Xây dựng và sử dụng các bài tập thực tiễn tích hợp liên môn trong dạy học chương các định luật bảo toàn vật lí 10 THPT

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

Huỳnh Minh Hải

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP THỰC
TIỄN TÍCH HỢP LIÊN MƠN TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN”
VẬT LÍ 10 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

Huỳnh Minh Hải

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP THỰC
TIỄN TÍCH HỢP LIÊN MƠN TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN”
VẬT LÍ 10 THPT
Chun 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
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục với đề tài: Xây dựng và sử
dụng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn trong dạy học chương “Các định luật bảo
tồn” Vật lí 10 THPT nhằm hình thành và nâng cao năng lực cho học sinh là cơng trình
nghiên cứu của riêng tơi. Các nội dung và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa
từng được cơng bố trong bất kì một cơng trình nào khác.
Tác giả

Huỳnh Minh Hải


LỜI CẢM ƠN
Trong q trình thực hiện và hồn thành luận văn này, tôi đã nhận được rất nhiều sự
quan tâm, động viên và giúp đỡ rất lớn từ Quý Thầy cơ, Q đồng nghiệp, bạn bè và gia
đình.
Trước nhất, tơi xin được bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến Thầy của
tôi là TS. Nguyễn Mạnh Hùng. Thầy đã dành rất 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.
Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Quý đồng nghiệp trong và ngồi tổ bộ
mơn, các em học sinh lớp 10A2 của trường THPT Marie Curie đã tạo điều kiện thuận
lợi nhất và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm.
Tôi xin trân trọng cảm ơn 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 lí Trường Đại
học Sư phạm TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện luận văn này.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và các bạn học viên K27 đã ln động
viên, giúp đỡ tơi trong q trình học tập, nghiên cứu và hoàn 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 sự góp ý từ Quý Thầy Cô và Các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2018
Tác giả luận văn

Huỳnh Minh Hải

MỤC LỤC
Trang phụ bìa


Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng – biểu
Danh mục các hình ảnh và đồ thị
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài .............................................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................................... 3
3. Giả thuyết nghiên cứu...................................................................................................... 3
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................................... 3
5. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................. 3
6. Đóng góp của đề tài ......................................................................................................... 4

Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN ..................................................................................... 6
1.1. Tổng quan ..................................................................................................................... 6
1.2. Năng lực của học sinh .................................................................................................. 7
1.2.1. Hệ thống năng lực của học sinh............................................................................. 7
1.2.2. Một số kiểu tổ chức dạy học giúp nâng cao năng lực cho học sinh .................... 15

1.2.3. Cách thức đánh giá việc dạy học định hướng năng lực cho học sinh.................. 16
1.2.4. Đánh giá sự hình thành và nâng cao năng lực GQVĐ ........................................ 20
1.3. Bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn và vai trị của bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn
trong dạy học vật lí .................................................................................................... 26
1.3.1. Khái niệm bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn .................................................... 26
1.3.2. Phân loại bài tập thực tiễn tích hợp liên môn ...................................................... 32
1.4. Xây dựng và sử dụng bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn trong dạy học vật lí ............ 36
1.4.1. Nguyên tắc xây dựng và sử dụng BTTT THLM ................................................. 36
1.4.2. Quy trình xây dựng BTTT THLM trong dạy học ............................................... 37
1.4.3. Qui trình sử dụng BTTT THLM.......................................................................... 39
1.5. Thực trạng việc nâng cao năng lực cho học sinh trong việc dạy bài tập thực tiễn tích
hợp liên môn ở trường trung học phổ thông hiện nay ............................................... 40
1.5.1. Thực trạng việc sử dụng BTTT THLM trong dạy học ở trường phổ thơng hiện
nay....................................................................................................................... 40
1.5.2. Mục đích điều tra ................................................................................................. 41
1.5.3. Nội dung và phương pháp điều tra ...................................................................... 42
1.5.4. Tiến hành điều tra ................................................................................................ 42
1.5.5. Kết quả và đánh giá kết quả điều tra ................................................................... 42
Kết luận chương 1 ............................................................................................................. 47


Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ SỤNG CÁC BTTT THLM TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”................................... 48
2.1. Tổng quan về chương ................................................................................................. 48
2.1.1. Phân tích nội dung chương .................................................................................. 48
2.1.2. Các bộ mơn tích hợp và chuẩn kiến thức kĩ năng từng bộ môn .......................... 50
2.1.3. Các vấn đề cần giải quyết .................................................................................... 53
2.2. Cấu trúc tổ chức dạy học chương “Các định luật bảo toàn”....................................... 54
2.2.1. Kế hoạch tổ chức dạy học chương các định luật bảo toàn .................................. 54
2.2.2. Tổ chức thực hiện ................................................................................................ 55

2.2.3. Phân bố thời lượng .............................................................................................. 56
2.3. Xây dựng các tiến trình thực hiện cụ thể .................................................................... 57
2.3.1. Chủ đề “Công và Năng lượng” ............................................................................ 57
2.3.2. Chủ đề “Vật lí và Quốc phịng an ninh” .............................................................. 86
2.3.3. Chủ đề “Vật lí và Thể thao” ................................................................................ 91
2.3.4. Cơng cụ đánh giá sự hình thành và nâng cao năng lực GQVĐ ......................... 119

