Sơ đồ 1.1. Sơ đồ cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề .............................................. 17
Sơ đồ 1.2. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học giải quyết vấn đề
trong môn Vật lí ........................................................................................................ 22

Demo
Version
- Select.Pdf
SDK“Lượng tử ánh sáng” .............. 38
trúc logic
nội dung
dạy học chương
Sơ đồ 2.1. Cấu
anh mục biểu đồ
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm .................................................... 89
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân phối tần suất ................................................................... 89
Biểu dồ 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích ...................................................... 91
anh mục đồ thị
Đồ thị 3.1. Đồ thị phân phối tần suất ........................................................................ 89
Đồ thị 3.2. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích ........................................................... 90

5


MỞ ĐẦU

1. ý do chọn đề tài

Xu hướng chung của thế giới bước vào thế kỉ XXI là tiến hành đổi mới mạnh
mẽ và cải cách giáo dục, nhằm không ngừng nâng cao chất lượng nguồn nhân lực
đáp ứng sự phát triển nhảy vọt của xã hội khi chuyển từ nền kinh tế công nghiệp –
tự động hóa sang nền kinh tế tri thức. Ở nước ta, thập niên đầu tiên của thế kỉ XXI,
công cuộc đổi mới giáo dục và đào tạo ở tất cả các cấp học, bậc học đã mang lại
những kết quả nhất định, song vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn về
nguồn lực con người. Nền giáo dục nhìn chung vẫn còn nặng tính hàn lâm ứng thí,
với quan điểm tiếp cận chương trình giáo dục là tiếp cận nội dung. Từ dạy học đến
thi kiểm tra đánh giá đều nhấn mạnh người học biết gì hơn là người học làm được
gì, có NL gì, vì vậy ở góc độ vĩ mô, chất lượng nguồn nhân lực (sản phẩm của giáo
dục đào tạo nước ta) còn thấp so với các nước trong khu vực, chưa đáp ứng được
yêu cầu của thực tiễn và sự phát triển của đất nước trong thời kì hội nhập quốc tế.
Ở các nước có nền giáo dục tiên tiến, trẻ em được dạy tư duy GQVĐ từ rất
sớm. Nói về vai trò của năng lực GQVĐ, Raja Roy Singh - nhà giáo dục học nổi

Demo Version - Select.Pdf SDK

tiếng ở n Độ đã kh ng định: “Để đáp ứng n
n

ứ

năng l
p á

áng
GQVD ộ

n

GQVĐ

n
á

ứ

ng đ

, ần

áng á ... á năng l

đ

p ả p á
n y

ng n

ển năng l

ư uy,

ể uy g n l “năng l

. [25]

Ở nước ta, Đảng và Nhà nước luôn coi trọng việc phát triển con người, con
người luôn được coi là nhân tố quan trọng nhất “

l động l

,

l

ụ

êu

cho sự phát triển bền vững của xã hội. Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban chấp
hành Trung ương khoá XI Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện
GD & ĐT xác định nhiệm vụ của đổi mới là: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng
bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng sự phát triển phẩm
chất, NL của người học”, “cuộc cách mạng về phương pháp giáo dục phải hướng
vào người học, rèn luyện và phát triển khả năng GQVĐ một cách năng động, độc
lập sáng tạo ngay trong quá trình học tập ở nhà trường phổ thông. Áp dụng những
phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho HS NL tư duy sáng tạo,

6


NLGQVĐ”Về mục tiêu giáo dục phổ thông, Luật Giáo dục đã chỉ rõ: “G á
p

ng l g p

á

năng
ng
g

ển

ản, p á

n n n á
n

p á

y

đ

án

V

đứ ,

p ụ

ả

u

u ,

ể

n, n năng động

ộ

u n ị

ng

n

ển năng l

n ngư
n;

n

ng

,

lên

y

,
áng

ng ư á

đ

uộ

ụ

ng l

,

n
á

động,

. [2]

Về phương pháp giáo dục phổ thông , Điều 28.2 Luật Giáo dục có viết:
“

ư ng p áp g á

áng

;p

p ư ng p áp

n

ụ p
p
,

ứ

ng p ả p á
đ

uy n

để

ả năng l

ng l p

,

;

n luy n

l

n

n

n; á động đ n n

,

ả ,đ

n

gá ,

động,

;

ư ng

năng

u , ứng

n ụng
p

cho HS .[2]
Để đạt được các mục tiêu trên, đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là một
nhiệm vụ quan trọng của ngành Giáo dục nhằm nâng cao chất lượng giáo dục. Việc
đổi mới PPDH ở trường phổ thông là làm thay đổi lối dạy học truyền thụ một chiều
sang các “

