Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương các định luật bảo toàn vật lí 10 với sự hỗ trợ của bài tập vật lí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH

Phan Thùy Dung

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 VỚI
SỰ HỖ TRỢ CỦA BÀI TẬP VẬT LÝ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh - 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH

Phan Thùy Dung

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 VỚI
SỰ HỖ TRỢ CỦA BÀI TẬP VẬT LÝ
Chuyên ngành

: Lí luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí

Mã số

: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. TRẦN HUY HỒNG

Thành phố Hồ Chí Minh - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ giáo dục với đề tài: “Bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10
với sự hỗ trợ của bài tập vật lý” là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các nội dung
và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì một
cơng trình nào khác.
Tác giả

Phan Thùy Dung


LỜI CẢM ƠN
Trong q trình thực hiện và hồn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan
tâm, động viên và giúp đỡ rất lớn từ quý Thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè và gia đình. Tơi
xin được bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc của mình đến:
PGS.TS. Trần Huy Hồng, người thầy đã dành nhiều thời gian trực tiếp hướng
dẫn và chỉ bảo tận tình cho tơi trong suốt q trình nghiên cứu và hồn thành luận văn.
Ban Giám hiệu trường THPT Nam Kỳ Khởi Nghĩa cùng tồn thể q thầy cơ
trong tổ vật lý và các em học sinh lớp 10A16 đã tạo điều kiện thuận lợi nhất và giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm.
Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lý và tổ bộ mơn
Lí luận và Phương pháp dạy học bộ mơn Vật lý Trường Đại học Sư p hạm TP.HCM đã

tạo điều kiện cho tôi thực hiện luận văn này.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và các bạn học viên K25 đã động
viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn này.
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên khơng thể tránh khỏi các thiếu sót. Kính mong
nhận được góp ý từ q thầy cơ và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2016
Tác giả luận văn

Phan Thùy Dung


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
MỞ ĐẦU

...............................................................................................................................1

Chương 1. CƠ SỞ LÍ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC BỒI DƯỠNG
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG
DẠY HỌC VẬT LÝ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BÀI TẬP VẬT LÝ. .......7
1.1. Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý .....................................................7
1.1.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề ................................................................7

1.1.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề ....................................................................8
1.1.3. Các mức độ năng lực giải quyết vấn đề của học sinh phổ thông và các
biểu hiện cụ thể ................................................................................................... 11
1.2. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lý.......... 12
1.2.1. Cơ hội phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua
dạy vật lý ............................................................................................................. 12
1.2.2. Quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS thơng qua q
trình dạy học ....................................................................................................... 13
1.2.3. Một số biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh........ 13
1.2.4. Một số kiểu tổ chức dạy học giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề
cho học sinh ........................................................................................................ 15
1.2.5. Các phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh .......... 16
1.3. Bài tập và vai trò của bài tập trong dạy học vật lý ................................................ 17
1.3.1. Khái niệm bài tập vật lý.................................................................................... 17
1.3.2. Phân loại bài tập vật lý....................................................................................... 18


1.3.3. Vai trò của bài tập trong dạy học vật lý ........................................................... 21
1.3.4. Vai trị của bài tập góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho
học sinh................................................................................................................ 22
1.4. Sử dụng bài tập vật lý hỗ trợ việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề
cho học sinh trong dạy học ....................................................................................... 24
1.4.1. Nguyên tắc sử dụng ............................................................................................ 24
1.4.2. Quy trình sử dụng bài tập vật lý trong dạy học .............................................. 25
1.5. Thực trạng việc bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS trong quá trình dạy học vật
lý ở trường trung học phổ thơng hiện nay .............................................................. 31
1.5.1. Mục đích điều tra ................................................................................................ 31
1.5.2. Nội dung và phương pháp điều tra .................................................................. 31
1.5.3. Tiến hành điều tra ............................................................................................... 32
1.5.4. Kết quả và đánh giá kết quả điều tra ............................................................... 32

Kết luận chương 1 ............................................................................................................... 35
Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG BỒI
DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
THPT TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO
TOÀN” VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BÀI TẬP VẬT LÝ............................. 36
2.1. Tổng quan về chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 ban cơ bản................ 36
2.1.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương ................................................................ 36
2.1.2. Kiến thức cơ bản của chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 ............... 36
2.1.3. Chuẩn kiến thức và kĩ năng của chương “Các định luật bảo toàn”.............. 40
2.2. Xây dựng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” - Lớp 10 theo
hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề......................................................... 41
2.2.1. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập ............................................................ 41
2.2.2. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập................................................................ 42
2.2.3. Hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn.......................................... 44
2.3. Sử dụng hệ thống BT hỗ trợ việc bồi dưỡng NLGQVĐ trong dạy học
chương “ Các định luật bảo toàn”............................................................................ 80
2.3.1. Định hướng thực hiện ........................................................................................ 80