Chương 3. THỰC NGHIỆM ................................................................................. 124
3.1. Mục đích, đối tượng, thời gian và phương pháp thực nghiệm sư phạm ................... 124
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ........................................................................ 124
3.1.2. Đối tượng thực nghiệm ...................................................................................... 124
3.1.3. Thời gian thực nghiệm....................................................................................... 124
3.1.4. Trình tự thực nghiệm ......................................................................................... 124
3.2. Diễn biến quá trình thực nghiệm .............................................................................. 125
3.3. Các kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................................ 130
3.3.1. Điểm bài nghiên cứu tư liệu .............................................................................. 130
3.3.2. Điểm bài kiểm tra cuối kì và phần nhận xét sâu một số HS (Phụ lục 5) ........... 132
3.3.3. Tên lửa nước và Thuyền chạy bằng nến ............................................................ 132
3.4. Kết luận về phần thực nghiệm .................................................................................. 133
3.4.1. Sự hình thành và nâng cao năng lực qua các hoạt động nghiên cứu kiến thức . 133
3.4.2. Xử lý thống kê ................................................................................................... 135

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 139
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 142
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Thứ tự

Chữ viết tắt

Nội dung
Bài tập

1

BT

2

BTTT

3

GV

Giáo viên

4

HS

Học sinh

5

NLGQVĐ

6

SGK

7

THLM

Tích hợp liên mơn

8

THPT

Trung học phổ thơng

Bài tập thực tiễn

Năng lực giải quyết vấn đề
Sách giáo khoa


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề .................................................. 10
Bảng 1.2. Biểu hiện năng lực học sinh và công cụ đánh giá ...................................... 11
Bảng 1.3. Kiểu hình thành BTTT THLM................................................................... 38
Bảng 2.1. Các bộ mơn tích hợp và chuẩn kiến thức kĩ năng ...................................... 50
Bảng 2.2. Phân bố thời lượng thực hiện chủ đề ......................................................... 56
Bảng 2.3. Bảng tiêu chí đánh giá quyển báo cáo nghiên cứu tư liệu ......................... 83
Bảng 2.4. Phân bố thời lượng thuyết trình ................................................................. 84
Bảng 2.5. Phân bố thực hiện chủ đề Vật lí và Quốc phịng an ninh ........................... 87

Bảng 2.6. Phân bố thời lượng thực hiện chủ đề Vật lí và Thể thao ........................... 92
Bảng 2.7. Cơng cụ đánh giá sự hình thành và nâng cao năng lực của HS ............... 119
Bảng 3.1. Số điểm và số tiêu chí học sinh đạt được qua bài nghiên cứu tư liệu ...... 131
Bảng 3.2. Bảng nhận xét một số học sinh có điểm nổi bật trong tồn đợt thực nghiệm . 136


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1.

Mức độ nhận biêt khái niệm BTTT THLM ....................................... 43

Biểu đồ 1.2.

Mức độ sử dụng BTTT THLM .......................................................... 43

Biểu đồ 1.3.

Mục đích sử dụng BTTT THLM ........................................................ 44

Biểu đồ 1.4.

Tác dụng của BTTT THLM trong dạy học ........................................ 44

Biểu đồ 1.5.

Tác dụng của BTTT THLM trong hình thành năng lực học sinh ...... 44

Biểu đồ 1.6.

Nội dung tích hợp chương Các định luật bảo tồn ............................. 45

Biểu đồ 1.7.

Các mơn có thể tích hợp trong chương Các định luật bảo toàn ......... 45

Biểu đồ 1.8.

Mức độ nâng cao năng lực của HS khi sử dụng BTTT THLM trong
dạy học .......................................................................................... 46


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Mối liên hệ giữa mục tiêu dạy học và cơng cụ đánh giá .......................... 18
Hình 1.2. Mối liên hệ giữa hình thức dạy học và kiểm tra đánh giá ........................ 19
Hình 1.4. Hình thành BTTT THLM theo kiểu nhánh cây ........................................ 39
Hình 1.5. Hình thành BTTT THLM theo kiểu đồng hồ ........................................... 39
Hình 2.1. Xe ô tô đang chạy trên đường .................................................................. 59
Hình 2.2. Nâng vật theo tư thế quỳ gối .................................................................... 63
Hình 2.3. Nâng vật theo tư thế ngồi xổm ................................................................. 63
Hình 2.4. Một số kiểu nâng vật đúng cách khác ...................................................... 63
Hình 2.5. Nhà máy điện gió Bạc Liêu ...................................................................... 64
Hình 2.6. Mơ hình nhà máy điện gió ........................................................................ 64
Hình 2.7. Mơ hình nhà máy thủy điện ...................................................................... 67
Hình 2.8. Pin quang điện được gắn lên các mái nhà ................................................ 70
Hình 2.9. Những bảng dán tuyên truyền tiết kiệm điện năng của công ty Điện lực
Việt nam .................................................................................................. 72
Hình 2.10. Ơ tơ tiếp nhiên liệu ................................................................................. 75
Hình 2.11. Lũ quét gây thiệt hại nghiêm trọng ........................................................ 77
Hình 2.12. Sự thay đổi nhiệt độ Trái đất theo năm .................................................. 79
Hình 2.13. Học viên tập bắn súng AK...................................................................... 88