u

y

ch

nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự giác,

Demo Version - Select.Pdf SDK

chủ động sáng tạo, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, tinh thần hợp tác, kỹ
năng vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau trong học tập và trong thực
tiễn. Làm cho “học” là quá trình kiến tạo. HS tìm tòi khám phá, phát hiện, luyện
tập, khai thác và xử lí thông tin... tự hình thành phẩm chất và năng lực cá nhân cho
bản thân.
Việc dạy và học ở các trường phổ thông hiện nay đang từngbước tiếp cận các
kỹ thuật dạy học tích cực. Hình thành, phát triển năng lực phát GQVĐ được quan
tâm đến như một nhiệm vụ cấp bách để bước đầu trang bị cho HS cách học, cách
suy nghĩ, cách GQVĐ một cách thông minh, độc lập sáng tạo. Vật lí học là môn học
có tính trừu tượng, chứa đựng nhiều tiềm năng để bồi dưỡng cho HS năng lực
GQVĐ. Nội dung Vật lí lớp 12 chương “Lượng tử ánh sáng” thực sự là một thử
thách đối với HS Trung học phổ thông (THPT) bởi những kiến thức hoàn toàn mới
dần bước ra khuôn khổ của vật lí học cổ điển.
Những cơ sở lý luận và thực tiễn nói trên đã đặt ra yêu cầu và tạo điều kiện

7


cho việc nghiên cứu năng lực GQVĐ trên bình diện đề xuất các biện pháp sư phạm,
để bồi dưỡng năng lực này trong dạy học Vật lí ở trường THPT nói chung và trong

dạy học chương "Lượng tử ánh sáng" lớp 12 nói riêng. Qua đó, góp phần nâng cao
chất lượng dạy học chương "Lượng tử ánh sáng" lớp 12 ở các trường THPT và phát
triển khả năng GQVĐ cho HS.
Vì các lí do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: Bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho
HS khi dạy học chương “Lượng tử ánh sáng” lớp 12 THPT.

2. Mục đích nghiên cứu
Đề xuất một số biện pháp nhằm bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS và vận
dụng được các biện pháp đề xuất vào việc thiết kế một số bài dạy học cụ thể trong
chương “Lượng tử ánh sáng” cho HS lớp 12 THPT.

3. Giả thuyết khoa học
u đề xuất được một số biện pháp sư phạm nhằm bồi dưỡng năng lực GQVĐ
cho HS và vận dụng các biện pháp đó vào quá trình dạy học chương “Lượng tử ánh
sáng” lớp 12

sẽ góp phần bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS.

4. hách thể và đối tượng nghiên cứu
Demo Version - Select.Pdf SDK

- Khách thể nghiên cứu: hoạt động học của học sinh lớp 12 THPT và hoạt động

dạy của giáo viên trong dạy học chương “Lượng tử ánh sáng”.
- Đối tượng nghiên cứu: Các biện pháp bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS
trong quá trình dạy học chương “Lượng tử ánh sáng” lớp 12.

5. Phạm vi nghiên cứu
Trong phạm vi của đề tài, chúng tôi tập trung nghiên cứu Các biện pháp bồi
dưỡng năng lực GQVĐ trong quá trình dạy học chương “Lượng tử ánh sáng” lớp 12

dựa trên dung sách giáo khoa (SGK) Vật lí 12 - chương trình chuẩn. Bên cạnh đó,
có minh họa thêm một số ví dụ khác trong chương trình vật lí THPT nhằm làm sáng
tỏ thêm cơ sở lý luận của đề tài.

6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu một số văn bản, tài liệu liên quan
đến PPDH, năng lực GQVĐ và các tài liệu liên quan đến đề tài. Nghiên cứu chương
trình, sách giáo khoa, sách bài tập, sách hướng dẫn giảng dạy chương “Lượng tử

8


ánh sáng” Vật lí 12 THPT

- Phương pháp thực tiễn: Dự giờ, phỏng vấn, điều tra, thu thập ý kiến của giáo
viên (GV) ở một số trường THPT trong dạy học và Thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp nghiên cứu thống kê toán học: Sử dụng phương pháp thống kê
toán học để xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thuyết thống kê về
sự khác nhau trong kết quả học tập của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng.

7. Nhiệm vụ nghiên cứu
7.1 Tìm hiểu về năng lực nói chung, năng lực GQVĐ nói riêng của HS trong quá
trình học tập môn vật lí.
7.2 Xác định được những định hướng trong việc hình thành và phát triển năng lực
học tập nói chung, năng lực GQVĐ nói riêng trong quá trình dạy học vật lí.
7.3 Đề xuất được một số biện pháp nhằm bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS lớp 12
THPT qua quá trình dạy học chương “Lượng tử ánh sáng”.
7.4 Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm xem x t tính khả thi của phương án đề xuất
và tìm hiểu khả năng triển khai trong thực tiễn.

8. Những đóng góp của đề tài
Demo
Version
- Select.Pdf
SDK
- Đề xuất được
quy trình
dạy học
theo hướng bồi
dưỡng năng lực giải quyết vấn đề
cho học sinh trong dạy học vật lí.
- Thiết kế một số bài dạy học chương “Lượng tử ánh sáng” Vật lí 12 THPT theo
hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề.

9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần “Mở đầu”, “Kết luận” và “Danh mục tài liệu tham khảo”, luận văn gồm
có ba chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận của việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh trong dạy học vật lí
Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ vào
dạy học chương “Lượng tử ánh sáng” Vật lí 12
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

9