2.3.2. Thiết kế bài dạy học theo hướng sử dụng bài tập Vật lý chương “Các
định luật bảo toàn” để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học
sinh ....................................................................................................................... 81
Kết luận chương 2 ............................................................................................................... 91
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ....................................................................... 92
3.1. Mục đích, đối tượng, phương pháp và thời gian tiến hành thực nghiệm............ 92
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ................................................................ 92
3.1.2. Thời gian, địa điểm, đối tượng thực nghiệm................................................... 92
3.1.3. Phương pháp thực nghiệm................................................................................. 92
3.2. Tiến trình thực nghiệm sư phạm .............................................................................. 93
3.2.1. Cơng tác chuẩn bị ............................................................................................... 93

3.2.2. Tổ chức dạy học.................................................................................................. 93
3.2.3. Công cụ đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm............................................ 93
3.3. Kết quả định tính đối q trình thực nghiệm sư phạm........................................ 100
3.3.1. Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm .................................................... 100
3.3.2. Nhận xét chung ................................................................................................. 105
3.4. Kết quả định lượng đối quá trình thực nghiệm sư phạm .................................... 106
3.4.1. Đánh giá sự phát triển NLGQVĐ thông qua điểm quá trình học tập ........ 106
3.4.2. Đánh giá sự phát triển NLGQVĐ thông qua bài kiểm tra........................... 108
Kết luận chương 3 ............................................................................................................. 112
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................... 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 115
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Thứ tự

Các chữ viết tắt

Các chữ viết đủ

1

BT

Bài tập

2

BTVL

Bài tập vật lý

3

BTVN

Bài tập về nhà

4

ĐXVĐ

Đề xuất vấn đề

5

GV

Giáo viên

6

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

7

HĐNT

Hoạt động nhận thức

8

HS

Học sinh

9

HSHT

Hồ sơ học tập

10

NLGQVĐ

Năng lực giải quyết vấn đề

11

PHHS

Phụ huynh học sinh

12

PPDH

Phương pháp dạy học

13

SGK

Sách giáo khoa

14

TBDH

Thiết bị dạy học

15

THCS

Trung học cơ sở

16

THPT

Trung học phổ thông


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1.

Các năng lực thành tố của năng lực giải quyết vấn đề.......................................9

Bảng 1.2.

Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề ........................................................ 10

Bảng 1.3.

Các mức độ của NLGQVĐ của học sinh phổ thông. ..................................... 11

Bảng 2.1.

Chuẩn kiến thức, kĩ năng môn vật lý lớp 10 ................................................... 40

Bảng 3.1.

Thống kê điểm trung bình mơn vật lý học kì 1 của HS lớp 10A16. .............. 92

Bảng 3.2.

Tiêu chí đánh giá bài tập làm nhóm ................................................................. 94

Bảng 3.3.

Tiêu chí tự đánh giá mức độ tích cực tham gia hoạt động nhóm ................... 94

Bảng 3.4.

Tiêu chí đánh giá mức độ tích cực tham gia hoạt động nhóm của các

thành viên trong nhóm .......................................................................................95

Bảng 3.5.

Tiêu chí đánh giá mức độ hồn thành bài tập về nhà của học sinh................ 97

Bảng 3.6.

Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề .................................................. 99

Bảng 3.7.

Tổng hợp điểm bài tập nhóm.......................................................................... 106

Bảng 3.8.

Tổng hợp điểm BTVN của HS....................................................................... 106

Bảng 3.9.

Tổng hợp điểm tích cực của HS ..................................................................... 106

Bảng 3.10. Bảng xếp loại điểm quá trình của HS ............................................................ 106
Bảng 3.11. Bảng thống kê số lượng HS đạt các tiêu chí đánh giá đối với bài tập 1 ...... 108
Bảng 3.12. Bảng thống kê số lượng HS đạt các tiêu chí đánh giá đối với bài tập 2 ...... 109
Bảng 3.13. Bảng thống kê số lượng HS đạt các tiêu chí đánh giá đối với bài tập 3 ...... 109
Bảng 3.14. Bảng so sánh NLGQVĐ của HS trước và sau khi tham gia thực nghiệm .. 110


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1.

Đoạn phim mơ tả thí nghiệm........................................................................ 28

Hình 1.2.

Biểu đồ phân bố số lượng HS tham gia khảo sát theo học lực. ............... 33

Hình 2.1.

Hình vẽ BT ĐXVĐ 1 .................................................................................... 44

Hình 2.2.

Hình vẽ BT ĐXVĐ 2 .................................................................................... 44

Hình 2.3.

Hình vẽ BT ĐXVĐ 3 .................................................................................... 45

Hình 2.4.

Hình vẽ BT ĐXVĐ 4 .................................................................................... 45

Hình 2.5.

Hình vẽ BT ĐXVĐ 5 .................................................................................... 46

Hình 2.6.

Hai phương án giải quyết BT 5.................................................................... 46

Hình 2.7.

Hình vẽ BT ĐXVĐ 6 .................................................................................... 47

Hình 2.8.

Hình vẽ BT ĐXVĐ 8 .................................................................................... 47

Hình 2.9.

Hình vẽ BT GQVĐ 1 .................................................................................... 48

Hình 2.10.

Hình vẽ BT GQVĐ 2 .................................................................................... 49

Hình 2.11.

Hình vẽ BT GQVĐ 3 .................................................................................... 50

Hình 2.12.

Hình vẽ BT GQVĐ 4 .................................................................................... 51

Hình 2.13.

Hình vẽ BT GQVĐ 5 .................................................................................... 52

Hình 2.14.

Hình vẽ BT củng cố 2 ................................................................................... 54

Hình 2.15.

Hình vẽ BT củng cố 6 ................................................................................... 57

Hình 2.16.

Hình vẽ BT củng cố 9 ................................................................................... 59

Hình 2.17.

Hình vẽ BT củng cố 12 ................................................................................. 61

Hình 2.18.

Hình vẽ BT củng cố 14 ................................................................................. 62

Hình 2.19.

Hình vẽ BT củng cố 16 ................................................................................. 63

Hình 2.20.

Hình vẽ BT củng cố 18 ................................................................................. 66

Hình 2.21.

Hình vẽ BT đánh giá NL 2 ........................................................................... 68

Hình 2.22.

Hình vẽ BT đánh giá NL 4 ........................................................................... 72

Hình 2.23.

Hình vẽ BT đánh giá NL 5 ........................................................................... 72

Hình 2.24.

Hình vẽ BT đánh giá NL 6 ........................................................................... 74

Hình 2.25.

Hình vẽ BT đánh giá NL 8 ........................................................................... 75

Hình 2.26.

Hình vẽ BT đánh giá NL 9 ........................................................................... 77

Hình 2.27.

Hình vẽ BT đánh giá NL10 .......................................................................... 79


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Sơ đồ quy trình dạy học nêu và giải quyết vấn đề ....................................... 25
Sơ đồ 1.2. Sơ đồ quy trình tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng

lực giải quyết vấn đề có sự hỗ trợ của BTVL............................................... 30
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương “Các định luật bảo toàn”.................. 36


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sự phát triển kinh tế - xã hội đặt ra những yêu cầu ngày càng cao đối với nguồn
nhân lực, do đó cũng đưa ra nhiều thách thức cho sự nghiệp giáo dục. Mặc khác, cuộc
sống ln có nhiều biến động và thay đổi, địi hỏi con người ln trong tư thế sẵn sàng
để giải quyết mọi tình huống. Do đó, mục tiêu của giáo dục là không những trang bị
đầy đủ về kiến thức cho người học mà còn trang bị một số năng lực cần thiết, đặc biệt
là năng lực thích ứng và hành động, mà hạt nhân là biết tiếp cận phát hiện và giải
quyết vấn đề.
Ở Việt Nam, việc phát triển năng lực nói chung và NLGQVĐ cho học sinh được
chú trọng quan tâm từ những năm 90, thể hiện qua nội dung của các kì đại hội của
Đảng. Nghị quyết của hội nghị ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VII đã định
hướng: “Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học. Kết hợp tốt
học với hành, học tập với lao động sản xuất, thực nghiệm và nghiên cứu khoa học, gắn
nhà trường với xã hội. Áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng
cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”.
Ở THPT, môn vật lý, đây là môn học khoa học nghiên cứu những hiện tượng xảy
ra trong đời sống do đó nó rất gần gũi nhất với cuộc sống, do đó đây là môn học chứa
đựng tiềm năng giúp học sinh phát triển NLGQVĐ. Nhưng thực tế hiện nay, lượng
kiến thức cần truyền đạt nhiều nhưng thời gian làm việc trên lớp có hạn, áp lực thi cử
nặng nề,… do đó, phần lớn giáo viên còn nặng về việc “nhồi nhét” kiến thức cho học
sinh mà chưa quan tâm đến việc giúp học sinh hình thành năng lực. Đa số học sinh cịn
học một cách máy móc, rập khn theo hướng dẫn của giáo viên do đó trước những
yêu cầu như vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng thực tế hay giải những bài

tập mới thì hầu hết đều không giải quyết được. Mà kho tàng kiến thức là vô tận, nhu
cầu giải quyết các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống ngày càng cao, chúng ta
không thể cung cấp đủ hết tất cả kiến thức cũng như chỉ dẫn cách thức giải quyết cho
học sinh. Do đó, thay vì việc dạy nhồi nhét, luyện nhớ, chúng ta hãy góp phần phát
triển cho học sinh cách phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy cho học sinh cách học. Có
rất nhiều cách bồi dưỡng NLGQVĐ cho học sinh nhưng đối với đặc thù môn vật lý,


2

chúng ta có thể áp dụng các phương pháp dạy học tích cực vào q trình dạy học.
Khơng những thế, song song với việc tổ chức hoạt động dạy học kiến thức mới, thì
việc xây dựng một hệ thống bài tập vật lý cũng là một thành phần quan trọng trong
môi trường học tập mà giáo viên cần thực hiện. Thông qua việc giải bài tập, học sinh
không những củng cố kiến thức đã biết thông qua các bài tập vận dụng ở mức độ áp
dụng cơng thức mà cịn có thể bồi dưỡng năng lực tư duy, sáng tạo, giải quyết vấn đề
khi gặp những bài tập vận dụng trong tình huống mới, khó. Do đó, bài tập là một
phương tiện hỗ trợ hiệu quả cho quá trình dạy học để giúp phát triển NLGQVĐ cho
học sinh.
Trong nghiên cứu về dạy học bộ mơn vật lý, có rất nhiều đề tài nghiên cứu về
vấn đề bồi dưỡng phát triển các năng lực cho học sinh. Nhưng số lượng nghiên cứu
theo hướng bồi dưỡng NLGQVĐ thông qua dạy học vật lý cịn hạn chế.
Với những lý do trên, chúng tơi chọn “Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho
học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 với sự hỗ trợ của bài
tập vật lý” làm đề tài nghiên cứu của mình.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học
chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 với sự hỗ trợ của bài tập vật lý.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất quy trình sử dụng hệ thống bài tập vật lý hỗ trợ hoạt động giải quyết vấn

đề cho học sinh trong dạy học.
4. Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được quy trình sử dụng hệ thống bài tập vật lý hỗ trợ hoạt động giải
quyết vấn đề và vận dụng quy trình đó vào dạy học chương “Các định luật bảo tồn” Vật lý 10 thì có thể góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
5. Đối tượng nghiên cứu
Quá trình dạy và học vật lý 10 ở trường THPT.
6. Phạm vi nghiên cứu
−

Nội dung: chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10.

−

Địa bàn: học sinh trường THPT Nam Kỳ Khởi Nghĩa TP.HCM.


3

7. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích nghiên cứu trên, chúng tôi đề ra những nhiệm vụ nghiên cứu
như sau:
Nghiên cứu cơ sở lí luận về NLGQVĐ; định hướng giải pháp nâng cao
NLGQVĐ cho học sinh trong dạy học vật lý.
Nghiên cứu cơ sở lí luận về bài tập vật lý.
Nghiên cứu xây dựng quy trình sử dụng hệ thống bài tập vật lý hỗ trợ hoạt động
giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học.
Nghiên cứu chương trình của chương “Các định luật bảo tồn” – SGK vật lý 10
ban cơ bản.
Nghiên cứu hệ thống bài tập vật lý chương “Các định luật bảo toàn” hiện có

trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo…
Tìm hiểu thực tế dạy và học chương “Các định luật bảo toàn” hiện nay của một
số trường THPT ở TP.HCM.
Xây dựng hệ thống bài tập nhằm hỗ trợ việc bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS trong
dạy học chương: Các định luật bảo tồn - Vật lý 10.
Xây dựng tiến trình dạy học chương “Các định luật bảo toàn” theo hướng bồi
dưỡng NLGQVĐ cho HS trong dạy học.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT để đánh giá kết quả và rút ra kết
luận.
8. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện nhiệm vụ trên, chúng tôi sử dụng các phương pháp sau:
 Nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, Nhà nước, các chủ trương và chính sách
của Bộ Giáo dục và Đào tạo có liên quan đến nhiệm vụ dạy học Vật lý ở trường
THPT.
- Nghiên cứu các tài liệu triết học, tâm lí học, giáo dục học và lí luận dạy học bộ
mơn Vật lý có liên quan đến đề tài.
- Phân tích chương trình, SGK, sách bài tập, sách giáo viên, sách tham khảo
hiện hành ở trường THPT...


4

 Quan sát
Dự giờ quan sát biểu hiện GV và HS (về nhận thức, thái độ, hành vi) trong hoạt
động dạy và học chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10 (trước và trong khi thực
nghiệm).
 Điều tra thực tiễn và xin ý kiến chuyên gia:
- Phỏng vấn, sử dụng phiếu điều tra GV và HS về:
+ Thực trạng tình hình dạy học Vật lý ở trường THPT;