Hình 2.14. Tên lửa nước ........................................................................................... 90
Hình 2.15. Bảng chỉ số calo cho lứa tuổi mỗi ngày ................................................. 96
Hình 2.16. Điện tâm đồ của một người ở các trạng thái khác nhau ....................... 104
Hình 2.17. Điện tâm đồ của một người bình thường.............................................. 105
Hình 2.18. Vận động viên nhảy dù ......................................................................... 109
Hình 2.19. Vật rơi tự do từ điểm A đến điểm B ..................................................... 112
Hình 3.1. Biểu đồ tỉ lệ số điểm tìm hiểu chủ đề và tỉ lệ phần trăm số điểm theo
phân phối Gauss (hay phân phối chuẩn) kết hợp với biểu đồ phân bố
Histogram .............................................................................................. 135
Hình 3.2. Biểu đồ tỉ lệ số điểm bài kiểm tra và tỉ lệ phần trăm số điểm theo phân
phối Gauss (hay phân phối chuẩn) kết hợp với biểu đồ phân bố
Histogram .............................................................................................. 139


1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Xã hội ngày càng phát triển, tiêu chuẩn nhân lực ngày càng đòi hỏi cao, điều đó
đặt ra những thách thức cho ngành giáo dục. Mục tiêu giáo dục trong thời đại cơng
nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là đào tạo con người phát triển tồn diện, có đạo
đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm mỹ và có năng lực làm việc với cơng nghệ mới. Thêm
vào đó, trong cuộc sống của mỗi chúng ta, ln xuất hiện những vấn đề, những tình
huống mới, bắt buộc chúng ta phải có năng lực giải quyết một cách hợp lý. Do đó mục
tiêu giáo dục khơng chỉ là cung cấp cho người học hệ thống kiến thức, kĩ năng mà cịn
hình thành, nâng cao năng lực, mà trong đó đặc biệt là năng lực phát hiện và giải quyết
vấn đề.
Vật lí là một trong những mơn khoa học thực nghiệm quan trọng nhất của chương
trình THPT, nghiên cứu các dạng chuyển động, các quá trình biến đổi, tương tác… và
cấu tạo của các vật thể. Dạy học vật lí là q trình tổ chức, giúp học sinh thực hiện
nhận thức vật lí, hình thành kiến thức và sử dụng vào trong thực tiễn đời sống. Để giải

thích sự vận động và tương tác của một đối tượng vật lí, chúng ta khơng chỉ đơn thuần
sử dụng kiến thức vật lí mà cịn phải sử dụng kiến thức của những bộ mơn khoa học
khác như Hóa học, Sinh học, Địa lí, Cơng nghệ,…. có như vậy việc giải quyết vấn đề
mới trở nên triệt để nhất. Tuy nhiên hiện nay, khi học sinh vận dụng kiến thức vào giải
thích một vấn đề mang tính thực tiễn thì vẫn cịn sử dụng kiến thức đơn mơn, chưa có
sự liên hệ kiến thức của các bộ môn khoa học khác, dẫn đến việc giải quyết vấn đề
chưa thật sự bao qt. Trong q trình giảng dạy, việc tích hợp kiến thức cịn hạn chế,
chỉ mang tính chất lồng ghép một số ít vấn đề để giải thích một số hiện tượng. Trong
việc kiểm tra đánh giá, còn nặng về đánh giá kiến thức đơn môn, chỉ yêu cầu ở một số
nội dung kiến thức vừa học, hay một số bài tập vận dụng, chưa có sự liên hệ hay vận
dụng kiến thức các môn học khác vào việc giải quyết một vấn đề thực tiễn. Việc dạy
học còn chú trọng nhiều đến kiến thức, kĩ năng để đáp ứng việc thi cử mà chưa quan
tâm đến việc hình thành và phát triển năng lực của học sinh.
Chính vì thế trong Hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản
Việt Nam (khóa XI) đã thơng qua Nghị quyết về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục


2
và đào tạo đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị
trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế. Trong chương trình giáo dục
tổng thể sau năm 2018 được xây dựng theo định hướng phát triển phẩm chất và năng
lực của người học, tạo môi trường học tập và rèn luyện, giúp học sinh phát triển hài
hòa về thể chất và tinh thần; trở thành người học tích cực, tự tin, có ý thức lựa chọn
nghề nghiệp và học tập suốt đời; … Để thực hiện các nội dung này, cấu trúc nội dung
môn Khoa học tự nhiên gồm các chủ đề phân mơn (Vật lí, Hóa học, Sinh học) và các
chủ đề liên mơn, nhằm hình thành nhận thức về các nguyên lí, qui luật chung của thế
giới tự nhiên, vai trò của khoa học tự nhiên đối với sự phát triển của xã hội và bước
đầu vận dụng được kiến thức khoa học tự nhiên trong sử dụng và khai thác tài nguyên
thiên nhiên một cách bền vững. Đi kèm với chương trình là hệ thống các năng lực
chung giúp phát triển cho học sinh như: năng lực tự học và tự chủ; hợp tác giao tiếp;

… trong đó chú trọng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho người học.
Mặt khác, khi dạy học trong giai đoạn mới người giáo viên sẽ phải bổ sung những
bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn. Trong mỗi bài tập đó, học sinh phải vận dụng kiến
thức của nhiều môn học hiện tại trong chương trình để giải quyết một vấn đề thực tiễn
được đặt ra. Nhưng cũng chính điều đó địi hỏi người phải giáo viên phải vững chuyên
môn, kiến thức sâu rộng, nắm vững chương trình ban hành, thậm chí là các vấn đề bên
ngồi mà học sinh có nhu cầu tìm hiểu và trao đổi với giáo viên. Đó cũng chính là
động lực và thách thức làm cho người giáo viên phải đầu tư, tìm hiểu, kết hợp, khai
thác thơng tin có liên quan giữa các mơn học để từ đó xây dựng và sử dụng các tiến
trình dạy học, kiểm tra đánh giá với các bài tập thực tiễn mang tính tích hợp liên mơn.
Để chuẩn bị cho việc giảng dạy và học tập của bản thân, sau khi nghiên cứu và xem
xét trong chương trình Vật lí 10 THPT, trong đó chương “Các định luật bảo tồn”
chiếm thời lượng rất nhiều và có nội dung kiến thức quan trọng. Trong chương này
việc liên hệ và vận dụng kiến thức vào thực tiễn có rất nhiều thành tựu to lớn. Ví dụ
như: chế tạo tên lửa, máy bay phản lực, công suất động cơ, thủy năng, phong năng, sự
chuyển hóa năng lượng, … Nhưng mức độ mở rộng và liên hệ kiến thức vẫn cịn mang
tính đơn mơn, việc kết hợp với các bộ môn khoa học để giải quyết vấn đề thực tiễn
cịn hạn chế, chính vì thế tơi đã mạnh dạn chọn đề tài “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG


3
CÁC BÀI TẬP THỰC TIỄN TÍCH HỢP LIÊN MƠN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN VẬT LÍ 10 THPT” để nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu của đề tài này là xây dựng và sử dụng các bài tập thực tiễn
tích hợp liên mơn trong dạy học chương “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN”, Vật lí 10
THPT nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
3. Giả thuyết nghiên cứu
Nếu xây dựng được các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn và sử dụng chúng một
cách thích hợp trong dạy học chương “Các định luật bảo tồn” - Vật lí 10 thì sẽ nâng

cao được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Từ những mục tiêu nghiên cứu cụ thể, đề ra những nhiệm vụ nghiên cứu sau:
- Tìm hiểu các khái niệm dạy học tích hợp, phân loại, qui trình và cách thức tổ chức
dạy học tích hợp trong giảng dạy vật lí.
- Tìm hiểu các khái niệm về vấn đề, vấn đề thực tiễn, bài tập thực tiễn, bài tập thực
tiễn tích hợp liên mơn, giải quyết vấn đề thực tiễn, …
- Phân tích một số nội dung có thể tích hợp trong chương “Các định luật bảo tồn”
từ đó xây dựng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn khi tiến hành dạy học.
- Tìm hiểu về hệ thống năng lực trong chương trình giáo dục phổ thơng mới, đặc
biệt chú trọng năng lực giải quyết vấn đề. Tìm hiểu cấu trúc, mức độ và các biểu hiện
của năng lực giải quyết vấn đề. Cách thức tổ chức dạy học để phát triển năng lực học
sinh và đặc biệt năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả nhất. Các
tiêu chí để đánh giá sự nâng cao năng lực giải quyết vấn đề.
- Xây dựng qui trình thiết lập và sử dụng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn.
- Xây dựng các tiến trình dạy học, giáo án cụ thể để dạy các bài tập thực tiễn tích
hợp liên mơn với các mục đích khác nhau.
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết của đề tài.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu tư liệu: phương pháp này được sử dụng trong việc thu thập tài liệu
thông qua các sách giáo khoa, sách tham khảo chương trình THPT, các nội dung tích


4
hợp chương “Các định luật bảo toàn”; các đề kiểm tra của các trường THPT; sáng kiến
kinh nghiệm; tài liệu về xây dựng nội dung tích hợp liên quan đến chương “Các định
luật bảo toàn”, ứng dụng khoa học – kĩ thuật – công nghệ liên quan đến chương “Các
định luật bảo tồn”; … và tiến hành xử lí thơng tin để tạo nên các bài tập thực tiễn tích
hợp liên mơn.
- Thực nghiệm sư phạm: là q trình dạy học hệ thống bài tập đã được xây dựng

tương ứng với những nhiệm vụ nghiên cứu đề ra. Sẽ phân bố trong tiết bài tập chính
khóa, tiết học tự chọn, tiết học ngoài giờ, tự học ở nhà, học theo nhóm, sản phẩm, bài
tập thí nghiệm, ...
- Phương pháp quan sát: được sử dụng trong quá trình thực nghiệm sư phạm,
quan sát trực tiếp thái độ của học sinh trong quá trình thực nghiệm, khả năng ứng biến
và giải quyết vấn đề tại lớp, góp phần so sánh sự khác nhau giữa hai nhóm đối tượng
thực nghiệm và đối chứng.
- Phương pháp bút vấn: được sử dụng kết hợp với phương pháp quan sát trong
quá trình thực nghiệm sư phạm nhằm thu được những thơng tin cần thiết về tính khả
thi của đề tài phục vụ cho quá trình nghiên cứu.
- Phương pháp thống kê tốn học: để xử lí kết quả thực nghiệm.
6. Đóng góp của đề tài
- Hệ thống hóa cơ sở lí luận về hệ thống năng lực học sinh, một số cách thức tổ
chức dạy học và đánh giá sự phát triển năng lực học sinh mà đặc biệt là năng lực giải
quyết vấn đề.
- Xây dựng khái niệm bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn và vai trị của nó trong
việc hình thành kiến thức, kĩ năng, thái độ và năng lực của học sinh. Xây dựng được
qui trình xây dựng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn và qui trình sử dụng các bài
tập đó nhằm hình thành và nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Tác giả
đã xây dựng được 24 BTTT THLM trong chương “Các định luật bảo tồn” nhằm hình
thành và nâng cao năng lực cho học sinh. Trong đó chủ đề “Cơng – Năng lượng” có
15 bài; “Vật lí và Quốc phịng an ninh có 5 bài; “Vật lí và Thể thao” có 4 bài. Tác giả
cũng đã xây dựng được 2 tiến trình để xây dựng kiến thức mới ở bài cơng – cơng suất
và bài cơ năng, 2 tiến trình mở rộng kiến thức bài động lượng – định luật bảo toàn
động lượng.


