(Luận văn thạc sĩ) soạn thảo và hướng dẫn giải bài tập thí nghiệm phần chất lỏng vật lý 10 nhằm nâng cao năng lực thực nghiệm cho học sinh

ĐẠIHỌC
HỌCQUỐC
QUỐCGIA
GIAHÀ
HÀNỘI
NỘI
ĐẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN NGỌC KHẢI

SOẠN THẢO VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN
CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC THỰC
NGHIỆM CHO HỌC SINH.

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11

HÀ NỘI - 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN NGỌC KHẢI

SOẠN THẢO VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN
CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC THỰC
NGHIỆM CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐỖ HƯƠNG TRÀ

HÀ NỘI – 2014


LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và nghiên cứu để hồn thành luận văn, tơi ln
nhận được sự giúp đỡ tận tình q báu của q Thầy, Cơ giáo, bạn bè và gia
đình. Tơi xin chân thành cảm ơn:
PGS. TS. Đỗ Hương Trà, người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ,
động viên tơi trong q trình nghiên cứu và hồn thành luận văn.
Q Thầy, Cơ giáo đã tham giảng dạy chương trình sau đại học trường
Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội, các bạn học và các bạn đồng
nghiệp đã giúp đỡ tôi hồn thành luận văn này.
Ban Giám Hiệu, q Thầy, Cơ giáo tổ Vật Lí trường THPT Ba Vì – Ba Vì
– Hà Nội đã tạo điều kiện, giúp đỡ tơi trong quá trình thực nghiệm sư phạm

Hà Nội, tháng 11 năm 2014
Tác giả

Nguyễn Ngọc Khải

i

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BTTN

Bài tập thí nghiệm

BT

Bài tập

BTVL

Bài tập vật lí

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

NLTN

Năng lực thực nghiệm

PTDT

Phổ thơng dân tộc

THPT

Trung học phổ thơng

TN

Thí nghiệm

ii


MỤC LỤC

Lời cảm ơn .. ………………………………………………………………….. i
Danh mục chữ viết tắt …........................... ………………. ………………….ii
Danh mục các bảng ……….………………………………………………….iii
MỞ ĐẦU………………..... …………………………………………………..1
CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM
QUA BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ......................................... 6

1.1. Khái quát chung về năng lực ....... ………………………………………..6
1.1.1. Khái niệm về năng lực ..... ………………………………………………6
1.1.2. Cấu trúc của năng lực ....... ………………………………………...........7
1.1.3. Phân loại năng lực ....... …………………………………………………7
1.1.4. Mối quan hệ giữa năng lực và các yếu tố khác.... ………………………8
1.2. Năng lực thực nghiệm ........ ………………………………………………9
1.2.1. Khái niệm về năng lực thực nghiệm ......... ……………………………..9
1.2.2. Các mức độ biểu hiện của năng lực thực nghiệm .......... ……………...10
1.3. Bài tập vật lí trong dạy học vật lí ở THPT ........ ………………………...11

1.3.1. Khái niệm bài tập vật lí..... …………………………………………….11
1.3.2. Sử dụng bài tập thí nghiệm vật lí trong q trình dạy học ............ ……12
1.3.3. Vai trị của bài tập vật lí trong q trình dạy học ...... …………………12
1.3.4. Phân loại bài tập vật lí ..... ……………………………………………..14
1.3.5. Phương pháp giải bài tập thí nghiệm vật lí ..... ……………………...…17
1.3.6. Bài tập thí nghiệm vật lí với việc bồi dưỡng năng lực thực nghiệm ... . 22
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ...... ...........................................................................23
CHƯƠNG 2: SOẠN THẢO VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI TẬP
THÍ NGHIỆM PHẦN CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM BỒI DƯỠNG
NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH ..................................... 24
2.1. Nội dung kiến thức phần “Chất lỏng” .......... ............................................24
2.1.1. Phân tích nội dung kiến thức SGK phần “Chất lỏng” lớp 10 THP...24

iii


2.1.2. Mục tiêu dạy học phần “Chất lỏng ” .... .................................................24
2.1.3. Sơ đồ cấu trúc nội dung phần “Chất lỏng”- Vật lí 10 ......... ..................26
2.2. Tìm hiểu tình hình thực tế dạy học kiến thức phần “Chất lỏng” ở trung
học phổ thơng .................. ……………............................................................27
2.2.1. Nội dung tìm hiểu ........ ………………………………………………..27
2.2.2. Phương pháp tìm hiểu ...... ……………………………………………..27
2.2.3. Kết quả tìm hiểu .... ……………………………………………………27
2.2.4. Đề xuất giải pháp ........ ...........................................................................27
2.3. Soạn hệ thống bài tập thí nghiệm phần “chất lỏng” ............... .................28
2.3.1. Mục đích của hệ thống bài tập .... ..........................................................28
2.3.2. Phân loại bài tập .... ................................................................................28
2.3.3. Hệ thống bài tập .... ................................................................................29
2.3.4. Hướng dẫn giải hệ thống bài tập thí nghiệm ....... ..................................36
2.3.5. Kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập ........... ............................................45

2.4. Thiết kế tiến trình dạy học bài tập thí nghiệm phần chất lỏng ......... ........46
2.4.1. Sử dụng bài tập thí nghiệm trong giờ học hình thành kiến thức mới
.................................................................... .....................................................46
2.4.2. Sử dụng bài tập thí nghiệm trong giờ học củng cố và vận dụng kiến
thức ... ...............................................................................................................57
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ...... ...........................................................................62
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................... 63
3.1. Mục đích thực nghiệm ........ ......................................................................63
3.2. Đối tượng thực nghiệm .............................................................................63
3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm ....... ......................................................................63
3.4. Nội dung thực nghiệm ........ ......................................................................64
3.4.1. Xây dựng kế hoạch thực nghiệm .... ......................................................64
3.4.2. Chuẩn bị cho thực nghiệm ..... ...............................................................65
3.5. Phương pháp thực nghiệm ....... ................................................................65

iv


3.6. Những thuận lợi và khó khăn trong q trình thực nghiệm sư phạm và
cách khắc phục ........... .....................................................................................66
3.6.1. Những thuận lợi ..... ................................................................................66
3.6.2. Những khó khăn .... ................................................................................66
3.6.3. Cách khắc phục ..... ................................................................................66
3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ........... ........................................66
3.7.1. Xác định tiêu chí đánh giá .......... ..........................................................66
3.7.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm ......... .....................................................67
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ....... ..........................................................................79
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ..... ..........................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO....... ......................................................................81
PHỤ LỤC..... ..................................................................................................83

v


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Đánh giá năng lực thực nghiệm với các bài thực hiện thí nghiệm
theo mơ tả, quan sát (nêu)hiện tượng xảy ra và giải thích .............................. 74
Bảng 3.2: Đánh giá năng lực thực nghiệm với các bài thiết kế phương án thí
nghiệm từ những dụng cụ thí nghiệm đã cho ................................................. 75

vi


MỞ ĐẦU

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nước ta đang trong giai đoạn đẩy nhanh cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nước nhằm tiến kịp với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và kĩ thuật.
Thách thức này đòi hỏi ngành Giáo dục - Đào tạo cần có những đổi mới căn
bản, mạnh mẽ, đồng bộ về mọi mặt.
Vấn đề đặt ra đối với các trường học là cần không ngừng đổi mới về nội
dung và phương pháp dạy học. Giáo dục phải gắn chặt với yêu cầu phát triển
của đất nước, phù hợp với xu thế thời đại. Song nền giáo dục nước ta trong giai
đoạn vừa qua chưa đáp ứng được điều đó. Trong kiểm điểm việc thực hiện nghị
quyết Trung ương 2 khoá VIII đã chỉ rõ những yếu kém và nguyên nhân: “Hoạt
động học tập trong các nhà trường ở mọi cấp học chủ yếu vẫn là hướng vào
mục đích khoa cử, chưa quan tâm làm cho người dạy ,người học, người quản
lý coi trọng thực hiện mục đích học tập đúng đắn. Phương pháp giáo dục nặng
về áp đặt thường khuyến khích tiếp thu một cách máy móc, chưa khuy ến khích

sự năng động, sáng tạo của người học...”[4]
Chính vì vậy Hội nghị TW8 khóa XI đã quyết định từ sau 2015 sẽ đổi mới
căn bản và tồn diện giáo dục. Trong đó, đặc biệt chú trọng đến đổi mới
phương pháp dạy học và phương tiện dạy học nhằm chuyển từ dạy học theo
hướng tiếp cận kiến thức sang dạy học tiếp cận năng lực. Cùng với xu thế của
việc đổi mới phương pháp dạy học của các mơn học ở trường phổ thơng thì
phương pháp dạy học vật lí cũng đã có những đổi mới đáng kể.
Trong dạy học vật lí ở trường phổ thơng, bài tập vật lí (BTVL) từ trước
đến nay ln giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ
dạy học vật lí bởi:
- Chỉ có thơng qua bài tập dưới hình thức này hoặc hình thức kia tạo điều kiện
cho học sinh vận dụng kiến thức để tự lực giải quyết thành cơng những tình
huống cụ thể khác nhau thì kiến thức đó mới trở lên sâu sắc.
1


- Vật lí ở trường phổ thơng, chủ yếu là vật lí thực nghiệm, nên các thí nghiệm
vật lí đóng vai trị hết sức quan trọng trong việc hình thành tri thức vật lí.
- Trong dạy học vật lí hiện nay việc bồi dưỡng cho học sinh phương pháp
nhận thức vật lí cũng như năng lực thực nghiệm là điều khơng thể thiếu. Vì nó
là một trong những năng lực cần thiết để học tốt vật lí .
Để đáp ứng được các u cầu đó thì thơng qua các bài thực hành của
học sinh, thí nghiệm biểu diễn của giáo viên, đặc biệt là việc giải các bài tập
thí nghiệm sẽ giúp bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh đạt kết quả
cao bởi: Đây là cơ hội để rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên
cứu khoa học, rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đời
sống.... Qua đó học sinh hiểu sâu hơn về kiến thức vật lí.
Trong chương trình vật lí lớp 10 thì phần “ Chất lỏng ” là phần quan
trọng khơng những về mặt lí thuyết mà cịn có ý nghĩa trong thực tế. Như vậy,
để việc dạy học phần này có hiệu quả, ta cần có một sự nghiên cứu cặn kẽ về

nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy; trong đó, việc sử dụng bài tập
thí nghiệm là vấn đề mà chúng tơi hướng tới.
Trước đây, đã có một số luận văn cao học nghiên cứu việc dạy học
phần Chất lỏng như: Nguyễn Thị Diệu Linh (2004) - “Tổ chức hoạt động
nhận thức khi dạy học phần Chất lỏng, chương Chất rắn, chất lỏng và sự
chuyển thể”; Trần Thị La Giang (2010) - “Tổ chức dạy học theo góc nội dung
kiến thức phần Chất lỏng, chương chương Chất rắn, chất lỏng và sự chuyển
thể”. Đồng thời đã có nhiều luận văn nghiên cứu về BTTN như: Nguyễn Thị
Thanh Thủy - “Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm và hướng dẫn hoạt động
giải khi dạy học các kiến thức phần Quang hình”; Thân Thị Thanh Bình “Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm mở chủ đề điện trở”...
Tuy nhiên, những nghiên cứu về BTTN cịn ít, đặc biệt là còn thiếu các
nghiên cứu về BTTN phần Chất lỏng để bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho
HS.

2


Là một học viên cao học đồng thời là một giáo viên dạy học ở trường
THPT, tôi nhận thấy việc soạn thảo và hướng dẫn giải các bài tập thi nghiệm
cho học sinh là cần thiết và có thể áp dụng khi dạy học các nội dung kiến thức
phần “Chất lỏng” vật lí lớp 10, với hy vọng có thể giúp học sinh rèn luyện
năng lực thực nghiệm. Từ đó khơi dậy lòng say mê học tập và nghiên cứu Vật
lí của học sinh.
Từ những lí do trên, chúng tơi lựa chọn đề tài: “ Soạn thảo và hướng
dẫn giải bài tập thí nghiệm phần “Chất lỏng”- vật lí, 10 nhằm bồi dưỡng
năng lực thực nghiệm cho học sinh ”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Soạn thảo và hướng dẫn giải các bài tập thí nghiệm phần “ Chất lỏng ” - vật
lí 10, nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.
3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu thực trạng vấn đề sử dụng BTTN ở một số trường THPT trên
địa bàn Huyện Ba Vì - Thành phố Hà Nội
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập vật lí nói chung, bài tập thí nghiệm nói
riêng: Tác dụng, phân loại, phương pháp giải, việc lựa chọn và sử dụng bài
tập trong dạy học vật lí.
- Nghiên cứu về các đặc trưng của năng lực thực nghiệm và tác dụng của BT
thí nghiệm với việc bồi dưỡng năng lực thực nghiệm.
- Xây dựng và lựa chọn hệ thống BTTN phần chất lỏng - Vật lí 10
- Thiết kế phương án hướng dẫn HS giải BTTN và thực nghiệm đề tài ở
Trường THPT Ba Vì - Huyện Ba Vì - Thành Phố Hà Nội
- Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
- Đưa ra qui trình sử dụng các BTTN trong q trình dạy học vật lí
4. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Khách thể nghiên cứu là hệ thống bài tập thí nghiệm phần “ chất lỏng ” vật lí lớp 10 THPT.

3


- Đối tượng nghiên cứu là hoạt động học của HS trong quá trình giải BTTN
và hoạt động của GV trong việc hướng dẫn HS giải BTTN phần “ chất lỏng ”.
5. VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau:
- Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm phần “ Chất lỏng” - vật lí 10 THPT.
- Hoạt động của GV trong việc hướng dẫn HS giải BTTN và hoạt động của
HS trong quá trình giải BTTN phần “ chất lỏng ” - vật lí 10 để bồi dưỡng
năng lực thực nghiệm.
6. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Dựa trên cơ sở lí luận về bồi dưỡng năng lực thực nghiệm và bài tập thí
nghiệm, trong quá trình dạy học phần “ chất lỏng ” lớp 10 THPT, nếu soạn
thảo được hệ thống bài tập thí nghiệm đáp ứng mục tiêu dạy học và hướng

dẫn HS tự lực giải BTTN thì sẽ phát triển được năng lực thực nghiệm của HS.
7. GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Các nghiên cứu khảo sát được tiến hành trên phạm vi một số trường THPT
thuộc Huyện Ba Vì - Thành phố Hà Nội.
- Xây dựng, soạn thảo và hướng dẫn giải hệ thống các bài tập thí nghiệm phần
“ chất lỏng ” - Vật lí 10 THPT.
8. ĐĨNG GĨP CỦA ĐỀ TÀI
- Làm rõ cơ sở lí luận về dạy học bài tập vật lí, đặc biệt là dạy bài tập thí
nghiệm.
- Vận dụng cơ sở lí luận của dạy học bài tập vật lí để tổ chức hoạt động hướng
dẫn giải bài tập thí nghiệm phần “Chất lỏng” vật lí lớp 10, có thể làm tư liệu
tham khảo cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học.
9. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện các nhiệm vụ trên, chúng tôi sử dụng các phương pháp sau:
- Phương pháp nghiên cứu lí luận:
+ Nghiên cứu các tài liệu về cơ sở lí luận của dạy học bài tập vật lí để làm cơ
sở định hướng cho việc thực hiện mục đích nghiên cứu.
4


+ Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên và các tài
liệu tham khảo để xác định mức độ nội dung kiến thức vật lí ở phần “Chất
lỏng ” mà học sinh cần tiếp thu được.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Tìm hiểu thực tế việc tự học và giải BTVL của HS (thông qua trao đổi với
học sinh, phiếu điều tra cơ bản), việc sử dụng bài tập của GV. Đặc biệt là các
bài tập thí nghiệm (thơng qua phỏng vấn, trao đổi, phiếu điều tra cơ bản với
giáo viên) .
+ Vận dụng lí luận và thực tiễn xây dựng các bài tập thí nghiệm phần “chất
lỏng” - Vật lí 10 THPT và cách hướng dẫn giải các bài tập này.

- Phương pháp thực nghiệm:
+ Xác định mục tiêu, đối tượng thực nghiệm sư phạm : chọn hai lớp 10 của
trường THPT Ba Vì, Huyện Ba Vì, TP. Hà Nội
+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm.
+ Xử lý, thống kê, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm. Đối chiếu với mục
đích nghiên cứu và rút ra kết luận của đề tài.
10. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, phụ lục và tài liệu tham
khảo luận văn dự kiến được trình bày theo ba chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận về bồi dưỡng năng lực thực nghiệm qua bài tập thí
nghiệm trong dạy học vật lí.
Chương 2: Soạn thảo và hướng dẫn giải các bài tập thí nghiệm phần “Chất
lỏng” - vật lí 10, nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

5


CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM
QUA BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

1.1. Khái quát chung về năng lực
1.1.1. Khái niệm về năng lực
Năng lực được định nghĩa theo rất nhiều cách khác nhau bằng sự lựa
chọn loại dấu hiệu khác nhau. Có thể phân làm hai loại nhóm chính:
+ Nhóm lấy dấu hiệu tố chất tâm lí để định nghĩa: “ Năng lực là một thuộc
tính tích hợp của nhân cách, là tổ hợp các đặc tính tâm lí của cá nhân phù hợp
với những yêu cầu của một hoạt động xác định, đảm bảo cho hoạt động đó có
kết quả tốt đẹp”

Chẳng hạn như một số tác giả Việt Nam quan niệm về năng lực:
* Theo Phạm Minh Hạc: Năng lực là những đặc điểm tâm lí cá nhân đáp ứng
được những đòi hỏi của hoạt động nhất định nào đó và là điều kiện để thực
hiện có hiệu quả hoạt động đó.
* Cịn theo Trần Trọng Thủy: Năng lực là sự phù hợp giữa một tổ hợp những
thuộc tính nào đó của cá nhân với những yêu cầu của một hoạt động nhất
định, được thể hiện ở sự hoàn thành tốt đẹp hoạt động ấy. Hay năng lực là tổ
hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân, phù hợp với yêu cầu của một hoạt
động nhất định, đảm bảo cho hoạt động đó có hiệu quả.
+ Nhóm lấy dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định
nghĩa: “ Năng lực là khả năng vận dụng kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái
độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình
huống đa dạng của cuộc sống”. Hay “ năng lực là khả năng làm chủ những hệ
thống kiến thức, kĩ năng, thái độ và vận hành(kết nối) chúng một cách hợp lí
vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra cho
cuộc sống”.

6


Dù diễn đạt theo cách nào cũng thấy năng lực có một số đặc điểm chung,
cơ bản là:
- Đề cập tới xu thế đạt được một kết quả nào đó của một công việc cụ thể, do
một con người cụ thể thực hiện( năng lực học tập, năng lực tư duy, năng lực
tự quản lí bản thân,... Vậy khơng tồn tại năng lực chung chung)
- Có sự tác động của một cá nhân cụ thể tới một đối tượng cụ thể( kiến thức,
quan hệ xã hội,...) để có một sản phẩm nhất định; do đó có thể phân biệt
người này với người khác.
- Năng lực là một yếu tố cấu thành trong một hoạt động cụ thể. Năng lực chỉ
tồn tại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể. Vì vậy

năng lực vừa là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động, nó là điều kiện của hoạt
động, nhưng cũng phát triển trong chính hoạt động đó. Tuy nhiên, năng lực
con người khơng phải là sinh ra đã có, nó khơng có sẵn mà nó được hình
thành và phát triển trong quá trình hoạt động và giao tiếp.
Như vậy bản chất của năng lực là khả năng của chủ thể kết hợp một cách
linh hoạt, có tổ chức hợp lí các kiến thức, kĩ năng với thái độ, giá trị, động cơ,
nhằm đáp ứng những yêu cầu phức hợp của một hoạt động, bảo đảm cho hoạt
động đó đạt kết quả tốt đẹp trong một bối cảnh( tình huống) nhất định. Biểu
hiện của năng lực là biết sử dụng các nội dung và các kĩ năng trong một tình
huống có ý nghĩa, chứ khơng ở tiếp thu lượng tri thức rời rạc.
1.1.2. Cấu trúc của năng lực
Cấu trúc năng lực gồm ba thành tố
- Thành tố 1: Hệ thống tri thức, kĩ năng kĩ xảo để tạo ra năng lực tương ứng
với hoạt động.
- Thành tố 2: Động cơ hứng thú, xu hướng hoạt động
- Thành tố 3: Hành động, là điều kiện để hình thành năng lực.
1.1.3. Phân loại năng lực
* Dựa vào mức độ chuyên biệt của năng lực, phân thành hai loại sau:

7


- Năng lực chung: là năng lực cần thiết cho nhiều lĩnh vực hoạt động khác
nhau, chẳng hạn những thuộc tính về thể lực, về trí tuệ( quan sát, trí nhớ, tư
duy, tưởng tượng, ngôn ngữ...) là điều kiện cần thiết để giúp cho nhiều lĩnh
vực hoạt động có hiệu quả.
- Năng lực riêng( năng lực chuyên biệt, chuyên môn ): là sự thể hiện độc đáo
các phẩm chất riêng biệt, có tính chất chun mơn, nhằm đáp ứng u cầu của
một lĩnh vực hoạt động chuyên biệt với kết quả cao như năng lực toán học,
văn học, hội họa, âm nhạc, thể thao...

* Dựa vào nguồn gốc phát sinh, phân chia năng lực thành hai loại
- Năng lực tự nhiên: là loại năng lực có nguồn gốc sinh vật và có quan hệ trực
tiếp với tư chất. Năng lực này được di truyền qua gen
- Năng lực xã hội: hình thành và phát triển trong quá trình sống và hoạt động
của mỗi cá nhân như năng lực ngôn ngữ, năng lực lao động sáng tạo, năng lực
giao tiếp...Nhờ năng lực này chúng ta mới có thể hiểu và cải tạo được thế
giới.
* Dựa vào các mức độ phát triển của năng lực, phân thành hai loại:
- Năng lực học tâp, nghiên cứu: là năng lực liên quan đến việc lĩnh hội tri
thức, kĩ năng, kĩ xảo... đã có sẵn trong nền văn hóa xã hội. Có thể là năng lực
chú ý, phân tích, tổng hợp, so sánh...
- Năng lực sáng tạo: là năng lực liên quan đến việc tạo ra một sản phẩm, tri
thức, phương thức hoạt động mới cho xã hội loài người. Đây là năng lực đỉnh
cao của loài người giúp cho con người hiểu và chinh phục được thế giới.
Sự phân chia năng lực ở trên chỉ mang tính tương đối. Trên thực tế các
năng lực trên luôn gắn liền, đan xen và tác động qua lại lẫn nhau.
1.1.4. Mối quan hệ giữa năng lực và các yếu tố khác
Năng lực có liên quan với các yếu tố khác như:
* Năng lực và tư chất: Tư chất là những đặc điểm riêng của cá nhân về giải
phẫu sinh lí bẩm sinh của não bộ, hệ thần kinh, cơ quan phân tích, cơ quan
vận động tạo ra sự khác biệt giữa con người với nhau. Tư chất là cơ sở vật
8


chất của sự phát triển năng lực, có ảnh hưởng đến tốc độ, chiều hướng và đỉnh
cao của năng lực. Tuy nhiên tư chất không qui định trước sự phát triển của
năng lực. Dựa trên tư chất đó, việc hình thành năng lực của cá nhân là một
quá trình hoạt động tích cực cá nhân trong điều kiện xã hội thuận lợi.
* Năng lực và thiên hướng: Khuynh hướng của cá nhân đối với một hoạt
động nào đó được gọi là thiên hướng. Như vậy thiên hướng về một hoạt động

nào đó và năng lực đối với hoạt động ấy thường ăn khớp với nhau và cùng
phát triển với nhau. Thiên hướng mãnh liệt của con người với một hoạt động
nào đó có thể coi là dấu hiệu năng lực đang hình thành.
* Năng lực và tri thức, kĩ năng, kĩ xảo: Năng lực và tri thức, kĩ năng, kĩ xảo
khơng đồng nhất với nhau mà có quan hệ biện chứng với nhau. Tri thức, kĩ
năng, kĩ xảo trong một lĩnh vực nào đó là điều kiện cần thiết để có năng lực
trong lĩnh vực ấy. Ngược lại năng lực góp phần làm cho việc tiếp thu tri thức,
hình thành kĩ năng, kĩ xảo tương ứng với lĩnh vực của năng lực đó được dễ
dàng và nhanh chóng hơn.
1.2. Năng lực thực nghiệm
1.2.1. Khái niệm về năng lực thực nghiệm
Theo quan điểm của chúng tôi, NLTN là năng lực nằm trong nhóm năng
lực phương pháp bao gồm các năng lực thành phần được trình bày theo bảng
1.1
Bảng 1.1: Cấu trúc của năng lực thực nghiệm
Năng lực thực nghiệm
Xác định vấn đề cần
nghiên cứu

Thiết kế phương án
thí nghiệm

Mơ tả
- Các giả thuyết được đưa ra có vẻ hợp lí, có căn cứ
và có thể kiểm tra được.
- Xác định chính xác, đầy đủ mục đích nghiên cứu
- Xây dựng bộ dụng cụ cần thiết và thiết kế sơ đồ
TN
- Xác định các bước thực hiện TN: Cách quan sát,

9


đo đạc, thu thập số liệu.
- Biết cách sử dụng các dụng cụ TN.
Tiến hành phương án

- Lắp đặt sơ đồ TN như đã thiết kế.

thí nghiệm đã thiết kế - Thực hiện các thao tác TN, quan sát, thu thập số
liệu.
- Trình bày thơng tin đã quan sát được.
- Trình bày số liệu khoa học( lập bảng số liệu) và xử
lí số liệu( tính các đại lượng trung gian, giá trị trung
Xử lí, phân tích và
trình bày kết quả

bình, sai số, vẽ đồ thị,…).
- Đánh giá kết quả( nhận xét tính đúng đắn của các
giả thuyết ban đầu, nếu phủ định các giả thuyết đó
thì cần đưa ra các giả thuyết mới có tính khái qt
hơn và sẽ được kiểm tra bằng các TN khác).

1.2.2. Các mức độ biểu hiện của năng lực thực nghiệm
Theo quan điểm của chúng tơi, NLTN có thể chia theo các mức độ sau đây:
Mức độ 1: Quan sát, mô tả lại được hiện tượng vật lí hoặc thực hiện
được một thí nghiệm theo mẫu hoặc theo một hướng dẫn chi tiết, cụ
thể.
Mức độ 2: Với mục đích nghiên cứu hoặc vấn đề mà GV đưa ra, dựa
vào các dụng cụ đã có sẵn, người học tự thiết kế phương án TN, thực

hiện được TN theo phương án đó và đánh giá được các kết quả TN.
Mức độ 3: Dựa theo mục đích nghiên cứu hoặc vấn đề mà GV đưa ra,
người học tự đề xuất các dụng cụ cần thiết, phương án TN, bố trí, lắp
ráp, các bước tiến hành TN, xử lí số liệu TN. GV là người xem xét các
phương án TN đó và chuẩn bị các dụng cụ cần thiết theo đề xuất của
người học. Từ đó, HS thực hiện thành cơng TN và có những đánh giá
xác đáng về TN đã thực hiện.

10


Mức độ 4: HS hoàn toàn độc lập trong việc phát hiện ra vấn đề, mục
đích nghiên cứu, vấn đề mà GV đưa ra hoặc vấn đề mà HS phát hiện ra
trong quá trình thực nghiệm, HS tự thiết kế chế tạo các dụng cụ cần
thiết, phương án TN, bố trí, lắp ráp, các bước tiến hành TN, xử lí số
liệu TN. Sau đó, HS thực hiện thành cơng TN. Từ kết quả TN, người
học đánh giá đúng đắn về bộ TN và có định hướng cải tiến sao cho ưu
việt nhất. GV chỉ có vai trị có những gợi ý, hướng dẫn, giúp đỡ khi cần
thiết.
Như vậy mỗi mức độ biểu hiện của năng lực thực nghiệm thì nhiệm
vụ đối với HS sẽ khác nhau, vai trò của GV ứng với mỗi mức độ cũng khác
nhau. Nhưng dù ở mức độ nào thì qua hoạt động giải BTTN, HS được rèn
luyện các thao tác thí nghiệm, xử lí kết quả thí nghiệm, tư duy logic…. Các kĩ
năng này sẽ càng được nâng cao khi HS càng biểu hiện NLTN ở mức độ cao.
Khi đó vai trị của GV cũng sẽ thay đổi, từ người truyền đạt tri thức, trở thành
người định hướng, hướng dẫn, người tổ chức hoạt động chiếm lĩnh kiến thức
của HS.
1.3. Bài tập vật lí trong dạy học vật lí ở THPT
1.3.1. Khái niệm bài tập vật lí
Bài tập vật lí được hiểu là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ

những suy luận logic, những phép tốn và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định
luật và các phương pháp vật lí [13, tr.89].
Theo quan niệm này thì BTVL chỉ thuần túy là một nhiệm vụ mà HS phải làm
để thể hiện mình nắm vững lí thuyết tới đâu. Điều này rất có lí nếu coi BTVL
là cơng cụ để đánh giá những gì HS đã học trên lớp. Theo chúng tơi, để đánh
giá đúng vai trị của BTVL, cần nhìn nhận chúng dưới các góc độ khác nhau
về tầm quan trọng của chúng trong dạy học vật lí như:
- Nhìn BTVL dưới góc độ là cơng cụ đánh giá lí thuyết
- Nhìn BTVL dưới góc độ là phương tiện để phát triển tư duy cho HS
- Nhìn BTVL qua hai mặt: BT mang tính lí thuyết và BT mang tính thực tế.
11


- Nhìn BTVL dưới góc độ phương pháp sử dụng chúng.
Có nhìn nhận như vậy thì ta mới đánh giá hết ý nghĩa của BTVL, đồng
thời mới có đủ cơ sở để phân loại các BTVL một cách rõ ràng và chính xác.
1.3.2. Sử dụng bài tập thí nghiệm vật lí trong q trình dạy học
- Bài tập thí nghiệm vật lí có thể làm trên lớp, ở nhà hay trong các chương
trình ngoại khóa, thăm quan dã ngoại...
- Bài tập thí nghiệm vật lí có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn của quá
trình dạy học như:
+ Đề xuất vấn đề nghiên cứu: ví dụ, khi học về hiện tượng căng bề mặt chất
lỏng, có thể dùng một vòng dây chỉ gắn với khung dây kim loại mỏng rồi
nhúng khung dây vào dung dịch xà phòng để được một màng xà phịng trên
khung, sau đó dùng kim nhọn chọc thủng phần màng xà phòng bên trong
vòng chỉ. Yêu cầu HS quan sát kết quả và giải thích. Rồi từ đó làm nảy sinh
vấn đề cần nghiên cứu.
+ Hình thành kiến thức kĩ năng mới: ví dụ, khi học về hiện tượng mao dẫn, có
thể dùng một dải vải cho vào trong một li nước và vắt nó qua miệng li, u
cầu HS mơ tả hiện tượng quan sát được sau vài phút và giải thích. Từ đó HS

phân tích, so sánh, liên tưởng tới sự vận chuyển chất ở cây cối trong sinh học.
+ Củng cố kiến thức, kĩ năng đã thu được và kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ
năng của học sinh.
1.3.3. Vai trò của bài tập vật lí trong q trình dạy học
* Bài tập vật lí giúp cho học sinh nắm vững một cách chính xác, sâu sắc
và tồn diện hơn về kiến thức vật lí.
Trong nhiều trường hợp, dù giáo viên cố gắng trình bày tài liệu một
cách mạch lạc, logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng u
cầu và cho kết quả chính xác thì đó mới chỉ là điều kiện cần chứ chưa phải là
điều kiên đủ để học sinh hiểu sâu và nắm vững kiến thức. Trong trường hợp
này BTVL sẽ tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt các kiến thức để tự lực
giải quyết thành cơng những tình huống cụ thể khác nhau thì kiến thức mà HS
12


vận dụng mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và trở thành vốn riêng của người
học. Ngoài ra kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cũng là thước đo mức
độ sâu sắc và vững vàng của những kiến thức HS thu nhận được.
* Bài tập vật lí giúp xây dựng kiến thức mới.
Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra, HS có
nhu cầu tìm kiếm các kiến thức mới nên sử dụng bài tập khéo léo có thể dẫn
HS đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới, hoặc xây dựng một khái niệm
mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra.
* Giải bài tập vật lí có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp.
Các bài tập vật lí có thể đề cập đến các lĩnh vực khác nhau trong cuộc
sống như : khoa học kĩ thuật, thông tin liên lạc, giao thông vận tải, sản xuất
công nghiệp... Các bài tập loại này sẽ là phương tiện thuận lợi để HS liên hệ lí
thuyết với thực hành, học tập với dời sống, vận dụng kiến thức đã học vào
thực tế sản xuất và cuộc sống
* Giải bài tập vật lí giúp phát triển tư duy, năng lực sáng tạo của học sinh

cũng như thói quen làm việc độc lập.
Trong q trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra HS
phải phân tích đề bài, tái hiện kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như: so
sánh, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái qt hóa... để lập mối quan hệ
giữa các đại lượng, lập luận, tính tốn, có khi phải tiến hành thí nghiệm, đo
đạc, kiểm tra kết luận...Vì vậy bài tập là phương tiện để phát triển tư duy, óc
tưởng tượng.
* Giải bài tập vật lí giúp củng cố, ơn tập, hệ thống hóa kiến thức và kiểm
tra kiến thức, kĩ năng của học sinh.
Khi giải bài tập HS phải nhớ lại kiến thức vừa học, đào sâu khía cạnh
nào đó của kiến thức hoặc phải tổng hợp kiến thức trong một đề tài, một
chương hoặc một phần của chương trình. Qua các bài kiểm tra GV kịp thời
sửa chữa các sai lầm của HS. Nên giải bài tập vật lí là thước đo chính xác để
GV có thể thường xun theo dõi thành tích và tinh thần học tập của HS cùng
13


với hiệu quả công tác giáo dục, giáo dưỡng của mình để từ đó có thể điều
chỉnh nội dung, phương pháp dạy học, giúp QTDH đạt hiệu quả cao.
* Giải bài tập vật lí góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện
chứng cho học sinh.
Lịch sử vật lí đã trải qua bao cuộc thăng trầm, đấu tranh quyết liệt
chống lại tư tưởng bảo thủ, lạc hậu, phản động. Nên qua bài tập vật lí GV giới
thiệu cho HS biết được sự xuất hiện những tư tưởng tiên tiến hiện đại, các
phát minh làm thay đổi thế giới. Tiếp xúc với các hiện tượng trong đời sống
hàng ngày sẽ giúp HS nhìn thấy khoa học vật lí ở xung quanh mình, hiểu thế
giới tự nhiên là vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động, họ tin vào sức
mạnh của mình, mong muốn đem tài năng và trí tuệ cải tạo thiên nhiên.
1.3.4. Phân loại bài tập vật lí
Tùy theo nội dung hay điều kiện và phương thức giải mà BTVL

được phân thành các loại khác nhau theo sơ đồ dưới đây:

1.3.4.1 . Phân loại theo nội dung
* Bài tập chuyên đề

14


Dựa vào nội dung người ta chia bài tập thành những chủ đề khác nhau
như: bài tập cơ học, bài tập nhiệt, bài tập điện, bài tập vật lý hạt nhân,... Đây
là sự phân loại có tính quy ước vì các kiến thức được sử dụng giải bài tập là
sự kết hợp của nhiều phần, nhiều chương.
* Bài tập có nội dung trừu tượng
Đặc điểm của bài tập dạng này là bản chất vật lí được nêu rõ trong đề
bài tốn, những chi tiết khơng bản chất đã được lược bỏ bớt. Học sinh dễ nhận
ra cần sử dụng côn thức, định luật vật lí nào để giải.
* Bài tập có nội dung cụ thể
Là những bài tập có dữ liệu là các số cụ thể, thực tế và HS có thể đưa ra
lời giải dựa vào vốn kiến thức vật lí cơ bản đã có.
* Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp
Là những bài tập có nội dung chứa đựng các kiến thức về kĩ thuật, về
sản xuất, về công nông nghiệp, về giao thông vận tải.
* Bài tập có nội dung lịch sử
Là những bài tập có chứa đựng các kiến thức có liên quan đến lịch sử
như những dữ liệu về các thí nghiệm vât lí cổ điển, những phát minh, sáng
chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử.
* Bài tập vui
Là những bài tập có sử dụng các dữ kiện, hiện tượng kì lạ hoặc vui.
Việc giải các bài tốn này sẽ làm cho tiết học thêm sinh động, nâng cao hứng
thú học tập của HS.

