Tổ chức dạy học chương hạt nhân nguyên tử, vật lí 12 theo hướng phát triển năng lực vật lí của học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

BÙI THỊ THOA

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG "HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ”,
VẬT LÍ 12 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ
CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2020


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

BÙI THỊ THOA

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG "HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ”,
VẬT LÍ 12 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ
CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
BỘ MƠN VẬT LÍ
Mã số: 8.14.01.11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. BÙI VĂN LOÁT

HÀ NỘI - 2020

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc và chân thành đến các thầy cô khoa Sƣ phạm, trƣờng Đại học Giáo dục –
Đại học Quốc gia Hà Nội đã cung cấp những kiến thức quý báu và tạo mọi
điều kiện thuận lợi để tác giả học tập và hoàn thành luận văn.
Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS. TS. Bùi Văn Lốt đã tận
tình chỉ dạy, hƣớng dẫn và giúp đỡ tác giả rất nhiều trong học tập cũng nhƣ
nghiên cứu, thực hiện luận văn thạc sĩ.
Tác giả xin chân thành cảm ơn đến sự giúp đỡ nhiệt tình của Ban giám
hiệu, các thầy cơ tổ Vật lí đặc biệt là chị Lƣu Thị Thu Nga và các em học sinh
trƣờng THPT Phan Huy Chú, Đống Đa, Hà Nội nơi tác giả tiến hành thực
nghiệm sƣ phạm.
Những ngƣời thân trong gia đình, bạn bè thân thiết và các anh, chị học
viên QH-2017S luôn động viên, giúp đỡ, ủng hộ, chia sẻ những khó khăn và
tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn.
Mặc dù có nhiều cố gắng nhƣng luận văn cũng khơng thể tránh khỏi
những thiếu sót. Kính mong sự góp ý, chỉ bảo của quý thầy cô và các bạn đọc
để luận văn của tác giả đƣợc hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày … tháng … năm ….
Tác giả

Bùi Thị Thoa

iii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
HS

Học sinh

GV

Giáo viên

PP

Phƣơng pháp

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

QTDH

Quá trình dạy học

TNSP

Thực nghiệm sƣ phạm

THPT

Trung học phổ thông


DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, HÌNH, SƠ ĐỒ
Bảng 1.1. Cấu trúc năng lực Vật lí..................................................................13
Bảng 1.2. Năng lực chuyên biệt mơn Vật lí....................................................17

Sơ đồ 1.1. Cấu trúc năng lực hành động........................................................19
Sơ đồ 2.1. Cấu trúc chương “Hạt nhân nguyên tử”, Vật lí 12 THPT............30
Hình 2.1. Cấu tạo thiết bị hạt nhân sử dụng trong cơng nghiệp....................35
Hình 2.2. Cấu tạo thiết bị đo bề dày của vật liệu...........................................36
Hình 2.3. Quá trình chuyển

trong mơi trường...........................................39

Hình 2.4. Phát hiện âm tính trong tế bào ung thư (bên trái) và dương tính với
tế bào ung thư (bên phải) bằng kĩ thuật đánh dấu phóng xạ..........................42
Hình 2.5. Ảnh chụp PET – chụp CT và chụp PET + CT.................................43
Hình 2.6. Cấu tạo nhà máy điện hạt nhân......................................................44
Bảng 3.1. Phân phối tần số điểm số của hai lớp thực nghiệm và đối chứng
trước TNSP.....................................................................................................80
Biểu đồ 3.1. Chất lượng học tập của hai lớp thực nghiệm và đối chứng trước
TNSP...............................................................................................................81
Bảng 3.2. Phân phối tần số điểm số của hai lớp thực nghiệm và đối chứng
…………………….…………………………………………………………………..86
Biểu đồ 3.2. Phân phối điểm của hai lớp thực nghiệm và đối chứng
…………………………………………………………………………………………86
Bảng 3.3. Phân phối tần suất điểm của hai lớp thực nghiệm và đối
chứng...............................................................................................................87
Biểu đồ 3.3. Phân phối tần suất điểm của hai lớp thực nghiệm và đối chứng
…………………………………………………………………………………………87


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT...............................................................ii
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, HÌNH, SƠ ĐỒ..................................iii

MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC
DẠY HỌC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ...................................... 6
1.1. Hoạt động dạy............................................................................................ 6
1.1.1. Khái niệm................................................................................................ 6
1.1.2.Bản chất của hoạt động dạy.....................................................................8
1.1.3. Tổ chức hoạt động dạy học..................................................................... 8
1.2. Vấn đề phát triển năng lực Vật lí của học sinh.......................................... 9
1.2.1. Khái niệm năng lực Vật lí........................................................................9
1.2.2. Mơ tả cấu trúc năng lực Vật lí.............................................................. 12
1.3. Dạy học theo hƣớng phát triển năng lực Vật lí........................................19
1.3.1. Mỗi quan hệ giữa dạy học và phát triển năng lực Vật lí.......................19
1.3.2. Một số hoạt động học tập phát triển năng lực Vật lí của học sinh.......22
1.4. Thực trạng dạy và học theo hƣớng phát triển năng lực tại trƣờng THPT
Phan Huy Chú, Đống Đa, Hà Nội hiện nay............................................. 23
1.4.1. Đối với giảng dạy của giáo viên........................................................... 24
1.4.2. Đối với học sinh.................................................................................... 26
1.4.3. Nguyên nhân thực trạng........................................................................27
CHƢƠNG 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG "HẠT NHÂN NGUYÊN
TỬ", VẬT LÍ 12 CƠ BẢN..............................................................................29