5
- Tác giả đã tiến hành thực nghiệm và chứng minh được được sử dụng BTTT
THLM đã hình thành và nâng cao được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Mặt

khác, kết quả thực nghiệm cũng khẳng định việc sử dụng BTTT hình thành được kiến
thức, kĩ năng cho học sinh, phát triển được khả năng tư duy, sáng tạo của HS.


6
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN
1.1. Tổng quan
Vật lí có nhiều ứng dụng thực tiễn. Một vấn đề thực tiễn trong vật lí lại liên quan
mật thiết với các bộ môn khoa học khác. Như vây, việc dạy học làm sao để người học
có thể vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết vấn đề với nhiều khía cạnh, quan
sát với nhiều phương diện sao cho triệt để nhất. Chương “Các định luật bảo tồn” Vật
lí 10 – THPT là một chương có nhiều thành tựu ứng dụng vật lí, liên quan đến vấn đề
năng lượng, cạn kiệt tài ngun, nóng lên tồn cầu, … Đó là những vấn đề phù hợp
với việc tổ chức dạy học tích hợp liên môn.
Mặt khác, những việc việc đổi mới phương pháp và hình thức tổ chức giảng dạy
đang được xã hội đặc biệt quan tâm. Đặc biệt trong ngành giáo dục, các bộ, ban ngành
cũng đẩy mạnh việc vận động giáo viên thực hiện việc đổi mới trên. Dạy học gắn liền
với việc hình thành và nâng cao năng lực của học sinh.
Các vấn đề về dạy học tích hợp đã được trình bày như sau:
- Tác giả Đỗ Hương Trà “Dạy học tích hợp phát triển năng lực học sinh”. Tác giả
đã trình bày về dạy học tích hợp, tổ chức dạy học một số chủ đề tích hợp lồng ghép,
liên mơn, hịa trộn, …
- Nhóm tác giả Lê Đình Trung – Phan Thị Thanh Hội đã nghiên cứu “Dạy học theo
định hướng hình thành và phát triển năng lực người học ở trường phổ thơng”. Nhóm
tác giả đã trình bày về hệ thống năng lực, cách thức tổ chức dạy học và kiểm tra, đánh
giá sự hình thành và phát triển năng lực của học sinh.
- Tác giả Trần Trung Ninh “Dạy học tích hợp Hóa học – Vật lí – Sinh học”. Trong
cơng trình đã trình bày về một số vấn đề lí luận về đổi mới đào tạo giáo viên trong và
ngoài nước. Tác giả cũng đã xây dựng và tổ chức dạy học một số chủ đề dạy học tích
hợp khoa học tự nhiên như oxy và khơng khí, hợp chất của lưu huỳnh và vấn đề mưa

axit, phân bón và rau an tồn, mắt.
- Vụ Giáo dục trung học cũng đã ban hành “Tài liệu tập huấn dạy học tích hợp liên
mơn” dành cho cán bộ quản lý và giáo viên trung học phổ thơng. Tài liệu cũng đã trình
bày một số vấn đề về dạy học tích hợp liên mơn như khái niệm, ưu điểm, bố trí, xây
dựng các chủ đề dạy học tích hợp và một số tiến trình giảng dạy một số chủ đề cụ thể.


7
Trong những năm qua, các học viên cao học trường ĐH Sư phạm TpHCM cũng đã
có nhiều nghiên cứu về chương “Các định luật bảo tồn”. Những đề tài đó đã trình bày
những vấn đề sau:
- Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Châu đã trình bày Xây dựng và tổ chức dạy học dự án
chủ đề tích hợp liên mơn “Năng lượng và sử dụng năng lượng”. Trong đó đã trình bày
về cơ sở tâm lí học của qúa trình nhận thức của HS, phát huy tính tích cực, chủ động,
sáng tạo trong hoạt động thông qua tổ chức dạy học theo dự án. Tác giả cũng đã xây
dựng được qui trình tổ chức dạy học theo dự án nói chung và chủ đề “Năng lượng và
sử dụng năng lượng” nói riêng. Mặt khác, nội dung nghiên cứu cũng chứng minh được
sự nâng cao năng lực của HS thông qua tổ chức dạy theo dự án.
Tóm lại, qua các nội dung nghiên cứu và trình bày ở trên, tác giả đã nhận thấy rằng
trong giảng dạy chúng ta có thể sử dụng bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn (BTTT
THLM) để hình thành kiến thức mới, rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy, giáo dục ý
thức và thái độ tốt đối với HS. Mặt khác thông qua BTTT THLM, GV cũng có thể
hình thành và nâng cao năng lực cho HS.
1.2. Năng lực của học sinh
1.2.1. Hệ thống năng lực của học sinh
1.2.1.1. Khái niệm năng lực của học sinh
Thuật ngữ năng lực được hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau:
- Theo từ điển Tiếng Việt, “năng lực” được hiểu là “khả năng, điều kiện chủ quan
hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó” khi đề cập đến năng lực của
một đối tượng nào đó hoặc “là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người khả năng

hoàn thành một hoạt động nào đó với chất lượng cao” khi đề cập đến năng lực của con
người.
- Theo tâm lí học: Năng lực là tổ 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 cho hoạt
động có kết quả tốt.
- Theo Từ điển Bách Khoa Việt Nam [tập III, trang 4]: Năng lực là đặc điểm của cá
nhân thể hiện ở mức độ thông thạo – tức là có thể thực hiện một cách thành thục và
chắc chắn một số dạng hoạt động nào đó.