+ Thực trạng vấn đề bồi dưỡng NLGQVĐ cho học sinh thông qua dạy học
chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lý 10 (nhận thức của GV, kết quả).
- Tổ chức xin ý kiến chuyên gia giáo dục về vấn đề nghiên cứu.
 Thực nghiệm sư phạm
Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của đề tài.
 Phương pháp thống kê toán học
- Dựa vào số liệu thu thập được, sử dụng phương pháp thống kê thơng dụng để
phân tích, xử lý kết quả TNSP.
- Đánh giá hiệu quả quá trình dạy học như giả thuyết khoa học đã đề ra.
9. Đóng góp của đề tài
 Về mặt lí luận
− Góp phần làm rõ các năng lực thành phần của NLGQVĐ và đưa ra một số biện
pháp nhằm giúp phát triển NLGQVĐ của HS trong dạy học.
− Đề xuất được quy trình sử dụng hệ thống bài tập vật lý hỗ trợ hoạt động giải
quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học.
 Về mặt thực tiễn
− Xây dựng hệ thống các bài tập vật lý hỗ trợ bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS trong
dạy học chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lý 10.
− Vận dụng quy trình sử dụng hệ thống bài tập vật lý hỗ trợ hoạt động giải quyết
vấn đề cho học sinh trong dạy học để xây dựng và tổ chức dạy học chương “Các định
luật bảo toàn”.
− Bổ sung vào nguồn tài liệu tham khảo cho GV phổ thông, sinh viên, học viên
cao học cùng chuyên ngành.


5

10. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Đối với chương “Các định luật bảo tồn”, từ trước đến nay đã có nhiều cơng
trình nghiên cứu về việc xây dựng hệ thống bài tập cũng như vận dụng các phương

pháp dạy học mới để dạy các kiến thức của chương nhằm phát huy một số năng lực
của học sinh. Chúng tôi xin nêu một vài nghiên cứu gần đây có liên quan đến chương
“Các định luật bảo toàn”.
- Nguyễn Xuân Phương, Xây dựng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo
toàn” lớp 10 PTTH nhằm phát triển năng lực tư duy độc lập và nâng cao hiệu quả tự
học của học sinh, luận văn thạc sĩ, ĐHSP TP. Hồ Chí Minh, 2007.
- Trần Xuân Kế, Sử dụng hệ thống bài tập vật lí chương “Các định luật bảo
tồn” vật lí lớp 10 nâng cao theo hướng phát huy tính tích cực và sáng tạo của học
sinh, luận văn thạc sĩ, ĐHSP TP. Hồ Chí Minh, 2008.
- Phạm Thị Phương, Lựa chọn và xây dựng tiến trình dạy học bài tập vật lí
chương “Các định luật bảo tồn” (vật lí10 – cơ bản) nhằm phát triển tư duy, năng lực
sáng tạo cho học sinh trường dân tộc nội trú trung học phổ thơng, 2010.
- Lương Thị Bích Thảo, Vận dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề
cho dạy học một số kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 ban cơ
bản, 2013.
- Lương Thị Hoa, Xây dựng, tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Các định luật bảo toàn” vật lý 10 trung học phổ thông, 2015.
Với mong muốn bồi dưỡng thêm năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông
qua dạy học chương “Các định luật bảo toàn” và muốn khai thác vai trò của bài tập vật
lý trong dạy học, chúng tôi tiến hành tiếp tục nghiên cứu xây dựng quy trình sử dụng
bài tập bài tập vật lý hỗ trợ việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học.
11. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung chính của
luận văn được trình bày trong ba chương:
− Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn
đề cho học sinh trong dạy học vật lý với sự hỗ trợ của bài tập vật lý.


6

− Chương 2. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh THPT trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” với
sự hỗ trợ của bài tập vật lý.
− Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.


7

Chương 1. CƠ SỞ LÍ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC
BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC
SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BÀI
TẬP VẬT LÝ
1.1. Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý
1.1.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
Năng lực được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau bằng sự lựa chọn dấu hiệu
khác nhau. Có thể phân làm hai nhóm chính:
 Nhóm lấy dấu hiệu tố chất về tâm lý để định nghĩa:
“Năng lực là một thuộc tính tích hợp của nhân cách, là tổ hợp các đặc tính tâm
lý 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” [4].
“Năng lực chính là một tổ hợp các đặc điểm tâm lý của một con người (còn gọi
là tổ hợp thuộc tính tâm lý của một nhân cách), tổ hợp đặc điểm này vận hành theo
một mục đích nhất định tạo ra kết quả của một hoạt động nào đấy” [8].
 Nhóm lấy dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định nghĩa:
“Năng lực là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải
quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề
nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kỹ xảo và kinh nghiệm cũng
như sự sẵn sàng hành động” [18].
“Năng lực là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ và
vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc

giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống” [10].
“Năng lực là khả năng vận dụng đồng bộ các kiến thức, kỹ năng, thái độ, phẩm
chất đã tích lũy được để ứng xử, xử lý tình huống hay để giải quyết vấn đề một cách có
hiệu quả” [13].
“Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất
định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác
như hứng thú, niềm tin, ý chí,... Năng lực của cá nhân được đánh giá qua phương thức


8

và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống” [1].
Tóm lại, năng lực là khả năng cá nhân huy động, vận dụng một cách linh hoạt
các kiến thức, kỹ năng, thái độ, phẩm chất nhằm giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra
trong cuộc sống hoặc đáp ứng những yêu cầu của một hoạt động, bảo đảm cho hoạt
động đó đạt kết quả tốt nhất trong một bối cảnh (tình huống) cụ thể.
NLGQVĐ là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành
động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết những vấn đề mà ở đó khơng có sẵn
quy trình, thủ tục, giải pháp thơng thường.
NLGQVĐ là năng lực hoạt động trí tuệ của con người trước những vấn đề,
những bài toán cụ thể, có mục tiêu và có tính hướng đích cao địi hỏi phải huy động
khả năng tư duy tích cực và sáng tạo nhằm tìm ra lời giải cho vấn đề.
NLGQVĐ có thể hiểu là khả năng của con người phát hện ra vấn đề và biết vận
dụng những kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm của bản thân, sẵn sàng hành động để giải
quyết tốt vấn đề đặt ra.
Hay cụ thể hơn, NLGQVĐ là năng lực xác định được mục tiêu của việc giải
quyết vấn đề, đề ra được các giải pháp để giải quyết vấn đề đó, chọn được giải pháp tối
ưu trong các giải pháp đề ra để thực hiện, đánh giá được kết quả thu được, rút kinh
nghiệm khi xử lý vấn đề khác tương tự và đề xuất được vấn đề mới khi cần thiết.
1.1.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề

Việc hình thành, phát triển và đánh giá năng lực là việc làm hết sức khó khăn và
địi hỏi có thời gian. Do đó, để thuận tiện cho việc nghiên cứu, cần tiếp tục chia nhỏ
năng lực thành các năng lực thành tố. Tùy thuộc vào cách tiếp cận năng lực và quan
điểm của các nhà giáo dục mà các thành tố của NLGQVĐ sẽ khác nhau. Theo quan
điểm bản thân, tôi đưa ra cấu trúc NLGQVĐ gồm 3 thành tố:
Phát hiện và làm rõ vấn đề.
Đề xuất, lựa chọn giải pháp.
Thực hiện, đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề.
Mỗi thành tố bao gồm một số biểu hiện hành vi của cá nhân khi tham gia quá
trình giải quyết vấn đề, cụ thể được trình bày trong ở bảng 1.1.


9

Bảng 1.1. Các năng lực thành tố của năng lực giải quyết vấn đề
Các thành tố của NLGQVĐ
Phát hiện và làm rõ vấn đề

Biểu hiện
− Nhận biết được tình huống có vấn đề.
− Xác định rõ vấn đề cần giải quyết.
− Xác định, giải thích được các thơng tin
ban đầu và trung gian, tương tác với
vấn đề.

Đề xuất, lựa chọn giải pháp

− Lựa chọn, sắp xếp, tích hợp thơng tin
của vấn đề với kiến thức liên quan đã
học.

− Đề xuất và phân tích được một số giải
pháp giải quyết vấn đề.
− Lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất
để giải quyết vấn đề.

Thực hiện, đánh giá giải pháp giải quyết − Thực hiện và trình bày giải pháp.
vấn đề

− Suy ngẫm về cách thức và tiến trình
giải quyết vấn đề để điều chỉnh.
− Đánh giá, xác nhận những kiến thức và
kinh nghiệm thu nhận được.
− Đề xuất giải quyết cho những vấn đề
tương tự.

Khi muốn đánh giá một năng lực, ta cần làm rõ nội hàm của nó bằng cách chỉ ra
những kiến thức, kỹ năng và thái độ cần có làm nền tảng cho việc thể hiện, phát triển
năng lực đó, sau đó xây dựng các cơng cụ đo kiến thức, kỹ năng, thái độ. Cụ thể, đối
với môn vật lý được trình bày ở bảng 1.2.


10

Bảng 1.2. Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề
Năng lực giải quyết vấn đề
Kỹ năng

Kiến thức

Thái độ

- Sử dụng được kiến - Đặt ra những câu hỏi về một - Tự giác tìm tịi, tư duy phát
thức vật lý để thực sự kiện vật lý.

hiện vấn đề thực tế cần giải

hiện các nhiệm vụ - Phát hiện vấn đề.

quyết.