2.1. Nội dung kiến thức chƣơng "Hạt nhân nguyên tử”, Vật lí 12 cơ bản 29
2.1.1. Đặc điểm cấu trúc chương "Hạt nhân nguyên tử".................................29
2.1.2. Một số kiến thức cơ bản chương “Hạt nhân nguyên tử”, Vật lí lớp 12

THPT......................................................................................................
31
2.1.3. Một số ứng dụng của Vật lí hạt nhân trong đời sống............................34

2.2. Xây dựng nội dung tổ chức dạy học một số bài học chƣơng “Hạt nhân
nguyên tử”, Vật lí 12 theo hƣớng phát triển năng lực Vật lí của học
sinh..........................................................................................................
46
2.2.1. Xác định mục tiêu và nội dung học tập của bài học..............................46
2.2.2. Tổ chức dạy học một số bài học chương “Hạt nhân nguyên tử”, Vật lí

12 theo hướng phát triển năng lực Vật lí của học sinh..........................47
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM..................................................78
3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm........................................................78
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm..............................................................78
3.3. Đối tƣợng và thời gian thực nghiệm sƣ phạm.........................................79
3.4. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm........................................................79
3.4.1. Phương pháp quan sát.......................................................................... 79
3.4.2. Phương pháp thống kê tốn học............................................................79
3.4.3. Xây dựng phương thức và tiêu chí đánh giá......................................... 79
3.5. Tiến trình tổ chức thực nghiệm sƣ phạm.................................................80
3.5.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm...........................................................80
3.5.2. Nội dung tiến hành thực nghiệm........................................................... 81


3.5.3. Các bài kiểm tra....................................................................................82
3.6. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm.................................................................82
3.6.1. Đánh giá định tính................................................................................82
3.6.2. Đánh giá định lượng............................................................................. 86
KẾT LUẬN.....................................................................................................89
1. Đánh giá kết quả nghiên cứu.......................................................................89
2. Hƣớng phát triển của đề tài........................................................................89
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................90
PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay, đổi mới PPDH đang đƣợc áp dụng nhiều vào trong dạy học.
Tuy nhiên điều này phải đảm bảo đƣợc sự phát triển trí tuệ và năng lực sáng
tạo của HS. Việc đổi mới PPDH còn bồi dƣỡng tƣ duy khoa học, năng lực tự
học, giải quyết vấn đề để có thể chuyển mình với cuộc sống có sự phát triển
của khoa học ngày càng tăng. Để làm tốt điều này thì GV phải có kiến thức
khơng những về chun mơn mà cịn về tâm lý học, giáo dục học. Thêm vào
đó, kĩ năng sƣ phạm cũng góp phần quan trọng trong việc áp dụng đổi mới
PPDH.
Trong vật lí, học thơng qua thực hành và quan sát có tác dụng rất lớn
trong việc giáo dục, phát triển tƣ duy học sinh. Bởi vì đối tƣợng nghiên cứu
của mơn Vật lí là thế giới quanh ta, Vật lí mang tính phổ dụng, tồn bộ, nhiều
tầng trong thực tiễn và gắn liền với thực tiễn. Tuy nhiên khơng những mơn vật
lí nói riêng mà cả các mơn học khác nói chung do bị hạn chế về thời gian học
tập trên lớp nên HS chƣa lĩnh hội hết lƣợng kiến thức GV truyền đạt, đôi khi
thấy lý thuyết xa vời thực tiễn. Học sinh cảm thấy chán nản và không hứng
thú với môn học. Đồng thời nếu khơng có năng lực chung cần thiết và năng
lực riêng của mơn học thì học sinh gặp rất nhiều khó khăn trong q trình tiếp
nhận kiến thức mỗi mơn học. Chính vì vậy, GV muốn hình thành cho HS các
khả năng, năng lực học tập thì phải tạo mơi trƣờng học tập thoải mái, ít áp lực
và khơi gợi sự hứng thú đối với môn học của HS, tạo cơ hội học sinh tự tìm
tịi kiến thức, tự lĩnh hội kiến thức thông qua các hoạt động dạy học của mình.
Vậy mấu chốt ở đây là PPDH của GV nhƣ thế nào để HS có thể hình thành
năng lực học tập môn học để việc tiếp nhận kiến thức môn học trở nên dễ
dàng hơn?