8
- Theo tác giả Đỗ Hương Trà: Năng lực là khả năng thực hiện hiệu quả một nhiệm
vụ/ một hành động cụ thể, liên quan đến một lĩnh vực nhất định dựa trên sự hiểu biết,
kĩ năng, kĩ xảo và sự sẵn sàng hành động. Người học có năng lực hành động về loại/
lĩnh vực hoạt động nào đó cần hội đủ các dấu hiệu cơ bản sau (Đỗ Hương Trà và các
tác giả, 2015):
+ Có kiến thức hay hiểu biết hệ thống chuyên sâu về loại/ lĩnh vực hoạt động.
+ Biết cách tiến hành hoạt động hiệu quả và đạt kết quả phù hợp với mục đích
(bao gồm xác định mục tiêu cụ thể, cách thức/ phương pháp thực hiện hành động/ lựa
chọn giải pháp phù hợp, … và cả các điều kiện, phương tiện để đạt mục đích).
+ Hành động có kết quả, ứng phó linh hoạt, hiệu quả trong những điều kiện mới,
khơng quen thuộc
Tóm lại, Năng lực là khả năng huy động, tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc
tính tâm lí cá nhân như hứng thú, niềm tin, ý chí, … để thực hiện thành công một số
loại công việc trong một bối cảnh nhất định.
1.2.1.2. Các cấu trúc của năng lực
Trong quá trình thực hiện hành động người có năng lực sẽ phải huy động và biểu
hiện toàn bộ các yếu tố sau để đạt được hiệu quả nhất định cho mục đích đề ra (Đỗ
Hương Trà và các tác giả, 2015).
- Kiến thức: dùng để xử lý các vấn đề cần giải quyết

- Các khả năng nhận thức: kĩ năng đọc, nghe hiểu, viết, nói để trình bày,…
- Các khả năng thực hành/ năng khiếu: thao tác nhanh, gọn, chính xác, phương
pháp tiến hành đúng, xử lý kết quả phù hợp,…
- Thái độ: yêu thích, hứng thú với hoạt động, tập trung cho hoạt động
- Xúc cảm: kiên trì giải quyết, vui mừng khi đạt được kết quả tốt.
- Giá trị về đạo đức: tinh thần, trách nhiệm đối với bản thân, xã hội,…
- Động cơ: tự giác, chủ động tìm hiểu/ hoạt động
Giữa các yếu tố trên có mối liên hệ, tương hỗ lẫn nhau. Năng lực sử dụng ngôn ngữ
gắn liền với việc có kiến thức, kĩ năng đọc hiểu, nghe hiểu, nói, viết, … Trong q
trình biểu hiện năng lực của ngôn ngữ gắn liền với khả năng tư duy, kèm theo đó là
thái độ hành động, ý thức trách nhiệm và tinh thần sẵn sàng hành động… Có như vậy


9
thì mới có thể đánh giá được một kết quả của hành động là tích cực.
1.2.1.3. Hệ thống năng lực chung và năng lực chuyên biệt trong dạy học vật lí
a. Hệ thống năng lực chung (Lê Đình trung, Phan Thị Thanh Hội, 2016)
Theo chương trình tổng thể giáo dục phổ thông mới, bảng dưới đây là cấu
trúc và biểu hiện của một số năng lực chung cần hình thành và phát triển cho
học sinh trong dạy học.
Thông qua những thành tố và biểu hiện của hệ thống năng lực chung, người GV
xây dựng các giáo án, tiến trình dạy học, tổ chức chủ đề dạy học hướng đến hình thành
và nâng cao năng lực cho HS. Ngoài ra, GV cũng phải xây dựng các công cụ để đánh
giá được sự hình thành và nâng cao năng lực cho HS.
b. Hệ thống năng lực chun biệt mơn vật lí (Lê Đình trung, Phan Thị Thanh Hội,
2016).
Dạy học vật lí, người GV ngoài cung cấp kiến thức, rèn luyện kĩ năng, phát triển
tư duy, thái độ tích cực cho HS mà cịn phải hình thành và nâng cao năng lực chun
biệt bộ mơn của mình phụ trách. Thơng qua hoạt động dạy học, GV hình thành và nâng
cao cho HS năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, tiến trình lịch sử mà các nhà khoa

học đã tìm ra được kiến thức khoa học. GV cũng nâng cao cho HS kĩ năng quan sát,
lặp luận, trình bày, đề xuất giả thuyết, lặp luận và loại suy những giả thuyết không phù
hợp, tiến hành thực nghiệm, xử lí và trình bày kết quả nghiên cứu được. Có như vậy
mục tiêu giáo dục tổng thể mới đạt hiệu quả cao nhất. Thông qua giáo dục bộ mơn
hình thành năng lực chung và cả năng lực riêng. Từ những cái năng lực chung phát
triển năng lực riêng và ngược lại. Việc dạy học tích hợp cũng góp phần tạo nên mối
liên hệ thống nhất, hiệu quả trong sự hình thành và nâng cao năng lực cho HS.
c. Năng lực giải quyết vấn đề
- Khái niệm: Năng lực GQVĐ thuộc nhóm các năng lực chung mà bất kì ai cũng
cần phải có để sống, học tập và làm việc hiệu quả. Khi HS gặp một bài tốn hoặc một
tình huống thực tiễn có vấn đề cần phải giải quyết thì học sinh phải tư duy nhằm tìm
ra VĐ, nhận diện VĐ một cách chính xác, đề xuất các phương án, lựa chọn phương án
tối ưu sau đó tiến hành giải quyết VĐ đã đặt ra, sau cùng học sinh sẽ đánh giá hiệu quả
của phương án. Vì thế năng lực GQVĐ là một năng lực đòi hỏi HS phải tư duy, phát