Mơ tả được các hiện tượng tự - Kiên trì trong q trình giải

học tập.
-

Vận

dụng

(giải nhiên bằng ngơn ngữ vật lý và quyết vấn đề.

thích, dự đốn, tính chỉ ra các quy luật vật lý trong - Có tác phong cơng nghiệp,
tốn, đề ra giải pháp, hiện tượng đó.

sống và làm việc theo kế

đánh

giá

giải - Thu thập, đánh giá, lựa chọn hoạch tuân thủ theo quy

pháp…)

kiến

thức và xử lý thông tin từ các nguồn trình.

vật lý vào các tình khác nhau để giải quyết vấn đề - Tham gia hoạt động nhóm
huống thực tiễn.

trong học tập vật lý.
- Đề xuất được giả thuyết; suy
ra các hệ quả có thể kiểm tra
được.
- Xác định mục đích, đề xuất
phương án, lắp ráp, tiến hành
xử lý kết quả thí nghiệm và rút
ra nhận xét.
- Biện luận tính đúng đắn của
kết quả thí nghiệm và tính
đúng đắn của các kết luận được
khái qt hóa từ kết quả thí
nghiệm này.

trong học tập vật lý.


11

1.1.3. Các mức độ năng lực giải quyết vấn đề của học sinh phổ thông và các
biểu hiện cụ thể
Bảng 1.3. Các mức độ của NLGQVĐ của học sinh phổ thông
Thành tố

Các mức độ của NLGQVĐ của học sinh phổ thông
Mức độ I

Mức độ II

Mức độ III

Phát hiện Thu nhận thơng tin từ Phân tích được tình Phân tích được tình
và làm rõ tình
vấn đề

huống,

nhận

ra huống trong học tập; huống trong học tập,

những vấn đề đơn giản phát hiện và nêu được trong cuộc sống; phát
và đặt được câu hỏi.

tình huống có vấn đề hiện và nêu được tình
trong học tập.

huống có vấn đề trong
học tập, trong cuộc

sống.

Đề xuất, Nêu được cách thức giải Xác định được và biết Thu thập và làm rõ các
lựa chọn quyết vấn đề đơn giản tìm hiểu các thơng tin thơng tin có liên quan
giải pháp

theo hướng dẫn.

liên quan đến vấn đề; đến vấn đề; đề xuất và
đề xuất được giải pháp phân tích được một số
giải quyết vấn đề.

giải pháp giải quyết
vấn đề; lựa chọn được
giải

pháp

phù

hợp

nhất.
Thực

Tiến hành giải quyết vấn Thực hiện giải pháp Thực hiện và đánh giá

hiện,

đề theo hướng dẫn.

giải quyết vấn đề và giải pháp giải quyết

đánh giá

nhận ra sự phù hợp vấn đề; suy ngẫm về

giải pháp

hay không phù hợp cách thức và tiến trình

giải

của

quyết

hiện.

vấn đề

giải

pháp thực giải quyết vấn đề để
điều

chỉnh

và

vận

dụng trong bối cảnh
mới.


12

1.2. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lý
1.2.1. Cơ hội phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thơng qua
dạy vật lý
Trong chương trình giáo dục phổ thơng, mỗi mơn học đều có đặc thù riêng và thế
mạnh riêng giúp hình thành và phát triển các năng lực cho học sinh, trong đó có
NLGQVĐ. Đối với mơn vật lý, đây là môn khoa học tự nhiên, nghiên cứu sâu rộng về
các đặc tính các dạng vật chất cũng như các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên, các kiến
thức môn học là kết tinh của nhiều thế hệ nhà khoa học. Do đó, thơng qua q trình
dạy học kiến thức mơn vật lý, để giúp HS hình thành và bồi dưỡng NLGQVĐ, GV có
thể phỏng theo tiến trình giải quyết vấn đề của các nhà khoa học để tổ chức các HĐNT
cho HS. Qua đó, HS khơng những hiểu hơn về con đường xây dựng kiến thức mới của
nhà khoa học mà còn học tập được phương pháp làm việc, cách giải quyết vấn đề của
họ.
Tiến trình giải quyết vấn đề của các nhà khoa học được diễn ra như sau:
 Xác định rõ nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những điều kiện đã
cho và những điều cần đạt tới;
 Tìm hiểu xem trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của loài người đã có cách
giải quyết vấn đề đó hoặc vấn đề tương tự chưa;
 Nếu đã có thì liệt kê tất cả những giải pháp đã có và lựa chọn một phương
pháp thích hợp;
 Nếu chưa có thì phải đề xuất giải pháp mới hay xây dựng kiến thức, phương
tiện mới dùng làm công cụ để giải quyết vấn đề;

 Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tiễn để đánh giá
tính hiệu quả của chúng, từ đó bổ sung, hoàn thiện kiến thức đã xây dựng, giải pháp đã
đề xuất.
Tuy nhiên, để tổ chức thành công các HĐNT cho HS, GV cần phải chú ý đến
những điểm khác nhau giữa nhà khoa học và HS khi GQVĐ: trình độ kiến thức, kĩ xảo
cần thiết để GQVĐ; kiến thức học sinh cần chiếm lĩnh rất nhiều trong khi khoảng thời
gian dành để phát hiện ra các kiến thức đó rất hạn chế, mà những kiến thức này nhiều
thế hệ các nhà khoa học phải trải qua thời gian dài mới đạt được; môi trường với các


13

điều kiện thuận lợi đề giải quyết vấn đề;... Đặc biệt, HS khơng thể hồn tồn tự lực xây
dựng kiến thức khoa học được mà cần phải có sự giúp đỡ của GV. Sự giúp đỡ của GV
không phải là giảng giải, cung cấp cho HS những kiến thức có sẵn mà là tạo điều kiện
để HS có thể trải qua các giai đoạn chính của việc GQVĐ, đồng thời GV cũng phải
khuyến khích, động viên HS kịp thời trong q trình GQVĐ đặt ra.
Mặc khác, vật lý là mơn học khoa học nghiên cứu những hiện tượng xảy ra trong
đời sống do đó nó rất gần gũi nhất với cuộc sống, do đó các vấn đề thực tiễn liên quan
đến mơn học phong phú và đa dạng. Chính vì những lý do trên, ta thấy vật lý là môn
học chứa đựng nhiều tiềm năng giúp học sinh không những phát triển NLGQVĐ nói
chung mà cịn góp phần nâng cao năng lực giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc
sống.
1.2.2. Quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS thơng qua q
trình dạy học
Bước 1: Nhận thức rõ biểu hiện của NLGQVĐ, xác định công cụ đo NLGQVĐ.
Lập kế hoạch về phát triển NLGQVĐ thể hiện ở kế hoạch bài học. Giáo viên lựa chọn
nội dung phù hợp để thiết kế các tình huống có vấn đề.
Bước 2: Tạo tình huống, tổ chức các hoạt động, sử dụng các PPDH và TBDH
phù hợp để hình thành và phát triển năng lực cho HS.

Bước 3: Tổ chức dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề. Sử dụng các biện pháp
phù hợp để phát triển NLGQVĐ cho HS. Theo dõi, hướng dẫn điều chỉnh cho HS
trong quá trình hoạt động.
Bước 4: Đánh giá sự phát triển NLGQVĐ của HS thông qua các công cụ:
− Bảng quan sát HS theo các tiêu chí của năng lực.
− Các bài tập, các tình huống mơ phỏng để kiểm tra đánh giá việc phát triển năng
lực của HS.
Bước 5: Rút kinh nghiệm, phát huy những kết quả tốt, đề xuất biện pháp các hạn
chế của HS. Tiếp tục triển khai các hoạt đông nhằm phát triển năng lực cho HS.
1.2.3. Một số biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
 Biện pháp 1: Tổ chức tình huống có vấn đề


14

Để tạo điều kiện cho HS có thể trải qua các giai đoạn chính của việc GQVĐ,
GV cần phải thường xuyên lựa chọn nội dung phù hợp để xây dựng và tổ chức các tình
huống có vấn đề trong q trình dạy học.
Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để học sinh tự ý thức
được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu, hứng thú GQVĐ, biết được mình cần phải làm
gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào. Do đó, người GV cần thiết kế mỗi bài học
thành một chuỗi tình huống có vấn đề liên tiếp thơng qua hệ thống câu hỏi và bài tập,
được sắp đặt theo một trình tự hợp lý của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nhằm
đưa học sinh tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ
và nâng cao dần NLGQVĐ của học sinh.
Có thể sử dụng một số cách sau đây để tạo ra tình huống có vấn đề:
Dự đốn nhờ nhận xét trực quan, nhờ thực hành, quan sát hiện tượng, thí nghiệm.
Lật ngược vấn đề hoặc xem xét tương tự.
Khai thác kiến thức cũ, đặt vấn đề dẫn tới kiến thức mới hay tạo ra sự không phù
hợp giữa tri thức, cách thức hành động đã biết với những yêu cầu đặt ra khi thực hiện

nhiệm vụ mới.
Tạo hiện tượng địi hỏi HS phải giải thích cơ sở lí thuyết của nó. Phân tích những
hiện tượng như có mâu thuẫn giữa nguyên lí lí thuyết với kết quả, hành động thực tiễn.
Giải bài tập mà chưa biết cách giải trực tiếp, qua giải bài tập đó sẽ hình thành nên
kiến thức mới hoặc yêu cầu sử dụng kiến thức, kỹ năng liên môn học.
 Biện pháp 2: Tổ chức cho HS tập dượt liên tưởng, huy động kiến thức cần thiết
để khai thác tình huống, tiếp cận, nhận biết và giới hạn phạm vi trong quá trình tìm
cách GQVĐ.
 Biện pháp 3: Coi trọng và sử dụng một cách hợp lý, có mục đích các phương
tiện trực quan giúp HS thuận lợi trong việc phát hiện, nắm bắt và GQVĐ.
 Biện pháp 4: Tập dượt cho HS tổ chức tri thức thông qua hoạt động so sánh,
tương tự, đặc biệt hóa, khái q hóa, trừu tượng hóa để dự đốn bản chất của vấn đề,
GQVĐ.