9

Thêm vào đó, khi tìm hiểu về vấn đề dạy học Vật lí THPT, tơi phát hiện
chƣơng “Hạt nhân ngun tử” – Vật lí 12 có một số vấn đề cần quan tâm
nghiên cứu:
- Kiến thức phần hạt nhân nguyên tử đƣợc đƣa vào đề thi THPT Quốc gia tuy
nhiên các câu hỏi chỉ dừng ở mức dễ và trung bình liên quan đến lí thuyết,
dạng bài tập khơng nhiều, chiếm ít câu nên việc dạy học chƣơng này thƣờng
bị xem nhẹ.
- Kiến thức chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” có ý nghĩa giáo dục,kỹ thuật và khoa
học. Cụ thể, ngoài việc tạo ra điện nguyên tử, phản ứng hạt nhân còn sử dụng
nhiều trong việc tạo ra các đồng vị phóng xạ sử dụng trong y học hạt nhân,
các đồng vị phóng xạ đƣợc sử dụng nhiều trong y học, trong địa chất và khảo
cổ học. Đặc biệt trong công nghiệp, ở các nhà máy, các cơng ty có yếu tố
nƣớc ngoài đều sử dụng các thiết bị đo hạt nhân trong việc kiểm tra chất
lƣợng của các sản phẩm. Thay vì để học sinh học hiểu qua sách giáo khoa, để
phát triển năng lực Vật lí, phải chăng GV nên đƣa HS đến gần với thực tiễn
bằng các ứng dụng, thí nghiệm mà chính học sinh có thể quan sát mà thấy
đƣợc mối liên hệ giữa các kiến thức mình đã học trong nhà trƣờng với thực tế
thơng qua quá trình tổ chức hoạt động dạy học của mình?
Từ những lý do trên, tôi chọn đề tài: “Tổ chức dạy học chương “Hạt
nhân nguyên tử”, Vật lí 12 theo hướng phát triển năng lực Vật lí của học
sinh”.
2. Mục đích nghiên cứu đề tài
Tổ chức dạy học chƣơng “Hạt nhân nguyên tử”, Vật lí 12 theo hƣớng
phát triển năng lực Vật lí giúp bồi dƣỡng năng lực Vật lí cho học sinh.


3. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu

Học sinh lớp 12 trƣờng THPT Phan Huy Chú, Đống Đa, Hà Nội
3.2. Đối tượng nghiên cứu
Tổ chức dạy học một số bài học trong chƣơng “Hạt nhân nguyên tử”Vật lí 12 cơ bản theo hƣớng phát triển năng lực Vật lí của học sinh.
4. Câu hỏi nghiên cứu
- Cơ sở lý luận của dạy học, tổ chức dạy học, phát triển năng lực Vật lí
là gì?
- Xây dựng nội dung tổ chức dạy học một số bài học trong chƣơng
“Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 cơ bản theo hƣớng phát triển năng lực Vật lí
nhƣ thế nào?
- Chất lƣợng học tập của HS trong quá trình học theo PPDH theo hƣớng phát
triển năng lực Vật lí so với các cách dạy học truyền thống trƣớc kia?
5. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức dạy học một số bài học trong chƣơng “Hạt nhân nguyên
tử” theo hƣớng phát triển năng lực Vật lí của học sinh mang lại hiệu quả cao
trong giảng dạy ở nhà trƣờng, giúp học sinh bồi dƣỡng thêm năng lực Vật lí.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học, tổ chức dạy học và phát triển năng lực
Vật lí.
- Điều tra thực trạng dạy học phần “Hạt nhân nguyên tử” tại một số trƣờng
THPT hiện nay.
- Tổ chức hoạt động dạy học một số bài chƣơng “Hạt nhân nguyên tử”, Vật lí
12 cơ bản.
- Tiến hành TNSP để kiểm nghiệm tính khả thi của đề tài nghiên cứu.


7. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu việc tổ chức dạy học chƣơng “Hạt nhân
nguyên tử”, Vật lí 12 cơ bản.
- Địa bàn nghiên cứu: Trƣờng THPT Phan Huy Chú- Đống Đa- Hà Nội
- Đối tƣợng khảo sát: Học sinh khối 12 trong trƣờng THPT Phan Huy Chú : 300

học sinh
- Thời gian lấy số liệu: Năm học 2018 - 2019.
8. Phƣơng pháp nghiên cứu
8.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận
Nghiên cứu những tài liệu, các sách, tạp chí chuyên ngành về dạy học
và đổi mới PPDH.
Nghiên cứu các giáo trình, tài liệu liên quan đến việc phát huy tính
tích cực nhận thức, phát triển hứng thú học tập trong hoạt động học tập của
HS.
Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực, các luận văn
có liên quan đến đề tài.
Nghiên cứu chƣơng trình, sách giáo khoa, tài liệu tham khảo liên quan
đến phần "Hạt nhân nguyên tử" thuộc chƣơng trình Vật lí lớp 12 cơ bản
THPT.
8.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Điều tra thực trạng dạy học môn Vật lí nói chung và dạy học phần
“Hạt nhân ngun tử” ở trƣờng THPT Phan Huy Chú, Đống Đa, Hà Nội.
- Nghiên cứu một số ứng dụng của đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt
nhân trong đời sống; nguyên tắc và cơ chế hoạt động của các ứng dụng đó.
- Phƣơng pháp TNSP: Tổ chức dạy học thực nghiệm một số tiết học để
kiểm nghiệm tính khả thi của giả thuyết khoa học đặt ra trong đề tài. Dùng
thống kê tốn học xử lí số liệu thu đƣợc từ phiếu điều tra và các kết quảTNSP.


9. Những đóng góp của đề tài
- Hệ thống hóa một số ứng dụng của đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân
trong đời sống.
- Phân tích đƣợc nội dung chƣơng trình chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí
12 cơ bản; bƣớc đầu tìm hiểu đƣợc những thuận lợi và khó khăn trong QTDH
mơn Vật lí ở trƣờng THPT và mối liên hệ với việc dạy học Vật lí phát triển

hứng thú học tập cấp THPT hiện nay.
- Tổ chức dạy học một số bài chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 cơ bản
theo hƣớng phát triển năng lực Vật lí cho học sinh.
10. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung đề tài đƣợc trình bày trong 3
chƣơng:
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học và phát
triển năng lực Vật lí
Chƣơng 2: Tổ chức dạy học một số bài học trong chƣơng “Hạt nhân
nguyên tử”, Vật lí 12 cơ bản
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm.


CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC
VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ
1.1. Hoạt động dạy
1.1.1. Khái niệm
Trong xã hội loài ngƣời, các mặt tâm lý, trí tuệ hay cảm xúc của con
ngƣời phát triển đƣợc là nhờ vào quá trình tiếp thu những kinh nghiệm. Điều
này góp phần hồn thiện q trình trƣởng thành về mặt xã hội của loài ngƣời.
Và con đƣờng hiệu quả nhất của cơ chế này chính là con đƣờng dạy học.
Thơng qua học tập, năng lực lồi ngƣời sẽ chuyển thành năng lực cá thể. Để
làm đƣợc điều này thì cá nhân cần có thời gian hoặc nếu thời gian đƣợc rút
ngắn thì do có sự hƣớng dẫn từ thế hệ đi trƣớc, từ những nhà giáo dục hoặc
có kinh nghiệm về lĩnh vực cần hồn thiện.
Phƣơng pháp sƣ phạm đặc biệt đƣợc sử dụng để tổ chức QTDH trong
nhà trƣờng. Thông qua QTDH, ngƣời học đƣợc trang bị hệ thống kiến thức
khoa học, hình thành kỹ năng cũng nhƣ thái độ tƣơng ứng.
Các phƣơng pháp và hình thức tổ chức dạy học đƣợc tiến hành phù hợp

với đặc điểm tâm sinh lí ngƣời học, tác động vào sự hứng thú và nhu cầu của
ngƣời học, làm nảy sinh tính tích cực, phát triển các phẩm chất nhân cách đặc
thù cho ngƣời học… Giáo dục nhân cách thông qua hoạt động học tập là con
đƣờng cơ bản nhất của nhà trƣờng.
Cá nhân nào trong xã hội cũng có khả năng tham gia q trình dạy.
Nhƣng dạy học trong nhà trƣờng chỉ đƣợc thực hiện bởi những nhà sƣ phạm,
những ngƣời đƣợc đào tạo nghề dạy học. Qua đó giúp ngƣời học có đƣợc
những hiểu biết mang tính chất kinh nghiệm đƣợc đúc kết một cách xúc tích


nhất. Điều này làm nền tảng cho ngƣời học có thể thích ứng với cuộc sống
hiện tại.
Trong nhà trƣờng, con ngƣời đƣợc tiếp thu kiến thức, hình thành kĩ
năng và thái độ trong q trình tìm tịi, xây dựng kiến thức mới. Tuy nhiên
ngồi những yếu tố đó cịn có yếu tố đƣợc chú trọng nữa đó là hình thành cho
học sinh năng lực giải quyết ở mức độ nhất định đối với một vấn đề thực tiễn
đòi hỏi của cuộc sống. Muốn ngƣời học có thể lĩnh hội tri thức một cách đầy
đủ và vận dụng vào thực tiễn nhƣ vậy thì ngƣời truyền đạt phải là ngƣời có
trình độ chun mơn, nghiệp vụ sƣ phạm. Ngồi mơi trƣờng học tập là trƣờng
học, học sinh cũng có nhƣng hoạt động học khác mà tại đó kiến thức đƣợc
hình thành. Hình thức học đặc biệt phổ biến hiện nay chính là học qua trải
nghiệm và tự học. Học qua trải nghiệm nếu khơng có sự dẫn dắt sƣ phạm thì
kiến thức thu về là những kiến thức tiền khoa học, có tính ngẫu nhiên và rời
rạc. Ngƣời học chỉ lĩnh hội những tri thức liên quan đến nhu cầu hứng thú và
nhiệm vụ trƣớc mắt. Trong khi đó hình thức tự học của học sinh cũng là nhu
cầu tiếp thu kiến thức tự phát, nếu khơng có sự chỉ dẫn tƣ phía giáo viên thì
lƣợng kiến thức vào chƣa đủ để đáp ứng nhu cầu bên ngồi. Do đó có thể nói
phƣơng thức dạy học trong nhà trƣờng là phƣơng thức dạy học hiệu quả, thúc
đẩy quá trình phát triển của ngƣời học.
Tóm lại, hoạt động dạy là hoạt động của người có chun mơn sư

phạm (giáo viên) tổ chức và hướng dẫn hoạt động của người học nhằm giúp
người học lĩnh hội nền văn hóa xã hội,tri thức nhân loại; hoàn thiện và phát
triển tâm lý và nhân cách [8].


1.1.2.Bản chất của hoạt động dạy
Xét về bản chất của hoạt động dạy học, L.X. Vƣgơtxki cho rằng có hai
kiểu dạy học ứng với hai kiểu định hƣớng khác nhau:
- Dạy học có hƣớng vào mức độ hiện có của ngƣời học. Ngƣời dạy dạy tri thức,
phƣơng pháp học cho học sinh khi biết học sinh đã có tri thức, kỹ năng và
phƣơng pháp đã biết. Điều này giúp học sinh củng cố lại kiến thức đã học,
không nhằm đến sự phát triển về mặt nhận thức cũng nhƣ ý thức.
- Dạy học hƣớng vào vùng phát triển gần. Ngƣời dạy dạy cho ngƣời học kiến
thức mới mà trƣớc đó chƣa đƣợc học. Bằng nhiều con đƣờng khác nhau,
ngƣời học đƣợc cung cấp tri thức cũng nhƣ kĩ năng mới. Điều này giúp học
sinh phát triển về mặt nhận thức và ý thức. Ngƣời học càng lớn lên thì kiến
thức thu về càng nhiều, tạo nền tảng để tiếp thu kiến thức mới dễ dàng hơn.
1.1.3. Tổ chức dạy học
Ngƣời dạy trực tiếp tổ chức và điều khiển quá trình học của ngƣời học
trong nhà trƣờng. Chính vì vây, q trình tổ chức dạy học phải đƣợc xác định
rõ ràng, có hệ thống các thao tác xác định. Cụ thể:
- Xác định mục tiêu đề bài, phân chia mức độ đạt đƣợc đối với các lớp học
khác nhau.
- Xác định và cung cấp phƣơng tiện, điều kiện dạy học cho ngƣời học.
- Thiết kế tiến trình dạy học.
- Chỉ dẫn ngƣời học làm theo qui trình.
- Đánh giá và hƣớng dẫn ngƣời học tự đánh giá kết quả đạt đƣợc.
Quá trình thực hiện hoạt động dạy của GV đƣợc triển khai theo các
bƣớc trên. Tuy nhiên sự thành công của tiết học cũng có phần khơng nhỏ của
phƣơng pháp dạy học mà ngƣời dạy sử dụng trên lớp học.

1.2. Vấn đề phát triển năng lực Vật lí của học sinh
1.2.1. Khái niệm năng lực Vật lí
1.2.1.1 Khái niệm năng lực
Năng lực là phạm trù đƣợc rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm và đƣa
ra hàng loạt các định nghĩa khác nhau. Denyse Tremblay cho rằng năng lực 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” [10,tr.5]. Trên quan điểm tâm lý học thì Phạm Minh Hạc định nghĩa:
những đặc điểm tâm lý cá nhân đáp ứng đƣợc những đòi hỏi của hoạt động
nhất định nào đó gọi là năng lực. Năng lực cũng là điều kiện để thực hiện có
hiệu quả hoạt động đó hay khơng. Hay Trần Văn Tính có định nghĩa khác:
Năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân, phù hợp với yêu cầu
của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động đó có hiệu quả [8]. Mức
độ năng lực của ngƣời đó đƣợc phản ánh qua mức độ hồn thành cơng việc.
Nguồn gốc khái niệm năng lực theo tiếng latin “competentia” có nghĩa là gặp
gỡ tuy nhiên năng lực là một thuộc tính tâm lý phức hợp, là điểm hội tụ của
nhiều yếu tố nhƣ tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự sẵng sàng hành
động và trách nhiệm đạo đức.
Năng lực đƣợc chia thành năng lực chung và năng lực chuyên môn.
+ Năng lực chung: là năng lực cơ bản trong nhiều lĩnh vực khác nhau
để con ngƣời có thể sống và làm việc bình thƣờng trong xã hội nhƣ thuộc tính
về thể lực, về trí tuệ (quan sát, trí nhớ, tƣ duy, tƣởng tƣợng, ngôn ngữ, sáng
tạo, giải quyết vấn đề…). Năng lực này đƣợc hình thành và phát triển ở nhiều
môn học. Theo quan niệm của EU đây là năng lực chính và mỗi năng lực
chính cần: Góp phần tạo nên kết quả có giá trị cho xã hội và cộng đồng; giúp
cho các cá nhân đáp ứng đƣợc những đòi hỏi của một bối cảnh rộng lớn và