10
hiện và GQVĐ và là một tổ hợp của nhiều năng lực thành phần được học sinh vận
dụng trong quá trình GQVĐ.
- Cấu trúc: Để giải quyết một vấn đề HS cần thực hiện các giai đoạn khác nhau,
đó là một quá trình tư duy vì thế ứng với mỗi giai đoạn là một năng lực thành phần.
Năng lực giải quyết vấn đề gồm 3 năng lực thành phần:
+ Phát hiện và làm rõ (phát biểu) vấn đề cần giải quyết.
+ Đề xuất và lựa chọn giải pháp để giải quyết vấn đề.
+ Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề.
- Biểu hiện: Khi học sinh vận dụng năng lực GQVĐ thì mỗi năng lực thành phần
có những biểu hiện cụ thể được trình bày trong bảng 1.1 (Bộ Giáo dục và Đào tạo,
2017)
Bảng 1.1. Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực thành phần

Biểu hiện của năng lực thành phần

Phát hiện và làm rõ (phát biểu) vấn đề - Mơ tả (và phân tích) được tình huống
cần giải quyết

trong học tập, trong cuộc sống.
- Phát hiện được tình huống có vấn đề
trong học tập, trong cuộc sống
- Phát biểu vấn đề cần giải quyết

Đề xuất và lựa chọn giải pháp để giải - Biết thu thập và làm rõ các thơng tin có
quyết vấn đề

liên quan đến vấn đề cần giải quyết.
- Đề xuất được một số giải pháp giải
quyết vấn đề
- 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 và đánh giá giải pháp giải - Biết thực hiện giải pháp giải quyết vấn
quyết vấn đề

đề đã lựa chọn.
- Đánh giá được mức độ hiệu quả, tính
khả thi, sự phù hợp hay không phù hợp,
của giải pháp giải quyết vấn đề.

11
- Biết suy ngẫm, tìm ra ưu, nhược điểm
của cách thức và tiến trình giải quyết vấn
đề để điều chỉnh.
- Vận dụng được giải pháp vào các tình
huống mới.
1.2.1.4. Các mức độ biểu hiện và công cụ đánh giá của việc phát triển năng lực
cho học sinh thông qua hoạt động nghiên cứu bài học
Bảng 1.2. Biểu hiện năng lực học sinh và công cụ đánh giá

Năng lực

Mức độ biểu hiện

Công cụ đánh giá

a) Tự chủ, chủ động, xác định được Bảng quan sát trên
những mục tiêu cần tìm hiểu trong lớp
1

bài thuyết trình;
b) Cố gắng nổ lực thực hiện những
mục tiêu đó.
a) Tự lực thực hiện các nhiệm vụ Bảng quan sát trên
học tập được giao;

lớp

b) Lựa chọn được nguồn tài liệu Lưu lại đường dẫn tư
phù hợp, chọn lọc, ghi chú cẩn liệu, trích dẫn các

I. Tự học, sáng

thận;

tạo, phát hiện

c) Thảo luận tích cực với GV để Bài thuyết trình và

và giải quyết
vấn đề

bài báo khoa học,…

2

đưa ra được những vấn đề cần Quyển báo cáo
thực hiện trong bài báo cáo;

Nhật kí làm việc

d) Điều chỉnh được những sai sót
từ nguồn tài liệu, mở rộng được
nhiều thơng tin trong bài báo Bài thuyết trình và
cáo;

Quyển báo cáo

e) Liên hệ thực tế vấn đề báo cáo;
f) Tổng hợp lại được tài liệu đã
tham khảo.
3

a) Đề xuất được thêm những vấn đề Nhật kí làm việc


12
Năng lực

Mức độ biểu hiện

Công cụ đánh giá

hay, câu hỏi khác lạ so với nội dung
GV yêu cầu;
b) Đưa ra được những vấn đề
mới, nổi bật trong giai đoạn hiện Bài thuyết trình và
nay có tính thời sự;

Quyển báo cáo

c) Phân tích, tóm tắt, xâu chuỗi
các thơng tin lại một cách hợp lý;
d) Hứng thú, chủ động, độc lập
trong việc tìm kiếm thơng tin,
vấn đề cần thực hiện;
e) Trình bày vấn đề rõ ràng,
mạch lạc, thuyết phục.

a) Đề xuất được nhiều ý kiến ưu nhược Bảng quan sát trên
điểm, giải pháp khắc phục, biện lớp
pháp cải tiến;
4

Bài thuyết trình và

b) So sánh, phân tích được các giải Quyển báo cáo
pháp đó;

Sản phẩm

c) Đề xuất được nhiều ý tưởng cải
tiến, thay thế mới so với cái hiện tại;
a) Giải quyết được vấn đề đã cho từ Nhật kí làm việc với
những ý tưởng cải tiến;

HS

b) Trong q trình thực hiện có sự
5

điều chỉnh được giải pháp;
c) Chủ động tìm sự hỗ trợ của GV
về những khó khăn;
d) Giải quyết được vấn đề sau đó;
a) Khái quát thành kiến thức mới Nhật kí làm việc với