1.3.4.2. Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải toán
* Bài tập định tính
Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, học sinh khơng cần phải
làm những phép tính phức tạp, thậm chí những phép tính đơn giản. Thơng
thường, bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán một hiện
tượng xảy ra trên thực tế với những điều kiện cụ thể. Khi giải những bài tập
này, học sinh phải dùng những lập luận của mình để giải thích, như vậy học
15


sinh phải hiểu tường tận bản chất của các khái niệm, định luật vật lí. Nên
thơng qua những bài tập này, học sinh được rèn luyện tư duy logic, khả năng
phán đốn, biết cách phân tích bản chất vật lí của hiện tượng, giúp học sinh
hiểu rõ bản chất của các hiện tượng vật lí và học sinh biết áp dụng lý thuyết
vào thực tế. Khi giải thích được những hiện tượng xảy ra xung quanh mình,
học sinh sẽ càng hứng thú hơn với môn học và giúp phát triển óc quan sát.
Loại bài tập này được sử dụng làm bài tập mở đầu nghiên cứu tài liệu mới,
ngay sau khi học xong lý thuyết hoặc trong những tiết ôn tập chương.
* Bài tập định lượng
Là những bài tập có dữ liệu là các số cụ thể mà muốn giải chúng, học
sinh phải thực hiện một loạt phép tính, sử dụng công thức để xác lập mối quan
hệ phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng phải tìm và nhận được kết quả là
dưới dạng một công thức hoặc một giá trị bằng số.
* Bài tập thí nghiệm
Là bài tập phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lý thuyết hoặc để tìm
những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập. Do đó loại bài tập này có cả định
tính lẫn định lượng. Bài tập thí nghiệm có tác dụng rèn kỹ năng thực hành, và
giúp làm sáng tỏ mối liên hệ giữa lý thuyết và thực tiễn.
Căn cứ vào mục đích thực hiện của bài tập mà bài tập thí nghiệm có thể
phân thành bốn loại như sau:

- Loại thứ nhất: GV mơ tả chi tiết thí nghiệm, làm thí nghiệm cho học sinh
quan sát hiện tượng, rồi yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng.
Ví dụ: Dùng một dải vải cho vào trong một li nước và vắt nó qua miệng li,
sau vài phút, mơ tả hiện tượng quan sát được và giải thích.
- Loại thứ hai: Mơ tả chi tiết thí nghiệm, yêu cầu học sinh dự đốn hiện tượng
xảy ra, rồi làm thí nghiệm kiểm tra.
Ví dụ: Dùng một vòng dây chỉ gắn với khung dây kim loại mỏng rồi
nhúng khung dây vào dung dịch xà phịng để được một màng xà phịng trên
khung, sau đó dùng kim nhọn chọc thủng phần màng xà phòng bên trong
16


vòng chỉ. Hỏi hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào? Hãy làm thí nghiệm để kiểm
tra.
- Loại thứ ba: Nêu yêu cầu, cho các dụng cụ thí nghiệm, yêu cầu thiết kế
phương án thí nghiệm.
Ví dụ: Cho các dụng cụ sau:
Một bình có dạng hình hộp chữ nhật chứa nước, một mẩu gỗ, một thước có
độ chia tới mm. Làm thế nào để xác định được khối lượng của mẩu gỗ? Hãy
làm thí nghiệm và xác định khối lượng của mẩu gỗ đó.
- Loại thứ tư: Nêu yêu cầu của thí nghiệm, học sinh phải tự chọn dụng cụ thí
nghiệm, bố trí thí nghiệm, rồi tiến hành thí nghiêm.
Ví dụ: Có những cách nào để xác định suất căng mặt ngoài của nước? Hãy
thiết kế và tiến hành một phương án thí nghiệm.
* Bài tập đồ thị:
Là bài tập mà các dữ kiện để giải tốn phải tìm trong các đồ thị, hoặc
học sinh phải vẽ đồ thị để mơ tả q trình diễn biến của hiện tượng thơng qua
các dữ kiện của bài toán. Dạng bài tập này càng được coi trọng trong dạy học
vật lí do đồ thị là một hình thức để diễn đạt mối quan hệ giữa hai đại lượng
vật lí một cách trực quan.

1.3.5. Phương pháp giải bài tập thí nghiệm vật lí
1.3.5.1. Các bước chung khi giải bài tập vật lí
* Trong dạy học về bài tập vật lí, tiến trình hướng dẫn HS giải một bài
tập vật lí nói chung, đều phải trải qua bốn bước sau:
Bước 1: Đọc đề bài. Tìm hiểu đề bài.
Việc đọc kĩ đề bài giúp hiểu rõ vấn đề của bài tập và sơ bộ nhận dạng được
bài tập. Giai đoạn này bao gồm:
- Xác định ý nghĩa của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn số phải tìm, đâu là
dữ kiện đã cho.
- Dùng các kí hiệu vật lí để ghi tóm tắt đầu bài.
- Đổi đơn vị về đơn vị hợp pháp.
17