phức tạp; chúng có thể khơng quan trọng với các chuyên gia, nhƣng rất quan
trọng đối với mọi ngƣời [9].
+ Năng lực riêng (năng lực chuyên biệt, chuyên môn) là năng lực đƣợc
hình thành và phát triển do một lĩnh vực hoặc mơn học cụ thể. Năng lực có
đƣợc để đáp ứng yêu cầu của một lĩnh vực hoạt động chun biệt nhƣ năng
lực ngơn ngữ, năng lực tính tốn, năng lực khoa học, năng lực công nghệ,
năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ, năng lực thể chất.
Trong đó, năng lực chun mơn muốn phát triển thì phải lấy nền tảng
từ năng lực chung. Dù có sự phân biệt về mức độ chuyên biệt nhƣng quan hệ
giữ năng lực chung và năng lực riêng là không thể tách rời mà cịn bổ sung
cho nhau. Khơng những vậy, năng lực cịn có thể phân chia theo cách hình
thành dƣới cơ sở nguồn gốc phát sinh:
+ Năng lực tự nhiên (natural ability): Mỗi đứa trẻ sinh ra đều có những
tƣ chất khác nhau, đó là những đặc tính cá thể về sinh lý giải phẫu của hệ thần
kinh, của não bộ. Năng lực có đƣợc do bẩm sinh di truyền này là gọi là năng
lực tự nhiên. Đây là loại năng lực có sẵn trong mỗi cá nhân, khơng cần đến
tác động của giáo dục, đào tạo. Nó cho phép con ngƣời giải quyết đƣợc những
yêu cầu tối thiểu cho mình trong cuộc sống.
+ Năng lực đƣợc đào tạo (trained ability): Năng lực tự nhiên giải quyết
đƣợc những yêu cầu hạn hẹp đặt ra trong cuộc sống nhƣng thực tế lại luôn đặt
ra những yêu cầu mới cần giải quyết. Để giải quyết một hay một số yêu cầu
đó con con ngƣời cần phải có năng lực mới. Và năng lực mới này chỉ có đƣợc
thơng qua con đƣờng giáo dục, đào tạo và tự đào tạo. Năng lực có đƣợc do
đào tạo đƣợc hình thành trên nền tảng của năng lực tự nhiên nhƣng ở một bậc
cao hơn. Năng lực đƣợc đào tạo là những phẩm chất của quá trình hoạt động
tâm lý tƣơng đối ổn định và khái quát của con ngƣời.


Năng lực là những kĩ năng, kĩ xảo học đƣợc hoặc có sẵn có của cá thể
nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng nhƣ sự sẵn sàng về động cơ,

xã hội…và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách
nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt (Weinert, 2001) [11].
Nhƣ vậy, năng lực là khả năng thực hiện các hành động, giải quyết các
nhiệm vụ, vấn đề thuộc các lĩnh vực khác nhau trong những tình huống khác
nhau một cách có hiệu quả, trách nhiệm dựa trên những hiểu biết, kĩ năng, kĩ
xảo và kinh nghiệm cũng như sự sẵn sàng hành động [11].
1.2.1.2 Khái niệm năng lực Vật lí
Nhƣ đã định nghĩa về năng lực, năng lực Vật lí chính là năng lực riêng
về lĩnh vực Vật lí. Vậy năng lực Vật lí là bao gồm các kĩ năng, kĩ xảo có
đƣợc trong q trình học tập mơn Vật lí, cá thể có thể giải quyết đƣợc các
tình huống xác định thông qua khả năng vận dụng kiến thức Vật lí đã đƣợc
học một cách có hiệu quả.
Năng lực Vật lí cũng có thể gọi là năng lực khoa học trong mơn Vật lí,
năng lực này là:
- Kiến thức khoa học của một cá nhân và sử dụng kiến thức khoa học đó để
nhận biết các câu hỏi, kiến thức mới, giải thích các hiện tƣợng khoa học và
rút ra các kết luận có vấn đề.
- Nhận dạng đƣợc vấn đề và rút ra kết luận có cơ sở về các vấn đề liên quan
đến khoa học.
- Hiểu biết của cá nhân về đặc điểm đặc trƣng của khoa học.
- Nhận thức của cá nhân đó về những ảnh hƣởng của khoa học và công nghệ
đời sống, vật chất, tinh thần và văn hóa của con ngƣời.
- Sự sẵn sàng tham gia vào các vấn đề liên quan tới khoa học với tƣ cách là một
cơng dân có hiểu biết và tƣ duy khoa học [3].


Nói cách khác, năng lực Vật lí là khả năng tìm ra quy luật, vận dụng
quy luật Vật lí trong tự nhiên: sự vận động, tương tác hay bảo toàn để giải
quyết vấn đề trong khoa học và đời sống.
1.2.2. Mơ tả cấu trúc năng lực Vật lí

Muốn biết đƣợc mơn Vật lí bao gồm những năng lực chun biệt nhƣ
thế nào, trƣớc tiên phải xây dựng khung năng lực Vật lí theo các bƣớc tuần
tự:
+ Xác định đƣợc khái niệm các năng lực cần xây dựng.
+ Xác định các lĩnh vực hợp thành năng lực đó: các kiến thức, kĩ năng,
thái độ về nội dung của năng lực.
+ Xác định chỉ số của các kĩ năng: chính là kết quả đầu ra của các thành
tố. Thông thƣờng, các chỉ số này là hành động nhƣ viết ra, nói ra, làm ra sản
phẩm do các hành động trên có thể đo và quan sát đƣợc.
+ Xác định độ chất lƣợng của các hành vi thơng qua xây dựng các tiêu
chí với mức độ khó tăng dần, mơ ta các hành vi có thể quan sát đƣợc qua
cơng cụ đánh giá.
+ Cuối cùng rút ra kết luận sau các bƣớc là khái quát hóa đƣờng phát
triển năng lực cần xây dựng.
Năng lực Vật lí có thể đƣợc biểu hiện thơng qua các hoạt động:
+ Nhận thức Vật lí:
• Nhận thức đƣợc kiến thức phổ thơng cốt lõi về mơ hình hệ vật lí;
chất, năng lƣợng và sóng; lực và trƣờng.
• Nhận biết một số ngành nghề liên quan đến Vật lí.
+ Tìm hiểu giới tự nhiên dƣới góc độ Vật lí [1].
• Thực hiện đƣợc một số hoạt động tìm hiểu một số sự vật, hiện
tƣợng đơn giản, gần gũi trong đời sống và trong thế giới tự nhiên
theo tiến trình.


• Sử dụng đƣợc các chứng cứ khoa học để kiểm tra các dự đốn, lí
giải các chứng cứ, rút ra các kết luận [1].
+ Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng đƣợc một số kiến
thức, kĩ năng đã học trong một số trƣờng hợp đơn giản, bƣớc đầu sử dụng
tốn học nhƣ một ngơn ngữ và công cụ để giải quyết vấn đề.

Cấu trúc năng lực Vật lí có thể xác lập đƣợc thơng qua sự phối hợp
các hoạt động từ quan sát, tìm tịi, khám phá thế giới tự nhiên và vận dụng
kiến thức, kĩ năng để giải thích các hiện tƣợng tự nhiên.
Bảng 1.1. Cấu trúc năng lực Vật lí [8, tr144-145]
Năng lực
thành tố

Quan sát,
mơ tả thế
giới tự nhiên
dƣới góc độ
Vật lí

Chỉ số hành vi

Mô tả đặc điểm
các đối tƣợng, sự
kiện, khái niệm
hoặc quá trình tự
nhiên quan sát
đƣợc

Sử dụng các mơ
hình để diễn tả
thế giới tự nhiên

Tiêu chí chất lƣợng
Mức 1: Liệt kê đƣợc một số đặc tính của
hiện tƣợng quan sát đƣợc bằng các khái
niệm tời rạc

Mức 2: Mô tả một số đặc tính quan sát
đƣợc thành các mệnh đề có nghĩa
Mức 3: Diễn đạt đƣợc đầy đủ các đặc tính
của hiện tƣợng quan sát đƣợc bằng các
cách khác nhau nhƣ ngôn ngữ, hình ảnh,
bảng biểu
Mức 1: Sử dụng đƣợc mơ hình diễn tả
đƣợc đối tƣợng tự nhiên riêng lẻ quan sát
đƣợc
Mức 2: Sử dụng đƣợc mơ hình để diễn tả
đƣợc sự liên kết giữa các đối tƣợng tự
nhiên quan sát đƣợc
Mức 3: Tạo lập mơ hình phù hợp diễn tả
mối quan hệ giữa các hiện tƣợng quan sát
đƣợc để rút ra các hệ quả


Mức 1: Đặt đƣợc câu hỏi riêng lẻ một cách
hình thức về hiện tƣợng tự nhiên
Mức 2: Đặt đƣợc câu hỏi một cách có chủ
Đặt câu hỏi trƣớc đích một cách riêng lẻ về hiện tƣợng tự
một hiện tƣợng nhiên
tự nhiên
Mức 3: Đặt đƣợc câu hỏi, phân tích đƣợc
câu hỏi thành câu hỏi bộ phận, qua đó rút
ra đƣợc vấn đề cần tìm hiểu

Đề xuất dự đốn
để trả lời câu hỏi
về hiện tƣợng tự

nhiên
Tìm tịi,
khám phá
thế giới tự
nhiên
Đề xuất phƣơng
án thí nghiệm
kiểm tra dự đốn

Tiến hành đƣợc
thí nghiệm theo
phƣơng án đã đề
ra

Mức 1: Đƣa ra dự đoán cho câu hỏi bộ
phận, chƣa có căn cứ rõ ràng
Mức 2: Đƣa ra đƣợc câu trả lời dự đốn có
căn cứ tƣơng đối đầy đủ
Mức 3: Đƣa ra đƣợc câu trả lời dự đốn có
căn cứ chính xác, cách diễn đạt ngắn gọn,
khoa học
Mức 1: Đề xuất đƣợc phƣơng án thí
nghiệm đơn giản với các phép đo trực tiếp
Mức 2: Đề xuất đƣợc phƣơng án thí
nghiệm đơn giản với các phép đo gián tiếp
Mức 3: Đề xuất nhiều phƣơng án thí
nghiệm về mối quan hệ đa biến, trong đó
cần chỉ rõ đại lƣợng nào giữ nguyên, đại
lƣợng nào thay đổi
Mức 1: Đọc số liệu trực tiếp từ dụng cụ đo

trong thí nghiệm đơn giản ( đo 1 đại
lƣợng)
Mức 2: Thu thập số liệu từ các dụng cụ đo
trong thí nghiệm có mối quan hệ nhân quả
Mức 3: Thu thập số liệu từ các dụng cụ đo
trong các thí nghiệm về mối quan hệ nhiều
biến, địi hỏi tốc độ tiến hành và độ chính
xác cao


Phân tích và sử lí
kết quả thí
nghiệm

Khái quát đƣợc
quy luật và giới
hạn áp dụng của
quy luật

Vận dụng
kiến thức
vào thực
tiễn

Giải thích hiện
tƣợng thực tiễn
một cách có căn
cứ khoa học

Mức 1: So sánh đƣợc kết quả giữa các lần

tiến hành thí nghiệm đơn giản để rút ra kết
luận
Mức 2: Phân tích kết quả rút ra kết luận về
mối quan hệ nhân quả
Mức 3: Phân tích kết quả, sử dụng phƣơng
pháp đồ thị để rút ra mối quan hệ tuyến
tính hoặc phi tuyến tính
Mức 1: Mơ tả sai số và ngun nhân sai số
trong phƣơng án thí nghiệm đơn giản
Mức 2: Nêu đƣợc sự phụ thuộc có tính quy
luật. Chỉ ra đƣợc sai số và nguyên nhân sai
số trong thí nghiệm đơn giản và đề ra
phƣơng án khắc phục
Mức 3: Khái quát hóa đƣợc quy luật. Tính
đƣợc sai số và nguyên nhân sai số của
phƣơng án thí nghiệm về mối quan hệ
nhiều biến và đề ra phƣơng án khắc phục
Mức 1: Giải thích hiện tƣợng thực tiễn đơn
giản gần gũi với kinh nghiệm sống thông
qua vận dụng trực tiếp kiến thức
Mức 2: Giải thích hiện tƣợng thức tiễn
mới, đơn giản thơng qua vận dụng trực
tiếp kiến thức
Mức 3: Giải thích hiện tƣợng thực tiễn
thơng qua vận dụng trực tiếp nhiều kiến
thức, mơ hình khác nhau

Mức 1: Thực hiện các nhiệm vụ đơn giản
Thực hiện các
thông qua vận dụng một số kiến thức đã có

nhiệm vụ thơng
Mức 2: Thực hiện các nhiệm vụ phức tạp
qua việc vận dụng thông qua vận dụng một số kiến thức đã có
các kiến thức đã
Mức 3: Vận dụng kiến thức liên mơn để
có
giải quyết các vấn đề.


Xây dựng ứng
dụng các kiến
thức đã có để sử
dụng trong đời
sống, kỹ thuật

Giải thích và đề
ra cách ứng xử
thích hợp với
cơng nghệ và
thiên nhiên trong
một số tình huống
liên quan đến bản
thân, gia đình,
cộng đồng

Mức 1: Trình bày đƣợc nguyên lý, cấu tạo
và hoạt động ứng dụng kỹ thuật của các
kiến thức đã học
Mức 2: Thiết kế, chế tạo đƣợc mô hình vật
chất chức năng của ứng dụng kỹ thuật của

kiến thức đã học
Mức 3: Thiết kế, chế tạo đƣợc ứng dụng
kỹ thuật có thể vận hành đƣợc
Mức 1: Giải thích đƣợc các nguyên tắc an
toàn cơ bản trong đời sống có căn cứ khoa
học
Mức 2: Giải thích đƣợc các quy tắc ứng xử
với cơng nghệ và thiên nhiên có căn cứ
khoa học
Mức 3: Giải thích đƣợc đầy đủ và thực
hiện đƣợc các nguyên tắc an toàn trong
học tập và đời sống

Từ khung cấu trúc năng lực Vật lí thơng qua hành vi ở trên cho thấy,
phát triển năng lực Vật lí cũng góp phần phát triển một số năng lực chung
cho học sinh. Ngƣời dạy học có thể lập các tiêu chí về hành vi theo cấp độ,
nhờ vậy mà đánh giá đƣợc năng lực học sinh một cách chính xác.


Bảng 1.2. Năng lực chun biệt mơn Vật lí [2]
Nhóm năng lực
thành phần

Năng lực thành phần trong mơn Vật lí

Học sinh có thể:
-Trình bày đƣợc kiến thức về các hiện tƣợng, đại
lƣợng, định luật, nguyên lí Vật lí cơ bản, các phép
đo, các hằng số Vật lí.
-Trình bày đƣợc mối liên hệ giữa các kiến thức Vật lí.

Năng lực chuyên mơn
-Sử dụng đƣợc kiến thức Vật lí để thực hiện nhiệm vụ
học tập.
-Vận dụng kiến thức Vật lí vào các tình huống thực
tiễn.
Học sinh có thể:
- Đặt ra câu hỏi về các sự kiện Vật lí.
- Mơ tả đƣợc các hiện tƣợng tự nhiên bằng ngơn ngữ
Vật lí và chỉ ra các quy luật Vật lí trong hiện tƣợng
đó.
- Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thơng tin từ các
nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập
vật lí.
Năng lực phƣơng - Vận dụng sự tƣơng tự và các mơ hình để xây dựng
pháp (tập trung vào
kiến thức vật lí.
năng lực thực nghiệm
và năng lực mơ hình - Lựa chọn và sử dụng các cơng cụ tốn học phù hợp
trong học tập vật lí.
hóa)
- Chỉ ra đƣợc điều kiện lí tƣởng của hiện tƣợng vật
lí.
- Đề xuất đƣợc giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể
kiểm tra đƣợc.
- Xác định mục đích, đề xuất phƣơng án, lắp ráp, tiến
hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét.