Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---------------------------

PHAN THỊ KIM PHƯỢNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”
VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TƯ DUY CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ
PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng – Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---------------------------

PHAN THỊ KIM PHƯỢNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”
VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TƯ DUY CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành

: Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí

Mã số

: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN QUANG LẠC

Đà Nẵng – Năm 2018


i

LỜI CAM ĐOAN


ii

LỜI CẢM ƠN


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... viii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1

1. Lí do chọn đề tài .................................................................................................. 1
2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ......................................................................... 2
3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 3
4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................. 3
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................................... 3
7. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 4
8. Đóng góp của luận văn ........................................................................................ 5
9. Cấu trúc của luận văn .......................................................................................... 5
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 THPT ............................ 6
1.1. Cơ sở lí luận về năng lực tư duy............................................................................... 6
1.1.1. Khái niệm năng lực tư duy ............................................................................ 6
1.1.2. Các năng lực thành phần và mức độ thể hiện của năng lực tư duy ............... 7
1.1.3. Vai trò của phát triển năng lực tư duy trong dạy học .................................... 7
1.1.4. Cách kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh ................................... 7
1.2. Cơ sở lí luận về bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí .................. 8
1.2.1. Bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí ................................. 8
1.2.2. Vai trò của bài tập phát triển năng lực tư duy trong việc thực hiện mục
tiêu môn học .................................................................................................................... 8
1.2.3. Các hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy ............................. 8
1.2.4. Phương pháp giải bài tập vật lí phát triển năng lực tư duy............................ 9
1.3. Các biện pháp phát triển năng lực tư duy trong dạy học bài tập vật lí ................... 11
1.3.1. Biện pháp 1: Sử dụng bài tập trong mọi giai đoạn của bài học (bài tập
trong lúc đặt vấn đề, bài tập trong xây dựng kiến thức mới, bài tập trong tổng kết
tiết học, bài tập trong ôn tập, củng cố mở rộng kiến thức)............................................ 11
1.3.2. Biện pháp 2: Sử dụng phối hợp trắc nghiệm tự luận với trắc nghiệm
khách quan. .................................................................................................................... 11

iv
1.3.3. Biện pháp 3: Sử dụng bài tập một cách đa dạng: Bài tập định tính, bài
tập có nội dung thực tế, bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm định
tính. ............................................................................................................................... 11
1.4. Điều tra thực trạng, năng lực tư duy của học sinh thông qua bài tập ..................... 11
1.4.1. Mục đích điều tra ......................................................................................... 11
1.4.2. Đối tượng điều tra ........................................................................................ 11
1.4.3. Phương pháp điều tra ................................................................................... 11
1.4.4. Kết quả điều tra............................................................................................ 12
1.4.5. Đề xuất tiêu chí và thiết kế thang đo đánh giá các mức độ năng lực tư
duy của học sinh thông qua bài tập ............................................................................... 13
Kết luận Chương 1......................................................................................................... 15
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG
DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 NHẰM
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH......................................... 17
2.1. Vị trí, nội dung và mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10
THPT ............................................................................................................................. 17
2.2. Xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy chương “Các định luật
bảo toàn” Vật lí 10 THPT .............................................................................................. 19
2.2.1. Các bài tập về động lượng và định luật bảo toàn động lượng ..................... 19
2.2.2. Các bài tập về động năng ............................................................................. 21
2.2.3. Các bài tập về cơ năng ................................................................................. 21
2.2.4. Một số bài tập tham khảo ............................................................................ 22
2.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức ở chương “Các định luật bảo toàn”
Vật lí 10 THPT sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy .......................................... 26
2.3.1. Tiến trình dạy học bài “Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng” ....... 26
2.3.2. Tiến trình dạy học bài “ Động năng” ........................................................... 34
2.3.3. Tiến trình dạy học bài “Cơ năng” ................................................................ 39
Kết luận Chương 2......................................................................................................... 48

CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................. 49
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .................................................. 49
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ............................................................ 49
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ........................................................... 49
3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ........................................................ 50
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ................................................................. 50
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm .................................................................. 50
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ....................................................................... 51


v
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm................................................................................ 51
3.3.2. Tiến hành dạy học và quan sát giờ học ....................................................... 52
3.3.3. Công cụ và cách thức đánh giá .................................................................... 52
3.4. Thời gian thực nghiệm sư phạm ............................................................................. 53
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................................ 53
3.5.1. Những khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm .................. 53
3.5.2. Phân tích diễn biến của quá trình thực nghiệm sư phạm ............................. 53
3.5.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm về mặt định lượng ........................ 60
Kết luận Chương 3......................................................................................................... 68
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................................. 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 72
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)


vi


vii

viii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ĐL

Định lí

ĐLBT

Định luật bảo toàn

GV, Gv

Giáo viên

HS, Hs

Học sinh

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thí nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm


ix

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

bảng
1.1.

Các mức độ và các biểu hiện của năng lực tư duy khi giải bài
tập cụ thể

Trang
14

3.1.

Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu thực nghiệm

51

3.2.

Bảng số liệu HS được chọn ở các lớp đối chứng

51

3.3.

Bảng kết quả học tập bộ môn vật lí ở học kì 1 của HS ở các
lớp đối chứng và thực nghiệm

52

3.4.

Kết quả đánh giá năng lực tư duy của học sinh khi dạy học nội
dung “Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng”

55

3.5.

Kết quả đánh giá năng lực tư duy của học sinh khi dạy học nội
dung “Động năng”

57

3.6.

Kết quả đánh giá năng lực tư duy của học sinh khi dạy học nội

dung “Cơ năng”

58

3.7.

Bảng kết quả đánh giá phiếu học tập

60

3.8.

Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút

60

3.9.

Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút

61

3.10.

Bảng phân phối tần suất

62

3.11.

Bảng phân phối tần suất tích lũy

63

3.12.

Các tham số đặc trưng thống kê

64


x

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Số hiệu
biểu đồ

Tên biểu đồ

Trang

3.1.

Phân bố điểm của các nhóm đối chứng và thực nghiệm

62

3.2.

Biểu đồ phân phối tần suất

63

3.3.

Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy

64


1

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Tiếp tục thực hiện chủ trương đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo
(mà Nghị quyết Hội nghị Trung ương 9 khóa XI (NQ 29-NQ/TW đề ra) Đại hội Đảng
lần thứ XII đề ra phương hướng: Giáo dục là quốc sách hàng đầu. Phát triển giáo dục
và đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh
quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và
phẩm chất người học; phát triển giáo dục và đào tạo phải gắn với nhu cầu phát triển
kinh tế - xã hội, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, với tiến bộ khoa học, công nghệ; phấn
đấu trong những năm tới, tạo chuyển biến căn bản, mạnh mẽ về chất lượng, hiệu quả
giáo dục và đào tạo; phấn đấu đến năm 2030, nền giáo dục Việt Nam đạt trình độ tiên
tiến trong khu vực.
Từ đó, Đại hội XII xác định những nhiệm vụ chủ yếu: tiếp tục đổi mới mạnh
mẽ, đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục và đào tạo theo hướng coi trọng phát triển
phẩm chất, năng lực của người học…
Thêm nữa, hiện nay, để đáp ứng các yêu cầu của việc đổi mới căn bản và toàn
diện giáo dục, việc dạy học ở trường phổ thông không còn là “tạo ra kiến thức”,
“truyền đạt kiến thức” hay “ chuyển giao kiến thức” mà phải làm cho người học học

cách đáp ứng có hiệu quả các đòi hỏi cơ bản liên quan môn học và có khả năng giải
quyết các vấn đề đặt ra trong thực tế cuộc sống [15].
Dạy học theo định hướng phát triển năng lực của học sinh ở nhà trường thế kỉ
XXI tập trung vào phát triển các năng lực hành động, học sinh hợp tác cùng giáo viên
giải quyết vấn đề, học sinh là trung tâm, giáo viên là người tổ chức, hướng dẫn hoạt
động học, tất cả học sinh học cách tư duy, đặc biệt là tư duy bậc cao…
Đổi mới mục tiêu giáo dục phải song hành với đổi mới phương pháp dạy học và
kiểm tra đánh giá nhằm giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng
tạo, phát triển các năng lực bản thân. Về hình thức kiểm tra đánh giá, Bộ Giáo dục Đào tạo đã có chủ trương đổi mới hình thức kiểm tra, thi cử như đã áp dụng hình thức
thi trắc nghiệm khách quan ở một số môn vào kì thi THPT Quốc gia. Với hình thức thi
cử như trên, đòi hỏi học sinh phải có một chuẩn kiến thức và kỹ năng cần thiết. Nội


2
dung thi cử của các môn nói chung và môn Vật lí nói riêng không đòi hỏi mức độ quá
khó nhưng lại chú trọng vào khả năng tư duy, sáng tạo và độ nhanh nhạy. Để bản thân
mỗi học sinh đạt thành tích cao trong quá trình học tập và tiếp nhận tri thức, các em
phải có cách học đúng đắn nhằm rèn luyện và phát triển tư duy cho chính mình. Trong
quá trình dạy học, người giáo viên cũng phải có biện pháp để tổ chức tốt hoạt động
nhận thức cho học sinh, lựa chọn và sử dụng các bài tập thích hợp để rèn luyện và phát
triển tư duy cho học sinh ngay trong mỗi tiết học.
Thực tiễn dạy học cũng cho thấy môn Vật lí được giảng dạy ở các trường phổ
thông phổ biến vẫn là cách dạy thông báo sẵn, cách học thụ động, sách vở thiên về
truyền đạt kiến thức và rèn luyện kĩ năng giải bài tập theo lối mòn, học sinh làm đi làm
lại cho thành thục để hoàn thành các bài kiểm tra mà chưa phát huy hết năng lực học
sinh. Việc giải bài tập diễn ra một cách thường xuyên nhưng những bài tập giao cho
học sinh cũng chưa được chọn lọc để đáp ứng một cách tối ưu việc phát triển năng lực
tư duy của học sinh.
Những kiến thức trong chương trình SGK Vật lí THPT hiện hành đều được sắp xếp hợp
lí và nhiều mức độ. Tuy nhiên, trong khuôn khổ SGK, không thể liệt kê hết tất cả các bài

tập mong muốn cho các em học sinh làm. Đặc biệt chương “Các định luật bảo toàn” Vật
lí 10 đòi hỏi phải có nhiều bài tập được soạn thảo một cách đa dạng để giáo viên có thể
giúp học sinh phát triển năng lực tư duy của mình ở trên lớp cũng như về nhà.
Trên tinh thần vừa đáp ứng các yêu cầu của việc đổi mới căn bản và toàn diện
giáo dục vừa định hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh, tôi quyết định chọn
đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”
Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh” làm đề tài luận văn của
mình.
2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Trong quá trình tìm hiểu những thông tin khoa học có liên quan đến lĩnh vực
nghiên cứu của đề tài, tôi nhận thấy:
Các bài tập vật lí phục vụ cho việc dạy học vật lí phổ thông xuất hiện rất nhiều.
Các tác giả tùy theo mục đích của mình mà chọn lọc, sắp xếp các bài tập theo mức độ
khác nhau nhưng chưa hướng đến phát triển năng lực tư duy cho học sinh.


3
Trong luận văn thạc sĩ vật lí của tác giả Nguyễn Xuân Phương về đề tài: « Xây
dựng hệ thống bài tập chương « Các định luật bảo toàn » lớp 10 THPT nhằm phát triển
năng lực tư duy độc lập và nâng cao hiệu quả tự học của học sinh » đã có chú ý đến
việc xây dựng hệ thống bài tập trong dạy học nhưng khi sử dụng thì chủ yếu là dạy học
bài tập một cách thông thường.
Như vậy, có rất ít các tài liệu và công trình nghiên cứu xây dựng một cách hệ
thống và đề cập đầy đủ về việc sử dụng bài tập nhằm phát triển năng lực tư duy.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua
việc xây dựng và sử dụng các bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10
THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được các biện pháp và sử dụng chúng trong dạy học bài tập chương

“Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT thì có thể phát triển năng lực tư duy của học
sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lí.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu
- Hoạt động dạy học bài tập vật lí với việc phát triển năng lực tư duy của học
sinh.
- Hoạt động dạy và học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT theo
hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh.
5.2. Phạm vi nghiên cứu
Dạy học bài tập theo định hướng phát triển năng lực tư duy ở chương “Các định
luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về năng lực tư duy và các biện pháp phát triển năng
lực đó trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về các bài tập và vai trò của nó trong phát triển năng
lực tư duy của học sinh.
- Đề xuất các biện pháp phát triển năng lực tư duy của học sinh thông qua việc
xây dựng và sử dụng các bài tập.


4
- Nghiên cứu đặc điểm của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
Khai thác và lựa chọn được kho tư liệu về bài tập có nội dung phát triển năng lực tư
duy cho học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
- Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng các biện pháp đã đề xuất trong chương
“Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT để đánh giá kết quả và rút ra
kết luận.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu các tài liệu lí luận dạy học bộ môn, chương trình Vật lí các vấn đề
liên quan đến đề tài như:
+ các vấn đề về năng lực, năng lực tư duy.
+ dạy học bài tập vật lí và phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Điều tra thực tế việc dạy học Vật lí ở các trường THPT như trao đổi trực tiếp
với giáo viên, học sinh, dự giờ, sử dụng phiếu điều tra về việc sử dụng các bài tập có
nội dung góp phần phát triển năng lực tư duy của học sinh.
- Điều tra bằng phiếu hỏi.
- Thăm lớp, dự giờ, trò chuyện, trao đổi ý kiến với giáo viên, học sinh. Phỏng
vấn một số giáo viên có kinh nghiệm giảng dạy lâu năm.
- Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”.
7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Soạn thảo một số tiến trình dạy học bài tập ở chương “Các định luật bảo toàn”
theo định hướng phát triển tư duy của học sinh.
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm có đối chứng ở trường trung học phổ thông.
- Tổ chức quan sát, ghi chép trao đổi với học sinh và giáo viên.
- Thực hiện kiểm tra để có tư liệu cho việc đánh giá sự phát triển tư duy của học
sinh.
7.4. Phương pháp thống kê toán học
Phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu, đưa ra những kết quả phân tích
định tính, định lượng từ đó rút ra kết luận cho đề tài.


5
8. Đóng góp của luận văn
- Xây dựng được hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy của học sinh chương
”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.
- Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy của học sinh khi dạy học
bài tập chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.

- Xây dựng được bộ công cụ đánh giá năng lực phát triển tư duy trong dạy học
bài tập chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.
- Soạn thảo được tiến trình dạy học một số bài học sử dụng bài tập phát triển
năng lực tư duy của học sinh chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.
9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được chia
làm ba chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tư duy của học
sinh trong dạy học bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
Chương 2. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học chương “Các
định luật bảo toàn” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.


6

CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG
LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG
“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 THPT
1.1. Cơ sở lí luận về năng lực tư duy
1.1.1. Khái niệm năng lực tư duy
1.1.1.1. Khái niệm tư duy
Trong từ điển tiếng Việt: “Tư duy là giai đoạn phát triển cao của quá trình nhận
thức, đi sâu vào bản chất và phát hiện ra tính quy luật của sự vật bằng những hình thức
như biểu tượng, khái niệm, phán đoán và suy lí” [17,tr.1051].
Tư duy như một quá trình, bao gồm các giai đoạn kế tiếp nhau: xác định nhiệm
vụ cần tư duy; huy động kiến thức đã biết để hình thành cách giải quyết; giải quyết vấn
đề. Như vậy, tư duy là sự giải quyết vấn đề thông qua những tri thức và kĩ năng trí tuệ
đã nắm được từ trước diễn ra trong bộ não.

1.1.1.2. Năng lực tư duy
Trong từ điển tiếng Việt: “Năng lực là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con
người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” [17, tr.656].
Năng lực là khả năng giải quyết một vấn đề nào đó liên quan đến thuộc tính tâm sinh lí
con người. Có thể coi năng lực là những thuộc tính tâm lí của cá nhân, nhờ những
thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặc dù
phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao. Xét theo sự chuyên môn hóa,
năng lực gồm hai loại: Năng lực chung và năng lực riêng. Năng lực chung là những
năng lực cần thiết cho nhiều hoạt động khác nhau, năng lực riêng là những năng lực có
tính chuyên môn nhằm đáp ứng yêu cầu của một lĩnh vực chuyên biệt nào đó [9].
Qua phân tích các khái niệm ở trên, năng lực tư duy của học sinh là khả năng tự
suy nghĩ, tự tìm tòi nghiên cứu để tìm ra phương thức chiếm lĩnh tri thức hay hoàn
thành hoạt động nào đó mà mình hướng tới. Phát triển năng lực tư duy là phát triển
khả năng tự nhận thức, tìm tòi, suy nghĩ, tự phát hiện vấn đề và tìm cách giải quyết
được vấn đề gặp phải [9].


7
1.1.2. Các năng lực thành phần và mức độ thể hiện của năng lực tư duy
Có nhiều cách để phân loại năng lực tư duy, dựa vào tính chất và kết quả của quá
trình tư duy, ta có thể phân loại: năng lực tư duy tích cực, năng lực tư duy độc lập và
năng lực tư duy sáng tạo. Năng lực tư duy tích cực dựa vào tính tích cực nhận thức của
học sinh trong quá trình học tập. Năng lực tư duy độc lập được hiểu là dựa vào sự tự
suy nghĩ của bản thân, có tính độc lập, không chịu tác động từ bên ngoài. Năng lực tư
duy sáng tạo là khả năng tự khám phá, tự tìm ra những cái mới (phương pháp mới,
kiến thức mới) trên cơ sở kĩ năng và kiến thức đã tiếp thu [9].
1.1.3. Vai trò của phát triển năng lực tư duy trong dạy học
Năng lực tư duy được hình thành và phát triển liên tục trong suốt quá trình học
tập vì sự phát triển năng lực thực chất làm thay đổi cấu trúc nhận thức và hành động cá
nhân chứ không đơn thuần là sự bổ sung các mảng kiến thức riêng rẽ. Do đó năng lực

có thể bị yếu hoặc mất đi nếu chúng ta không tích cực rèn luyện thường xuyên [9].
Dạy học là hoạt động có tác dụng giúp cho người học lĩnh hội hệ thống tri thức
và rèn luyện kĩ năng kĩ xảo tương ứng đồng thời cũng phát triển được năng lực và
phẩm chất trí tuệ. Nhờ đó năng lực sẽ không bị yếu đi hoặc mất đi nếu dạy học được
thực hiện theo hướng phát triển năng lực tư duy. Dạy học phát triển năng lực tư duy sẽ
đạt kết quả cao nếu người học có thể tự xây dựng được kiến thức một cách logic, sâu
sắc; biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn một cách linh hoạt, không máy móc. Từ đó,
người học vừa thu nhận kiến thức vững chắc và sinh động vừa có thói quen tự nghiên
cứu, làm việc độc lập, suy nghĩ có phương pháp, tạo tiềm lực lâu dài cho cuộc sống
sau này.
1.1.4. Cách kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh
Có nhiều cách để kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh, có thể giao
những nhiệm vụ dưới các hình thức khác nhau để học sinh phát triển năng lực tư duy
của mình. Trong luận văn này, chúng tôi đề cập đến việc sử dụng bài tập để kiểm tra
đánh giá năng lực tư duy của học sinh. Các bài tập tùy theo mục đích của người dạy
mà có sự chọn lọc tùy theo các giai đoạn của bài học. Thông qua bài tập, giáo viên có
thể kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh ở mức độ nào, cần phải phát triển
thêm như thế nào, có phù hợp với học sinh hay không. Bài tập kiểm tra đánh giá năng
lực tư duy của học sinh có thể được đưa ra với nhiều hình thức: bài tập tạo hứng khởi,


8
bắt buộc học sinh phải suy nghĩ tìm tòi, xây dựng kiến thức mới; bài tập củng cố vận
dụng nhằm rèn luyện phát triển năng lực tư duy…
1.2. Cơ sở lí luận về bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí
1.2.1. Bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí
Bài tập là phương tiện thực hành được sử dụng thường xuyên trong dạy học vật
lí. Thông thường, bài tập là một tập hợp các dữ liệu, bao gồm cái cho trước tức là các
giả thiết và cái cần tìm. Bài tập phát triển năng lực tư duy chính là các bài tập mà đối
với học sinh đó là quá trình đi tìm lời giải. Qua quá trình đó, phát triển được khả năng

tự tìm tòi, suy nghĩ và tìm được cách giải quyết vấn đề.
1.2.2. Vai trò của bài tập phát triển năng lực tư duy trong việc thực hiện mục tiêu
môn học
Theo lí luận dạy học, về mặt chức năng, các bài tập là những nhiệm vụ được đặt
ra cho học sinh, là phương tiện của giáo viên để tổ chức hoạt động nhận thức, kiểm tra
đánh giá kết quả nhận thức cũng như rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh. Việc dạy
học bài tập phát triển tư duy cho học sinh có tầm quan trọng đặc biệt, nó kích thích
tính độc lập sáng tạo, trau dồi khả năng tự học, học sinh không thụ động tiếp thu kiến
thức bằng cách nghe thầy giảng mà học tích cực bằng hành động của chính mình. Khi
cho học sinh giải bài tập có nghĩa là giáo viên đã cho học sinh tiến hành hình thức vừa
luyện tập vận dụng vừa tìm tòi kiến thức cho học sinh, góp phần thực hiện tốt nhiệm
vụ môn học và nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông.
1.2.3. Các hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy
Hiện nay có hai hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy ở trường
trung học phổ thông là câu hỏi (hoặc bài tập) nhiều lựa chọn trắc nghiệm khách quan
và bài tập tự luận.
Bài tập trắc nghiệm khách quan được Bộ giáo dục và đào tạo đưa vào kì thi tốt
nghiệp THPT Quốc gia với ưu điểm là kiểm tra được toàn diện kiến thức của học sinh,
nội dung bao quát do đó học sinh không thể nào học tủ được mà phải học toàn bộ trên
cơ sở hiểu rõ và vận dụng. Ngoài ra bài tập trắc nghiệm khách quan còn giúp cho học
sinh biết cách vận dụng và linh hoạt trong tính toán làm quen với sự nhạy bén và sớm
định hình một đầu óc tính toán hiểu biết linh hoạt. Nhưng trái lại nó không khơi dậy
được sự sáng tạo trong học sinh khi giải quyết một vấn đề nào đó liên quan đến sự kết


9
hợp nhiều kiến thức vì học sinh thường học tập theo kiểu đối phó nên họ làm bài tập
trắc nghiệm khách quan theo lối đoán mò, làm ẩu.
Bài tập tự luận có thể biểu hiện dưới các hình thức bài tập định tính, bài tập định
lượng, bài tập thực tế, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị. Với bài tập tự luận học sinh có

điều kiện bộc lộ khả năng sáng tạo của mình một cách không hạn chế thông qua lập
luận, trình bày lời giải, do đó có điều kiện để đánh giá đầy đủ khả năng sáng tạo của
học sinh đồng thời góp phần rèn luyện cho học sinh khả năng trình bày, diễn đạt ý kiến
của mình. Tuy nhiên, bài tập tự luận cũng có nhược điểm là thường có số câu hỏi ít
nên khó đại diện đầy đủ cho nội dung cần đánh giá cũng như các tiêu chí đánh giá
thường không thống nhất do vậy điểm số bị ảnh hưởng nhiều từ yếu tố chủ quan của
người chấm.
1.2.4. Phương pháp giải bài tập vật lí phát triển năng lực tư duy
Dạy học bài tập Vật lí là một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng
trong việc hoàn thành các nhiệm vụ dạy học vật lí ở phổ thông. Xét về mặt định hướng
phát triển năng lực của học sinh, đặc biệt là về mặt rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến
thức đã lĩnh hội được thì vai trò của việc giải bài tập vật lí trong quá trình học tập có
một giá trị rất lớn. Việc giải bài tập giáo dục ý chí, tính kiên trì vượt khó, phát triển tư
duy lô-gíc, sự nhanh trí. Trong quá trình tư duy sâu sắc ấy, có sự phân tích và tổng hợp
những mối liên hệ giữa các hiện tượng và đại lượng vật lí đặc trưng cho chúng. Bài tập
giúp các em hiểu được nhiều mối liên hệ giữa vật lí và kĩ thuật, là phương tiện tốt nhất
để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận
dụng kiến thức khái quát hóa đã thu nhận được để giải quyết vấn đề của thực tiễn.
Trong khi giải bài tập học sinh phải nhớ lại những kiến thức đã học, có khi phải
sử dụng tổng hợp những kiến thức của nhiều chương, vì vậy nó là phương tiện củng
cố, ôn tập kiến thức sinh động. Bài tập vật lí là phương tiện có hiệu quả để kiểm tra
mức độ nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức của học sinh.
Về phương pháp chung trong giải bài tập vật lí có 4 bước cụ thể như sau:
1) Tìm hiểu đầu bài:
Bước này bao gồm việc xác định ý nghĩa của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn
số, đâu là dữ liệu. Với những bài tập tính toán sau khi tìm hiểu đầu bài cần dùng các kí


10
hiệu để tóm tắt đầu bài. Trong trường hợp cần thiết phải vẽ hình để diễn đạt những

điều kiện của đầu bài.
2) Xây dựng lập luận và tìm hướng giải bài tập:
Xác lập các mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, các phép biến đổi toán
học liên quan đến bài tập, từ đó đề xuất quá trình/kế hoạch giải bài tập. Bước này đi
phân tích nội dung bài tập, đối chiếu các dữ liệu xuất phát từ cái phải tìm để làm sáng
tỏ bản chất vật lí của những hiện tượng mô tả trong bài. Trong quá trình phân tích, cần
làm sáng tỏ một số vấn đề sau:
- Bài tập đang giải thuộc loại bài tập nào? Định tính hay định lượng? Bài tập thí
nghiệm hay đồ thị.
- Đối tượng đang xét trong trạng thái nào? Ổn định hay biến đổi? Những điều
kiện ổn định hay đang biến đổi như thế nào?
- Có những đặc trưng định tính, định lượng nào đã biết và chưa biết, mối quan hệ
các đặc trưng đó biểu hiện ở những định luật, quy tắc, định nghĩa, công thức nào?
3) Giải bài tập theo định hướng đã đề xuất của mình:
Từ các liên hệ cần thiết đã xác lập được tiếp tục luận giải tính toán để rút ra kết
quả cần tìm.
4) Kiểm tra và biện luận kết quả:
Trong bước này phải phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không
phù hợp với điều kiện đầu bài hoặc không phù hợp với thực tế. Việc biện luận cũng là
một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận. Đôi khi nhờ sự biện luận này
mà học sinh có thể tự phát hiện ra những sai lầm trong quá trình lập luận do sự vô lí
của kết quả thu được.
Trong thực tế việc giải các bài tập vật lí không nhất thiết phải tách bạch một cách
cứng nhắc bước 2 và bước 3 trình bày ở trên, không phải bao giờ cũng xác lập xong
xuôi hệ thống chương trình để rút ra kết quả cần tìm.
Có thể là sau khi xác lập được mối liên hệ vật lí nào đó rồi tiếp tục thiết lập được
mối liên hệ khác. Nghĩa là sự biến đổi các mối liên hệ (các phương trình) cơ bản đã
xác lập được có thể xen kẽ, hòa lẫn với việc tìm tòi xác lập các mối liên hệ cần thiết
tiếp theo.

11
1.3. Các biện pháp phát triển năng lực tư duy trong dạy học bài tập vật lí
1.3.1. Biện pháp 1: Sử dụng bài tập trong mọi giai đoạn của bài học (bài tập trong
lúc đặt vấn đề, bài tập trong xây dựng kiến thức mới, bài tập trong tổng kết tiết học,
bài tập trong ôn tập, củng cố mở rộng kiến thức).
1.3.2. Biện pháp 2: Sử dụng phối hợp trắc nghiệm tự luận với trắc nghiệm khách
quan.
1.3.3. Biện pháp 3: Sử dụng bài tập một cách đa dạng: Bài tập định tính, bài tập có
nội dung thực tế, bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm định tính.
1.4. Điều tra thực trạng, năng lực tư duy của học sinh thông qua bài tập
1.4.1. Mục đích điều tra
Mục đích điều tra về thực trạng dạy học giải bài tập vật lí nói chung và về
chương “Các định luật bảo toàn” nói riêng là:
- Để có những thông tin ưu, nhược điểm về thực trạng dạy học phát triển năng
lực tư duy của học sinh thông qua bài tập, và có định hướng trong việc xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập một cách hiệu quả hơn.
- Qua điều tra cũng biết được sự yêu thích học tập bộ môn vật lí và việc giải bài
tập vật lí của học sinh để có thể chuẩn bị nội dung trong việc thay sách trong những
năm sắp đến.
1.4.2. Đối tượng điều tra
Điều tra, khảo sát thực tế một số trường THPT trên địa bàn TP. Đà Nẵng để tìm
hiểu một số thông tin:
- Tình hình dạy học bài tập của giáo viên.
- Tình hình hoạt động giải bài tập của học sinh.
- Tìm hiểu những khó khăn khi dạy và học bài tập.
1.4.3. Phương pháp điều tra
- Điều tra giáo viên: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng giáo viên được điều tra là
16), trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án (xem ở phụ lục I.1).
- Điều tra học sinh: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng học sinh được điều tra là

116), quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết
quả (xem ở phụ lục I.2).


12

1.4.4. Kết quả điều tra
Đã tiến hành điều tra vào tháng 5 năm 2018 tại trường THPT Ngũ Hành Sơn và
các trường trên địa bàn TP. Đà Nẵng. Đó là khoảng thời gian cuối năm học, học sinh
đã học chương “Các định luật bảo toàn”.
- Điều tra 16 giáo viên ở 2 trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng: sử
dụng phiếu điều tra.
- Điều tra 116 học sinh: sử dụng phiếu điều tra, quan sát hoạt động học của học
sinh trong giờ, kiểm tra khảo sát.
Qua việc tổng hợp kết quả tham khảo ý kiến, trao đổi trực tiếp với giáo viên và
học sinh, tham gia dự giờ trên lớp, chúng tôi nhận thấy:
* Tình hình dạy giải bài tập vật lí của giáo viên:
Thông qua việc trao đổi với giáo viên (16 giáo viên) dạy bộ môn Vật lí tại các
trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng về dạy giải bài tập vật lí của giáo viên,
chúng tôi rút ra một số nhận định sơ bộ sau:
- 81,25% giáo viên cho rằng bài tập chương “Các định luật bảo toàn” khá phức
tạp, nhiều bài tập khó, đòi hỏi tư duy cao.
- 100% giáo viên nêu số lượng bài tập nhiều, lại đa dạng nhưng thời gian cho
việc giải bài tập ít.
- Mỗi giáo viên lại có một phương pháp giải riêng không thống nhất với nhau
và không theo một chuẩn chung nào nên học sinh khó nắm bắt cách giải và công tác
kiểm tra đánh giá chất lượng học sinh trong cả khối cũng gặp khó khăn.
- 87,50% giáo viên mong muốn phát triển năng lực tư duy của học sinh thông
qua bài tập nhưng chưa có điều kiện để thực hiện tốt.
- 68,75% giáo viên đã từng sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy cho học

sinh.
- 93,70% giáo viên chưa từng sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy vào
mọi giai đoạn của bài học, chủ yếu dùng trong việc củng cố vận dụng, bài tập về nhà,
luyện tập ôn tập.


13
Ngoài ra, giáo viên chỉ sử dụng những dạng bài tập cơ bản (mang tính chất cổ
điển từ năm này qua năm khác) thường gặp trong kiểm tra đánh giá chứ chưa khai thác
hết tài liệu, nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập phát triển tư duy của học sinh.
* Tình hình hoạt động giải bài tập vật lí của học sinh:
Đối với hoạt động giải bài tập vật lí của học sinh điều tra 116 học sinh lớp 10
trường THPT Ngũ Hành Sơn có một số nhận xét sau:
- Trong các giờ bài tập, nhiều học sinh thụ động lười suy nghĩ, chỉ đợi các bạn
hoặc giáo viên giải xong để chép. Số học sinh tham gia giải bài tập ít.
- 60,34% học sinh ghi nhớ máy móc công thức tính vào các bài tập tương tự đã
học, khó khăn trong việc giải các bài tập mang tính sáng tạo hay vận dụng kiến thức.
- 35,34% học sinh chưa có ý thức phân loại và có phương pháp giải cho mỗi
dạng bài tập
- Những học sinh khá-giỏi thì cố gắng làm được nhiều bài tập để quen dạng bài
tập và tính toán nhanh nhưng khi gặp bài tập mới lạ thì năng lực tư duy giải các bài tập
này chưa cao.
Để khắc phục tình trạng trên cần tiến hành:
- Giáo viên tích cực đưa các bài tập phát triển năng lực tư duy cho học sinh
trong các giờ học, kể cả xây dựng kiến thức mới để lôi cuốn học sinh vào giờ học kích
thích hứng thú hoạt động và cả ôn tập củng cố đào sâu kiến thức.
- Trong các bài tập đã có giáo viên cần lựa chọn sắp xếp thành hệ thống bài tập
có nội dung phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
1.4.5. Đề xuất tiêu chí và thiết kế thang đo đánh giá các mức độ năng lực tư duy của
học sinh thông qua bài tập

Để đề xuất các tiêu chí và thiết kế thang đo đánh giá các mức độ tư duy của học
sinh thông qua bài tập chúng tôi dựa trên cơ sở:
- Dựa vào các bước/giai đoạn mà học sinh phải thực hiện khi giải bài tập để đưa
ra các tiêu chí.
- Dựa vào sự thành thạo/chất lượng/kết quả của việc thực hiện của từng tiêu chí
để đưa ra thang đo đánh giá các mức độ năng lực tư duy của học sinh khi giải bài tập.
Từ đó, đưa ra các mức độ và các biểu hiện của năng lực tư duy khi giải bài tập cụ
thể thể hiện trên bảng 1.1.