6

của bản thân khi giải quyết vấn HS và Quyển báo
đề;

cáo của HS


13
Năng lực

Mức độ biểu hiện

Công cụ đánh giá

b) Vận dụng được kiến thức mới
vào giải quyết tình huống trong
thực tế.
c) Linh hoạt điều chỉnh cho phù
hợp.
a) Chủ động hợp tác được với nhau Bảng quan sát trên
để đưa ra được mục đích tìm hiểu lớp
1

kiến thức;

Bảng

ghi

nhận

b) Lắng nghe và tiếp thu ý kiến nhanh tại lớp
từ người khác.
a) Xác định được nhiệm vụ và vai Bảng
trị trong hoạt động nhóm;

ghi

nhận

nhanh tại lớp

b) Tự đánh giá được khả năng
của mình, ưu điểm để nhận trách
2

nhiệm cơng việc;

Bảng kết quả thảo

c) Hồn thành được nhiệm vụ luận nhóm

II. Giao tiếp và

trong nhóm;

hợp tác

d) Nhận định được thiếu sót và
lắng nghe ý kiến góp ý.
a) Trình bày được vấn đề của bản Bảng

thân;

ghi

nhận

nhanh tại lớp

b) Diễn đạt được ý tưởng của Bảng ghi nhận kết
nhóm, các vấn đề mà nhóm muốn quả báo cáo bài
3

trình bày;
c) Trình bày thuyết phục, lơi
cuốn, hấp dẫn người nghe, tạo
được khơng khí học tập chủ
động;

thuyết trình


14
Năng lực

Mức độ biểu hiện

Công cụ đánh giá

a) Sử dụng được một số cơng cụ Bài thuyết trình và
quen thuộc để tìm kiếm thơng Quyển báo cáo

tin;
b) Sử dụng được một số phần
mềm văn phòng cơ bản (paint,
word, powerpoint, excel, …);
c) Bài báo cáo chặt chẽ, thống
nhất, đầy đủ;
d) Thiết kế sáng tạo, phong phú
(có sơ đồ, hình ảnh, bảng biểu,
1

biểu đồ, …);
e) Sử dụng được những phần
mềm thiết kế khác (photoshop,

III. Sử dụng công

producefilm,

mindmap,

infographic, prezi, …);

nghệ thông tin
và truyền

f) Liên lạc được với nhau và với

thông

GV thông qua các trang mạng xã

hội (trao đổi qua tin nhắn, thư,
…);
g) Lưu trữ được các vấn đề đã
thiết kế (dropbox, google drive,
mạng xã hội).
a) Sử dụng được các trang mạng xã
hội để quảng cáo được vấn đề
nghiên
2

cứu

(facebook,

zalo,

instagram, …);
b) Thiết kế được các poster tuyên
truyền, truyền tải được thông tin
lên trên mạng xã hội để tạo hiệu
ứng quảng cáo chủ đề.


15
1.2.2. Một số kiểu tổ chức dạy học giúp nâng cao năng lực cho học sinh
Theo quan điểm dạy học hiện đại, việc dạy học khơng chỉ tích cực hóa hoạt động
cho học sinh mà cịn chú ý hình thành, rèn luyện và nâng cao năng lực cho học sinh.
Chính vì thế việc tổ chức dạy học cũng phải phù hợp với những tiêu chí, biểu hiện của
các năng lực, có như vậy mục đích dạy học mới đạt hiệu quả tốt nhất. Từ đó, chúng ta
có thể tổ chức các hoạt động nhóm, thảo luận, đổi mới mối quan hệ GV-HS theo hướng

cộng tác có ý nghĩa nhằm phát huy vai trò cao nhất của HS dưới sự hướng dẫn, trợ
giúp của GV. Như vậy mới có thể nâng cao các năng lực cho HS (Lê Đình Trung, Phan
Thị Thanh Hội, 2016).
Tác giả đề xuất một số cách thức tổ chức như sau:
- Giáo viên chuẩn bị các nội dung về tìm hiểu kiến thức vật lí và ứng dụng kĩ thuật
vật lí, các vấn đề năng lượng tái tạo, nóng lên tồn cầu, thiên tai, … dưới dạng các bài
tập vật lí, thơng qua đó GV u cầu HS tìm hiểu và viết báo cáo về các nội dung trong
BT.
- Tổ chức dạy học theo hướng tích cực, tự giác, chủ động của học sinh: dạy học theo
kiểu phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua các hoạt động sau:
+ Thơng qua hoạt động tìm hiểu BTTT THLM về Chạy bộ để hình thành kiến
thức mới bài Cơng - Cơng suất.
+ Thơng qua hoạt động tìm hiểu BTTT THLM về Nhảy dù hình thành kiến thức
mới bài Cơ năng.
+ Thơng qua hoạt động tìm hiểu BT về mơn thể thao Bóng đá và Bi-a để rèn
luyện, củng cố, liên hệ, mở rộng, đào sâu kiến thức bài Động lượng - Định luật bảo
toàn động lượng.
- Sử dụng phối hợp với các phương pháp dạy học bộ môn vật lí (Nguyễn Mạnh
Hùng, 2001) như: phương pháp thuyết giảng, phương pháp đàm thoại, … Tổ chức dạy
học theo góc, trạm, phương pháp nghiên cứu tư liệu, dạy học tìm tịi, khám phá, dạy
học bằng BT tình huống,… để nhằm phát huy hết khả năng của học sinh trên quan
điểm “Học sinh tự mình hồn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức, hướng dẫn
của giáo viên”.
- Tổ chức cho HS làm sản phẩm có liên quan đến nội dung kiến thức của chương: