Xây dựng và sử dụng các bài tập thực tiễn tích hợp liên môn trong dạy học chương hạt nhân nguyên tử vật lí 12 THPT​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Hồ Thị Thanh Lng

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP
THỰC TIỄN TÍCH HỢP LIÊN MƠN TRONG
DẠY HỌC CHƯƠNG “HẠT NHÂN
NGUYÊN TỬ” VẬT LÍ 12 THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành Phố Hồ Chí Minh - 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Hồ Thị Thanh Lng

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP
THỰC TIỄN TÍCH HỢP LIÊN MƠN TRONG
DẠY HỌC CHƯƠNG “HẠT NHÂN
NGUYÊN TỬ” VẬT LÍ 12 THPT
Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số

: 8140111
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG

Thành phố Hồ Chí Minh - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Người nghiên cứu

Hồ Thị Thanh Luông


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành luận văn này, tơi đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ rất lớn từ
q thầy cơ, đồng nghiệp và gia đình. Tơi xin được bày tỏ lịng biết ơn chân thành của
mình đến:
- Thầy TS. Nguyễn Mạnh Hùng - người trực tiếp hướng dẫn về mặt chuyên môn,
người đã rất tận tâm định hướng, chỉ dạy, truyền đạt kinh nghiệm và luôn động viên
giúp đỡ tơi vượt qua những khó khăn trong suốt q trình thực hiện luận văn.
- Q thầy cơ trong khoa Vật lí Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh,
và Phịng Sau đại học, q thầy cơ đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tơi trong suốt q
trình học tập và nghiên cứu để hồn thành luận văn này.
- Ban Giám hiệu, quý thầy cô tổ Vật lí Trường THPT Nguyễn Thị Diệu, TP. Hồ
Chí Minh đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm.
- Q thầy cơ phản biện và Hội đồng chấm luận văn đã có những nhận xét và góp
ý về luận văn.
- Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã ln sát cánh, động viên cũng như
giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian học tập và hoàn thành luận văn này.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2018

Tác giả

Hồ Thị Thanh Luông


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ và đồ thị
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................ 5
1.1. Tổng quan ................................................................................................................. 5
1.1.1. Các nghiên cứu về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ở
trường THPT .................................................................................................... 5
1.1.2. Các nghiên cứu về bài tập vật lí ....................................................................... 5
1.1.3. Các nghiên cứu về bài tập vật lí có nội dung thực tiễn .................................... 6
1.2. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề ................................................................... 7
1.2.1. Năng lực ........................................................................................................... 7
1.2.2. Giải quyết vấn đề............................................................................................ 14
1.2.3. Năng lực giải quyết vấn đề ............................................................................. 14
1.2.4. Các phương pháp dạy học tích cực nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn
đề cho học sinh ............................................................................................... 21
1.3. Bài tập vật lí ............................................................................................................ 26
1.3.1. Khái niệm bài tập vật lí ................................................................................... 26
1.3.2. Vai trị của bài tập trong dạy học vật lí ........................................................... 27
1.3.3. Phân loại bài tập vật lí ..................................................................................... 28

1.3.4. Phương pháp giải bài tập vật lí........................................................................ 29
1.4. Bài tập có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn trong dạy học vật lí .................... 29
1.4.1. Khái niệm bài tập có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn trong dạy học
vật lí ................................................................................................................ 30


1.4.2. Vai trị của bài tập có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn trong việc thực
hiện mục tiêu môn học ................................................................................... 30
1.4.3. Phương pháp giải bài tập vật lí có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn ...... 31
1.4.4. Một số nguyên tắc khi xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn tích hợp liên
mơn ................................................................................................................. 33
1.4.5. Quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn ............. 33
1.5. Thực trạng dạy học bài tập có nội dung thực tiễn tích hợp liên môn ở trường
THPT hiện nay ........................................................................................................ 34
1.5.1. Mục đích điều tra ............................................................................................ 34
1.5.2. Đối tượng điều tra ........................................................................................... 34
1.5.3. Mô tả phiếu điều tra ........................................................................................ 35
1.5.4. Kết quả điều tra ............................................................................................... 35
Kết luận chương 1........................................................................................................ 36
Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP THỰC TIỄN TÍCH
HỢP LIÊN MƠN CHƯƠNG “HẠT NHÂN NGUN TỬ”- VẬT
LÍ 12 THPT .............................................................................................. 38
2.1. Phân tích nội dung, kiến thức chương “ Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12
cơ bản ...................................................................................................................... 38
2.1.1. Nội dung kiến thức cơ bản chương “ Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12
cơ bản ............................................................................................................. 38
2.1.2. Sơ đồ cấu trúc chương “ Hạt nhân nguyên tử” theo SGK Vật lí 12 cơ bản ... 38
2.1.3. Mục tiêu dạy học mà học sinh cần đạt được khi dạy chương “ Hạt nhân
nguyên tử” cho học sinh lớp 12 THPT .......................................................... 39
2.2. Xây dựng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn chương “

Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 cơ bản ............................................................. 40
2.3. Sử dụng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn ....................... 49
2.3.1. Sử dụng bài tập trong xây dựng kiến thức mới ............................................ 49
2.3.2. Sử dụng bài tập trong bài học thực hành giải bài tập ..................................... 65
Kết luận chương 2........................................................................................................ 78


Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................. 79
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ............................................................................. 79
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................................................ 79
3.3. Thời gian thực nghiệm sư phạm ............................................................................. 79
3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ....................................................................... 79
3.5. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm ......... 80
3.5.1. Thuận lợi ......................................................................................................... 80
3.5.2. Khó khăn ......................................................................................................... 80
3.6. Căn cứ để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................. 80
3.6.1. Về mặt định tính .............................................................................................. 80
3.6.2. Về mặt định lượng ........................................................................................... 81
3.7. Kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................................ 82
3.7.1. Diễn biến của quá trình thực nghiệm sư phạm ............................................... 82
3.7.2. Xử lý định lượng kết quả học tập của học sinh ............................................... 85
Kết luận chương 3........................................................................................................ 93
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 96
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CHỮ VIẾT TẮT

CHỮ VIẾT ĐẦY ĐỦ

BT

Bài tập

BTTT

Bài tập thực tiễn

BTVL

Bài tập Vật lí

DH

Dạy học

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

NL

Năng lực

Nxb

Nhà xuất bản

PPDH

Phương pháp dạy học

SGK

Sách giáo khoa

TN

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

TH

Tích hợp

THLM

Tích hợp liên mơn

THPT

Trung học phổ thông


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1.

Năng lực chung ............................................................................................ 9

Bảng 1.2.

Năng lực chuyên biệt trong Vật lí ................................................................ 9

Bảng 1.3.

Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề .......................................................... 16

Bảng 1.4.

Các chỉ số hành vi của học sinh khi đánh giá năng lực giải quyết
vấn đề .........................................................................................................18

Bảng 1.5.

Các tiêu chí của năng lực giải quyết vấn đề và mức độ của từng
tiêu chí ........................................................................................................19

Bảng 3.1.

Điểm bài kiểm tra ...................................................................................... 86

Bảng 3.2.

Bảng đánh giá sản phẩm học tập của HS ...................................................89

Bảng 3.3.

Bảng đánh giá tự đánh giá và đánh giá đồng .............................................90

Bảng 3.4.

Điểm bài tiểu luận của HS .........................................................................91


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 2.1.

Sơ đồ cấu trúc chương “ Hạt nhân nguyên tử” theo SGK Vật Lí 12
cơ bản .......................................................................................................39

Hình 2.2.

William Frank Libby (1908 – 1980)......................................................... 41

Hình 2.3.

Đường cong phân rã 14C trong tế bào sinh vật .........................................41

Hình 2.4.

Cường tuyến giáp...................................................................................... 42

Hình 2.5.

Giống lúa Khang Dân đột biến .................................................................43

Hình 2.6.

Tượng Bồ Tát Quán Thế Âm Thiên Thủ Thiên Nhãn – Chùa Đào
Xuyên – Hà Nội ....................................................................................... 43

Hình 2.7.

Tượng gỗ Shigir - Nga ..............................................................................44

Hình 2.8.

Bệnh nhân chạy thận nhân tạo trên hệ thống mới lắp đặt Tại trung
tâm Y Tế Huyện Yên Lạc – Vĩnh Phúc ...................................................44

Hình 2.9.

Bệnh nhân được xạ phẫu bằng hệ thống dao Gamma quay ..................... 45

Hình 2.10. Tiêm tĩnh mạch ......................................................................................... 46
Hình 2.11. Bom Little Boy ......................................................................................... 46
Hình 2.12. Bom Fat Man ............................................................................................ 47

Hình 2.13. Nhà máy điện hạt nhân .............................................................................48
Hình 3.1.

Biểu đồ so sánh điểm số qua các bài kiểm tra ..........................................88


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đổi mới giáo dục đang được toàn xã hội quan tâm. Đổi mới phương pháp dạy
học trong đổi mới giáo dục phổ thông theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ
động, sáng tạo và vận dụng kiến thức; tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích
tự học, tạo cơ sở để người học cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng
lực.
Chương trình giáo dục phổ thơng mới – mà cụ thể là chương trình tổng thể được
xây dựng theo định hướng tiếp cận năng lực, phù hợp với xu thế phát triển chương trình
của các nước tiên tiến, nhằm thực hiện yêu cầu của Nghị quyết số 88/2014/QH13 của
Quốc hội: "tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ
thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền
giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm
chất và năng lực, hài hồ trí, đức, thể, mỹ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học
sinh". Đổi mới phương pháp dạy học là một giải pháp được xem là then chốt, có tính
đột phá cho việc thực hiện chương trình này.
Trong nhà trường phổ thơng mơn vật lí là mơn khoa học thực nghiệm, gắn liền
với thực tế và đời sống, có vai trị quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục.
Mục tiêu giáo dục đòi hỏi một trong những định hướng đổi mới phương pháp dạy học
vật lí là phải làm cho học sinh có ý thức và biết vận dụng các kiến thức vật lí vào thực
tế đời sống nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống. Từ đó định hướng nghề nghiệp cho
những em có năng khiếu, hứng thú và yêu thích mơn vật lí.

Có nhiều giải pháp thực hiện các mục tiêu trên, trong đó việc xây dựng và sử
dụng các bài tập có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn trong dạy và học đóng một
vai trị quan trọng.
Việc tăng cường bài tập có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn sẽ góp phần thực
hiện ngun lý học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lý luận
gắn với thực tiễn, đồng thời nâng cao năng lực để phù hợp với chương trình giáo dục
mới..
Thực tế qua khảo sát cho thấy việc phát triển năng lực học sinh thông qua dạy


2

học nói chung, dạy học bài tập có nội dung thực tiễn tích hợp liên mơn nói riêng ở các
trường THPT chưa được chú trọng.
Chính vì lí do trên mà chúng tôi thấy cần thiết nghiên cứu và giải quyết đề tài
“Xây dựng và sử dụng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn trong dạy học
chương Hạt nhân nguyên tử - Vật lí 12 THPT” nhằm nâng cao năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh .
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn chương “Hạt nhân
ngun tử” ở lớp 12 THPT nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng và sử dụng được các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn chương
“Hạt nhân ngun tử” một cách thích hợp thì có thể nâng cao năng lực giải quyết vấn
đề của học sinh.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Hoạt động dạy và học bài tập thực tiễn tích hợp liên
mơn ở trường THPT.
- Đối tượng nghiên cứu: Tổ chức hoạt động dạy và học bài tập thực tiễn tích
hợp liên mơn ở lớp 12 trường THPT.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu lý luận về năng lực và năng lực giải quyết vấn đề.
- Nghiên cứu lý luận về bài tập và bài tập thực tiễn.
- Nghiên cứu lý luận về cách tổ chức dạy học bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn.
- Xây dựng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn theo hướng nâng cao năng lực
giải quyết vấn đề cho học sinh.
- Xây dựng một số giáo án theo phương án của đề tài.
- Thực nghiệm sư phạm.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Tham khảo các tài liệu về năng lực và biện pháp nâng cao năng lực giải quyết
vấn đề; lý luận dạy học.


3

- Bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn và vai trị của bài tập thực tiễn tích hợp liên
mơn trong dạy học.
6.2. Phương pháp tổng kết kinh nghiệm, điều tra quan sát thực tiễn
- Tìm hiểu thực trạng dạy và học bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn từ đó chỉ ra
khó khăn hạn chế trên cơ sở đó đề ra phương hướng khắc phục.
6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra.
- Dùng phương pháp thống kê toán học để xử lý và phân tích các số liệu thực
nghiệm.
Phương tiện: phiếu khảo sát, phiếu đánh giá, dụng cụ ghi chép, ghi hình.
7. Đóng góp của đề tài
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực và năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh qua việc rèn luyện giải bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn.
- Xây dựng được 20 bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn và 4 tiến trình, trong đó:

+ Ở tiến trình thứ nhất dạy học bài “ Phóng xạ” đã sử dụng bài tập 1 và bài tập
2.
+ Ở tiến trình thứ hai dạy học bài tập “ Phóng xạ và ứng dụng của phóng xạ”
đã sử dụng bài tập 4, bài tập 5 và bài tập 8.
+ Ở tiến trình thứ ba dạy học bài “ Phản ứng phân hạch” đã sử dụng bài tập 11
và bài tập 13.
+ Ở tiến trình cuối là tiết học ngoài giờ chủ đề “ Phản ứng phân hạch – Phản
ứng nhiệt hạch” đã sử dụng bài tập19, bài tập 12, bài tập 13 và bài tập 18.
- Xây dựng được 4 tiến trình theo phương án đã nêu trong đề tài và vận dụng vào
thực tế nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thơng qua việc giải bài
tập thực tiễn tích hợp liên môn chương “ Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12.
8. Cấu trúc luận văn
Ngồi phần mở đầu, kết luận và phần kiến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục
thì nội dung của luận văn được cấu trúc thành 3 chương:
Chương 1 – Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài


4

Chương 2 – Xây dựng và tổ chức dạy học bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn
chương “ Vật lí Hạt nhân” ở lớp 12 THPT
Chương 3 – Thực nghiệm sư phạm


5

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan
1.1.1. Các nghiên cứu về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ở trường
THPT

Luận án tiến sĩ của Nguyễn Lâm Đức (2016) về Vận dụng phương pháp dạy học
tích cực bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương “Từ
trường” Vật lí 11 Trung họ phổ thơng, do PGS.TS. Phạm Thị Phú hướng dẫn, Trường
ĐH Vinh. Trong luận văn này tác giả đã xây dựng 4 tiến trình dạy học theo phương
pháp dạy học tích cực. Bao gồm các tiến trình dạy kiến thức “Cảm ứng từ”, “Từ trường
của dịng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt”, “Chế tạo động cơ điện một
chiều đơn gian”, “Từ trường”. Tác giả đã tiến hành thực nghiệm ở 3 trường THPT
Huỳnh Thúc Kháng, trường THPT Hà Huy Tập và trường THPT Cửa Lò trên địa bàn
tỉnh Nghệ An và thu được những kết quả ban đầu: nâng cao hiệu quả dạy học, phát
triển NL GQVĐ cho HS.
Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Minh Ngọc (2017) với Xây dựng và sử dụng hệ
thống bài tập có nội dung thức tiễn chương “Cơ học chất lưu” Vật lí 10 nhằm phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, do PGS.TS. Phạm Xuân Quế hướng
dẫn, Trường ĐH Sư phạm Hà Nội. Trong luận văn này, tác giả đã xây dựng 2 tiến trình
xây dựng kiến thức dựa trên PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề áp suất thủy tĩnh và
định luật Bec-nu-li. Tác giả đã tiến hành thực nghiệm tại trường THPT Hùng Vương,
tỉnh Bình Phước, thơng qua việc thực nghiệm, tác giả đã bước đầu giúp HS phát triển
năng lực giải quyết vấn đề nhờ các tiến trình dạy học đã xây dựng.
1.1.2. Các nghiên cứu về bài tập vật lí
Trong q trình dạy học vật lí, bài tập vật lí có tầm quan trọng đặc biệt. Trong
các bài tập, HS có thể hiểu biết một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những
quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng chúng
vào các vấn đề thực tiễn. Ngồi ra bài tập vật lí sẽ giúp HS thấy được những ứng
dụng mn hình, mn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học. Vì lí do trên, các
nghiên cứu khoa học về vấn đề này chiếm một vị trí đáng kể và khai thác khá nhiều
mặt, nhiều góc cạnh khác nhau của bài tập vật lí với những mục đích khác nhau.


6

Cụ thể luận án tiến sĩ của Nguyễn Thế Khôi (1995) về Một phương án xây dựng
hệ thống bài tập phần Động lực học lớp 10 THPT nhằm giúp học sinh nắm vững kiến
thức cơ bản, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề; Luận án tiến sĩ của
Nguyễn Thanh Hải với Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập định tính
trong dạy học cơ học vật lí 10 trung học phổ thơng, ...
Ngồi ra cịn có nhiều luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu về vấn đề này như:
Đồng Thị Vân Thoa (2001) với Một số biện pháp tích cực hố hoạt động nhận thức
của học sinh THPT miền núi khi giảng dạy bài tập vật lí, Nguyễn Thị Mai Anh (2002)
với Phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh lớp 10 THPT qua giải
bài tập vật lí bằng phương pháp vectơ, Nguyễn Thị Nga (2004) với Lựa chọn và phối
hợp các giải pháp nhằm tích cực hố hoạt động học tập của học sinh THPT trong
giờ giải bài tập vật lí, Đỗ Thị Thúy Hà (2009) với Phối hợp các phương pháp và
phương tiện dạy học hiện đại để phát triển hứng thú và năng lực tự lực học tập cho
học sinh qua các hoạt động giải bài tập vật lí phần cơ học (chương trình vật lí 10
nâng cao),...Các nghiên cứu về bài tập vật lí thực sự đã đem lại nguồn tài liệu phong
phú và thực sự hữu ích cho giáo viên vật lí và học sinh.
1.1.3. Các nghiên cứu về bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
Bài tập vật lí thực tiễn là bài tập vật lí gắn với những gì đang tồn tại và diễn ra
trong tự nhiên và xã hội, có quan hệ đến đời sống con người. Thông qua việc giải bài
tập vật lí thực tiễn, học sinh có thể nhận biết được tầm quan trọng của vật lí trong cuộc
sống, có thể vận dụng các kiến thức vật lí giải quyết các vấn đề xảy ra trong cuộc sống
của chính mình. Do đó, có nhiều nghiên cứu về bài tập vật lí có nội dung thực tiễn cụ
thể như sau:
Luận văn thạc sĩ của Dương Duy Minh (2017) về Xây dựng và sử dụng hệ thống
bài tập thực tiễn chương Chất khí (Vật lí 10 Trung học Phổ Thơng) nhằm phát huy
tính tích cực, sáng tạo của học sinh, do TS. Nguyễn Mạnh Hùng hướng dẫn, Trường
ĐH Sư phạm TP. HCM. Trong luận văn này, tác giả đã xây dựng 9 bài tập thực tiễn
cho bài Định luật Bôi – lơ – Mari - ốt, 7 bài tập thực tiễn cho bài cho định luật Sác –
lơ, 8 bài tập thực tiễn cho bài cho Phương trình trạng thái khí lí tưởng và 2 bài tập đồ
thị biến đổi trạng thái. Thơng qua việc xử lí kết quả thực nghiệm ở trường THPT Ngô

Thời Nhiệm, TP.HCM tác giả đã chứng minh được rằng việc áp dụng hệ thống BT


7

thực tiễn trong suốt q trình dạy học khơng chỉ giúp HS tích cực mà cịn phát huy
năng lực sáng tạo.
Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Lê Ngọc Hồng (2014) với Xây dựng và hướng dẫn
học sinh giải các bài tập thực tế vào dạy học chương “Các định luật bảo tồn” – Vật
lí 10 cơ bản, do TS. Nguyễn Đông Hải hướng dẫn, Trường ĐH Sư phạm TP. HCM.
Trong luận văn này, tác giả đã xây dựng hệ thống gồm 20 bài tập thực tế và 2 tiến trình
cho 2 tiết giải bài tập theo phân phối chương trình. Qua quá trình thực nghiệm, tác giả
đã chứng minh được việc sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn mà tác giải đã xây dựng
đã khắc phục một số hạn chế của các bài tập vật lí đang được sử dụng phổ biến hiện
nay và nâng cao khả năng vận dụng kiến thức vật lí vào tình huống thực tế của học
sinh.
1.2. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề
1.2.1. Năng lực
1.2.1.1. Khái niệm về năng lực
- Theo tư điển Hán Việt năng lực là: Bổn lĩnh, tài năng, tài cán (có thể gánh vác,
thực hiện một cơng việc).
- Theo nghiên cứu thế giới thì có những khái niệm về NL như sau:
+ Howard Gardner (1999): “NL phải được thể hiện thơng qua hoạt động có kết
quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được” (Gardner, Howard,1999).
+ F.E.Weinert (2001) cho rằng: “NL là những kĩ năng kĩ xảo học được hoặc sẵn
có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động
cơ xã hội…và khả năng vận dụng các cách GQVĐ một cách có trách nhiệm và hiệu
quả trong những tình huống linh hoạt” (Wenier, F.E, 2001).
+ Denyse Tremblay cho rằng NL là “khả năng hành động, thành công và tiến bộ
dựa vào việc huy động và sử dụng hiệu quả tổng hợp các nguồn lực để đối mặt với các

tình huống trong cuộc sống.” (Tremblay Denyse, 2002).
+ OECD (Tổ chức các nước kinh tế phát triển) (2002) đã xác định “NL là khả
năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong
một bối cảnh cụ thể” (OECD, 2002).
+ Chương trình Giáo dục Trung học (GDTH) bang Québec, Canada năm 2004
xem NL “là một khả năng hành động hiệu quả bằng sự cố gắng dựa trên nhiều nguồn


8

lực.” (Québec, 2004).
- Riêng ở Việt Nam cũng có một số nghiên cứu về năng lực và đã đưa ra những
khái niệm NL như sau:
+ Tài liệu hội thảo CT giáo dục phổ thông (GDPT) tổng thể trong CT GDPT mới
của Bộ Giáo dục và Đào tạo (Bộ GD&ĐT) xếp NL vào phạm trù hoạt động khi giải
thích: “NL là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và
q trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ
năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành
cơng một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ
thể.” (Bộ GD & ĐT, 2014).
+ Cách hiểu của Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn: “NL là tổng hợp những
thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt
động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động
ấy.” (Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn, 1998).
+ Cách hiểu của Đặng Thành Hưng: “NL là thuộc tính cá nhân cho phép cá nhân
thực hiện thành công hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều
kiện cụ thể.” (Đặng Thành Hưng, 2012).
+ Còn theo tiến sĩ Nguyễn Anh Tuấn (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ
Chí Minh) đã nêu một cách khá khái quát rằng năng lực là một thuộc tính tâm lí phức
hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kỹ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn

sàng hành động và trách nhiệm (Nguyễn Anh Tuấn, 2002).
- Như vậy, cho dù là khó định nghĩa năng lực một cách chính xác nhất nhưng các
nhà nghiên cứu của Việt Nam và thế giới đã có cách hiểu tương tự nhau về khái niệm
này. Tựu chung lại, năng lực được coi là sự kết hợp của các khả năng, phẩm chất, thái
độ của một cá nhân hoặc tổ chức để thực hiện một nhiệm vụ có hiệu quả.
- Theo cách hiểu thơng thường, năng lực là sự kết hợp của tư duy, kĩ năng và thái
độ có sẵn hoặc ở dạng tiềm năng có thể học hỏi được của một cá nhân hoặc tổ chức
để thực hiện thành công nhiệm vụ (DeSeCo, 2002).
- Cùng với khái niệm năng lực là khái niệm “năng lực cốt lõi” (key competences)
bao gồm một số năng lực được coi là nền tảng. Dựa trên những năng lực cốt lõi này,
người học có thể thực hiện được yêu cầu của học tập cũng như các yêu cầu khác trong


9

các bối cảnh và tình huống khác nhau khi đạt được những năng lực thứ cấp. Theo định
nghĩa của các nước có nền kinh tế phát triển (OECD), năng lực cốt lõi bao gồm: những
năng lực nền tảng như năng lực đọc hiểu, năng lực tính tốn, năng lực giải quyết vấn
đề, năng lực giao tiếp… Do vậy, năng lực có tính phức hợp hơn kĩ năng và mức độ
thành thạo của một kĩ năng cũng quyết định một phần tới mức độ cao thấp của năng
lực. Đi sâu vào ngành hoặc chuyên ngành cụ thể khái niệm năng lực lại được định
nghĩa ở phạm vi hẹp hơn phù hợp với đặc thù của từng ngành/chuyên ngành.
Nói một cách khác năng lực là “khả năng vận dụng những kiến thức, kinh
nghiệm, kĩ năng, thái độ và sự đam mê để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả
trong các tình huống đa dạng của cuộc sống” (Québec- Ministere de l’Education,
2004).
1.2.1.2. Năng lực chung và năng lực chuyên biệt
Theo nguồn tài liệu tập huấn Dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo
định hướng phát triển năng lực học sinh tháng 9/2014 đã cụ thể về năng lực chung và
năng lực chuyên biệt Vật lí được thể hiện qua hai bảng sau (Bộ GD & ĐT, 2014):

Bảng 1.1. Năng lực chung
NHĨM NĂNG LỰC CHÍNH
NĂNG LỰC THÀNH PHẦN
Nhóm năng lực làm chủ và phát Năng lực tự học
triển bản thân
Năng lực giải quyết vấn đề
Năng lực sáng tạo
Năng lực tự quản lí
Nhóm năng lực về quan hệ xã Năng lực giao tiếp
hội
Năng lực hợp tác
Năng lực sử dụng cơng nghệ thơng tin và truyền
Nhóm năng lực cơng cụ
thơng (ICT)
Năng lực sử dụng ngơn ngữ
Năng lực tính tốn
Bảng 1.2. Năng lực chuyên biệt trong Vật lí
NL Chuyên Biệt Trong Vật Lí

Biểu Hiện NL Chuyên Biệt Trong Vật Lí

Năng lực tự học

Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực
hiện kế hoạch có hiệu quả


10

Tìm kiếm thơng tin về ngun tắc cấu tạo, hoạt

động của các ứng dụng kĩ thuật
Đánh giá được mức độ chính xác nguồn thơng
tin
Đặt được câu hỏi về hiện tượng sự vật quanh ta
Tóm tắt được nội dung vật lí trọng tâm của văn
bản.
Tóm tắt thơng tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ
khái niệm, bảng biểu, sơ đồ khối
Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được
phương án thí nghiệm để trả lời cho các câu hỏi
đó.
Năng lực giải quyết vấn đề

Đặc biệt quan trọng là năng lực thực nghiệm.
Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên:
Hiện tượng… diễn ra như nào? Điều kiện diễn
ra hiện tượng là gì? Các đại lượng trong hiện
tượng tự nhiên có mối quan hệ với nhau như thế
nào? Các dụng cụ có nguyên tắc cấu tạo và hoạt
động như thế nào?
Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho
các câu hỏi đã đặt ra.
Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả
lời bằng suy luận lí thuyết hoặc khảo sát thực
nghiệm.
Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được

Năng lực sáng tạo

Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm

tra giả thuyết (hoặc dự đốn)
Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu
Giải được bài tập sáng tạo
Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề một
cách tối ưu
Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm
tra giả thuyết (hoặc dự đoán)
Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu


11

Năng lực tự quản lí

Khơng có tính đặc thù

Năng lực giao tiếp

Sử dụng được ngơn ngữ vật lí để mơ tả hiện
tượng
Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực
nghiệm
Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước
Vẽ được sơ đồ thí nghiệm
Mơ tả được sơ đồ thí nghiệm
Đưa ra các lập luận lô gic, biện chứng

Năng lực hợp tác

Tiến hành thí nghiệm theo nhóm

Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác
nhau

Năng lực sử dụng công nghệ Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng
thông tin và truyền thơng (ICT) (maple, coachs…) để mơ hình hóa q trình vật
lí
Sử dụng phần mềm mơ phỏng để mơ tả đối
tượng vật lí
Năng lực sử dụng ngơn ngữ

Sử dụng ngơn ngữ khoa học để diễn tả quy luật
vật lí
Sử dụng bảng biểu, đồ thị để diễn tả quy luật
vật lí
Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu

Năng lực tính tốn

Mơ hình hóa quy luật vật lí bằng các cơng thức
tốn học
Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã
biết ra hệ quả hoặc ra kiến thức mới.

1.2.1.3. Cấu trúc năng lực
Theo quan điểm các nhà sư phạm người Đức, cấu trúc chung của năng lực hành
động được mô tả là sự kết hợp của 4 năng lực thành phần sau : NL chuyên môn; NL
phương pháp; NL xã hội; năng lực cá nhân.
Cịn mơ hình năng lực theo OECD gồm: NL GQVĐ, NL xã hội, NL linh hoạt
sáng tạo, NL sử dụng thiết bị một cách thông minh.

12

NL của HS phổ thông của Autralia được yêu cầu trong chương trình giáo dục
gồm: NL đọc hiểu, NL làm toán, NL giao tiếp, NL GQVĐ, NL ứng dụng CNTT.
Theo tác giả, Nguyễn Thị Hồng Luyến (2016) đã chỉ rõ: Cấu trúc chung của
NL hành động được mô tả là sự kết hợp của 4 NL thành phần: NL chuyên môn, NL
phương pháp, NL xã hội, NL cá thể, cụ thể:
a) NL chuyên môn (Professional competency): Là khả năng thực hiện các
nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chun mơn một cách độc
lập, có phương pháp và chính xác về mặt chun mơn.
b) NL phương pháp (Methodical competency): Là khả năng đối với những
hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và
vấn đề. Trung tâm của phương pháp nhận thức là những khả năng tiếp nhận, xử lý,
đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức.
c) NL xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích trong những
tình huống giao tiếp ứng xử xã hội. Nó đƣợc tiếp nhận qua việc học giao tiếp.
d) NL cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xác định, đánh giá được
những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu,
xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân. Nó được tiếp nhận qua việc học
cảm xúc – đạo đức và liên quan đến hành động tự chịu trách nhiệm.
1.2.1.4. Những năng lực cần phát triển cho học sinh THPT
Trong dự thảo đề án đổi mới chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể trình
Chính phủ (Bộ GD & ĐT, 2017) đã đề xuất, đối với HS phổ thông Việt Nam cần phát
triển một số phẩm chất và NL cốt lõi như sau:
a) Những phẩm chất chủ yếu của HS: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách
nhiệm.
b) Năng lực cốt lõi:
- Những năng lực chung được tất cả các mơn học và hoạt động giáo dục góp
phần hình thành, phát triển: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác,

năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo;
- Những năng lực chuyên môn được hình thành, phát triển chủ yếu thơng qua
một số mơn học và hoạt động giáo dục nhất định: năng lực ngơn ngữ, năng lực tính


13

tốn, năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng
lực thẩm mỹ, năng lực thể chất.
Bên cạnh việc hình thành, phát triển các năng lực cốt lõi, chương trình giáo
dục phổ thơng cịn góp phần phát hiện, bồi dưỡng năng lực đặc biệt (năng khiếu) của
học sinh.
Trong phạm vi của đề tài nghiên cứu, chúng tơi sẽ đi sâu hơn tìm hiểu
NLGQVĐ của HS THPT thuộc nhóm năng lực chung của HS, một trong những NL
cốt lõi là căn cứ để đánh giá kết quả giáo dục học sinh và chất lượng giáo dục phổ
thông.
1.2.1.5. Phương pháp đánh giá năng lực
Đặc trưng của đánh giá NL là sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, tập trung
đánh giá NL hành động, vận dụng thực tiễn, GQVĐ, NL tự học, NL giao tiếp, NL phát
triển bản thân...
Đánh giá NL người học theo một trong 2 cách sau:
Cách 1: GV yêu cầu HS thực hiện một hoạt động trọn vẹn rồi đánh giá NL qua
mức độ thực hiện hoạt động đó.
Cách 2: Phân tích NL của chủ đề ra thành các kiến thức, kĩ năng rồi lựa chọn
những kiến thức kĩ năng chủ yếu, trọng tâm để đánh giá.
Theo quan điểm phát triển NL, việc đánh giá kết quả học tập không lấy việc KT
khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trung tâm của việc đánh giá. Đánh giá kết quả
học tập theo NL cần chú trọng khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình
huống ứng dụng khác nhau. Hay nói cách khác, đánh giá theo NL là đánh giá kiến
thức, kỹ năng và thái độ trong bối cảnh có ý nghĩa (Bộ GD & ĐT, 2014).

Theo PSG.TS Nguyễn Công Khanh (Nguyễn Công Khanh, 2014), đặc trưng
của đánh giá NL là sử dụng nhiều phương pháp đánh giá khác nhau. Phương pháp
đánh giá càng đa dạng thì mức độ chính xác càng cao vì phản ánh khách quan tốt hơn.
Vì vậy, trong đánh giá NL nói chung, NL GQVĐ nói riêng, ngồi phương pháp đánh
giá truyền thống như đánh giá chuyên gia (GV đánh giá HS), đánh giá định kì bằng
bài KT thì GV cần chú ý các hình thức đánh giá không truyền thống như:
- Đánh giá bằng quan sát.


14

- Đánh giá bằng phỏng vấn sâu (vấn đáp).
- Đánh giá bằng hồ sơ học tập.
- Đánh giá bằng sản phẩm học tập (powerpoint, tập san, …).
- Đánh giá bằng phiếu hỏi HS.
Tuy nhiên tất cả các phương pháp đánh giá trên đều có yêu cầu phải chú trọng
đánh giá khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống trong học tập, tình
huống trong thực tế và chú trọng việc sáng tạo kiến thức của HS.
1.2.2. Giải quyết vấn đề
1.2.2.1. Giải quyết vấn đề là gì?
Giải quyết vấn đề là một q trình xác định, phân tích nguyên nhân, lựa chọn giải pháp
tối ưu, triển khai và đánh giá giải pháp nhằm loại bỏ mâu thuẫn giữa thực tế và mong
muốn.
1.2.2.2. Kỹ năng giải quyết vấn đề
Kỹ năng giải quyết vấn đề (Problem solving skills) là một trong những kỹ năng
rất cần thiết trong học tập và làm việc bởi cuộc sống là một chuỗi những vấn đề địi
hỏi chúng ta phải giải quyết mà khơng vấn đề nào giống vấn đề nào và cũng khơng có
một công thức chung nào để giải quyết mọi vấn đề. Điều quan trọng là chúng ta phải
tự trang bị cho mình những hành trang cần thiết để khi vấn đề nảy sinh thì chúng ta có
thể vận dụng những kỹ năng sẵn có để giải quyết vấn đề đó một cách hiệu quả nhất.

1.2.3. Năng lực giải quyết vấn đề
1.2.3.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
Định nghĩa NL GQVĐ trong đánh giá PISA (2012) là khả năng của một cá
nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chƣa rõ ràng.
Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm
năng là cơng dân tích cực và xây dựng.
Theo OECD (2010), NL GQVĐ là năng lực của một cá nhân tham gia vào quá
trình nhận thức để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề, nó bao gồm sự sẵn
sàng tham gia vào các tình huống tương tự để phát hiện được các NL của cá nhân đó
với tính xây dựng và có suy nghĩ (OECD, 2002).


15

Theo quan điểm trong chương trình giáo dục phổ thơng của Quebec – Canada,
NLGQVĐ là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái
độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,...nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp
của hoạt động trong một bối cảnh nhất định.
Theo Nguyễn Cảnh Toàn, NL GQVĐ chính là hoạt động trí tuệ được coi là
trình độ phức tạp và cao nhất về nhận thức, vì cần huy động tất cả các NL trí tuệ của
cá nhân. Để GQVĐ, chủ thể phải huy động trí nhớ, tri giác, lí luận, khóa niệm hóa,
ngơn ngữ, đồng thời sử dụng cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở NL của bản thân và khả
năng kiểm soát được tình thế.
Theo Nguyễn Lâm Đức, có thể hiểu NL GQVĐ là tổ hợp các NL thành tố
(theo tiến trình GQVĐ) cho phép người học huy động kiến thức, kĩ năng thích hợp,
với thái độ tích cực giải quyết thành cơng nhiệm vụ nhận thức, lĩnh hội được kiến thức,
kĩ năng và phương pháp mới.
Theo chương trình giáo dục phổ thơng chương trình tổng thể (7/2017), NL
GQVĐ là NL chung bao gồm các NL thành phần như: nhận ra ý tưởng mới, phát hiện
và làm rõ vấn đề, hình thành và triển khai ý tưởng mới, đề xuất, lựa chọn giải pháp,

thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề, tư duy độc lập (Bộ GD & ĐT, 2017)
Như vậy, trên thế giới hay ở Việt Nam có rất nhiều cách định nghĩa về NL
GQVĐ. Do đó chúng tơi thấy rằng rất khó để đưa ra định nghĩa NL GQVĐ một cách
chính xác, mà có thể tổng qt như sau “NL GQVĐ là tổ hợp các NL thể hiện ở các kĩ
năng GQVĐ trong hoạt động học tập nhằm giải quyết có hiệu quả những nhiệm vụ
học tập được đặt ra”.
1.2.3.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề
Theo tác giả Phan Anh Tài (Phan Anh Tài, 2014), đưa ra NL GQVĐ trong dạy
học Toán gồm hai giai đoạn. Giai đoạn 1 gồm các bước: 1/ Tìm hiểu vấn đề; 2/ Tìm,
thực hiện và kiểm tra giải pháp GQVĐ; 3/ Trình bày giải pháp GQVĐ. Giai đoạn 2:
Tìm giải pháp khác để GQVĐ và mở rộng vấn đề.
Theo tác giả Nguyễn Lâm Đức (Nguyễn Lâm Đức, 2016) , cấu trúc của NL
GQVĐ được thể hiện bằng bảng dưới đây và mỗi NL thành tố được biểu hiện cụ thể
như sau :