Dạy học bài tập nhiệt học lớp 10 trung học phổ thông theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
…………….

LÊ VĨNH HẢO

DẠY HỌC BÀI TẬP NHIỆT HỌC LỚP 10
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƢỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN, NĂM 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
…………….

LÊ VĨNH HẢO

DẠY HỌC BÀI TẬP NHIỆT HỌC LỚP 10
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƢỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn vật lí
Mã số: : 8 14 01 11

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS. HÀ VĂN HÙNG

NGHỆ AN, NĂM 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu này là của riêng tôi, không sao chép
của người khác. Các số liệu và minh chứng của đề tài là do tơi tự làm và chưa có
cơng trình khoa học nào công bố.
Tác giả

Lê Vĩnh Hảo

i


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng đào tạo sau đại học, viện
khoa học tự nhiên trường Đại Học Vinh và quý thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy đã
giúp tơi hồn thành luận văn này. Đặc biệt, tôi chân thành cảm ơn sâu sắc đến PGS.
TS. Hà văn Hùng đã nhiệt tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn này. Để hồn thành
luận văn,tơi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của Ban Giám Hiệu và thầy, cơ trong tổ
bộ mơn Lí – Tin – Công Nghệ của trường THPT An Thới, huyện Phú Quốc, tỉnh
Kiên Giang. Tôi chân thành cảm ơn tất cả các Thầy,Cô đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi trong suốt q trình thực nghiệm sư phạm.
Tơi xin chân thành cảm ơn cảm ơn các bạn bè, gia đình và đồng nghiệp đã
nhiệt tình giúp đỡ tơi trong suốt thời gian học tập ,nghiên cứu, thực hiện và hoàn
thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn !
Tác giả

Lê Vĩnh Hảo

ii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Viết tắt

Viết đầy đủ

1

BT

Bài tập

2

BTLT

Bài tập luyện tập

3

BTST

Bài tập sáng tạo

4

BTVL

Bài tập vật lí

5

ĐC

Đối chứng

6

GV

Giáo viên

7

HS

Học sinh

8

THPT

Trung học phổ thơng

9

TN

Thí nghiệm

10

TNg

Thực nghiệm

11

TNSP

Thực nghiệm sƣ phạm

12

SGK

Sách giáo khoa

13

VL

Vật lí

iii

MỤC LỤC
Mở đầu: ...................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài: ....................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu:..............................................................................................1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:..........................................................................1
3.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài: .........................................................................1
3.2. Phạm vi nghiên cứu:.............................................................................................2
4. Giả thuyết khoa học: ...............................................................................................2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu: .............................................................................................2
5.1. Nghiên cứu lý luận: ..............................................................................................2
5.2. Nghiên cứu thực tiễn: ...........................................................................................2
5.3. Thực nghiệm sư phạm: .........................................................................................2
6. Phương pháp nghiên cứu:........................................................................................2
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: .....................................................................2
6.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: ...............................................................3
6.3. Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT: ...............................................................3
6.4. Phương pháp thống kê toán học: ..........................................................................3
7. Đóng góp của đề tài: ...............................................................................................3
8. Cấu trúc luận văn: ...................................................................................................3
Chƣơng 1. TỔ CHỨC DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ THEO HƢỚNG PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
1.1. Năng lực và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí: ......5
1.1.1. Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí: ........................5
1.1.1.1. Khái niệm năng lực theo quan điểm tâm lý học: ...........................................5
1.1.1.2. Cách thức phân loại năng lực: ........................................................................6
1.1.1.3. Xây dựng năng lực chuyên môn vật lí: ..........................................................8
1.1.1.4. Các yếu tố hình thành và phát triển năng lực:............................................. 10
1.1.1.5. Năng lực sáng tạo: ....................................................................................... 12

1.1.2. Một số biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo:....................... 12
1.1.2.1. Biện pháp sử dụng hoạt động sáng tạo để xây dựng kiến thức mới: .......... 12
iv


1.1.2.2. Biện pháp luyện tập dự đoán để xây dựng giả thuyết: ................................ 13
1.1.2.3. Biện pháp đề ra phương án để kiểm tra dự đoán: ....................................... 14
1.1.2.4. Biện pháp giải các bài tập sáng tạo: ............................................................ 15
1.2. Bài tập vật lí và vai trị của bài tập vật lí trong việc dạy học theo hướng phát
triển năng lực sáng tạo: ............................................................................................ 15
1.2.1. Khái niệm bài tập vật lí: ................................................................................. 15
1.2.2. Vai trị của bài tập vật lí: ................................................................................ 15
1.2.3. Cách phân loại bài tập vật lí: .......................................................................... 16
1.2.3.1. Bài tập luyện tập: ........................................................................................ 16
1.2.3.2. Bài tập sáng tạo: .......................................................................................... 16
1.2.3.3. Phân biệt bài tập sáng tạo và bài tập luyện tập: .......................................... 16
1.2.4. Các giai đoạn của quá trình sáng tạo: ............................................................ 17
1.2.5. Các dấu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo: ........................................................ 17
Kết luận chương 1: ................................................................................................... 19
Chƣơng 2. HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO
TRONG DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC LỚP 10
2.1. Mục tiêu bồi dưỡng năng lực sáng tạo trong dạy học phần nhiệt học lớp 10: .. 20
2.2. Cấu trúc phần nhiệt học lớp 10 THPT: ............................................................. 21
2.3. Tóm tắt phần nhiệt học 10:................................................................................ 22
2.3.1. Cấu tạo chất: ................................................................................................... 22
2.3.2. Các quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng: ........................................ 23
2.3.3. Nội năng: ........................................................................................................ 25
2.3.4. Động cơ nhiệt: ................................................................................................ 26
2.3.5. Chất rắn kết tinh và chất rắn vơ định hình: .................................................... 27
2.3.6. Biến dạng cơ của vật rắn và sự dãn nở vì nhiệt của vật rắn: .......................... 27

2.3.6.1. Biến dạng cơ của vật rắn: ............................................................................ 27
2.3.6.2. Sự nở vì nhiệt của vật rắn: .......................................................................... 27
2.3.7. Hiện tượng căng bề mặt chất lỏng: ................................................................ 28
2.3.7.1. Hiện tượng dính ướt và hiện tượng khơng dính ướt: .................................. 28
2.3.7.2. Hiện tượng mao dẫn: ................................................................................... 28
v


2.3.8. Sự chuyển thể: ................................................................................................ 29
2.3.9. Độ ẩm khơng khí: ........................................................................................... 30
2.4. Xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực sáng tạo phần nhiệt học lớp 10:
.................................................................................................................................. 30
2.4.1. Bài tập định tính: ............................................................................................ 31
2.4.2. Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi: ............................... 34
2.4.3. Bài tập thí nghiệm về vật lí: ........................................................................... 41
2.4.4. Bài tập đồ thị: ................................................................................................. 44
2.4.5. Thiết kế bài tập nghịch lý và ngụy biện: ........................................................ 50
2.5. Sử dụng hệ thống bài tập phát triển năng lực sáng tạo vào dạy học phần nhiệt
học lớp 10 THPT: ..................................................................................................... 51
2.5.1. Giáo án BTST dùng trong luyện giải bài tập vật lí: ....................................... 51
2.5.2. Giáo án BTST dùng trong ôn tập, tổng kết chương: ...................................... 63
2.5.3. Giáo án BTST dùng trong kiểm tra đánh giá: ................................................ 73
Kết luận chương 2: ................................................................................................... 74
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích: .......................................................................................................... 75
3.2. Đối tượng và phương pháp: .............................................................................. 75
3.2.1. Đối tượng và thời gian: .................................................................................. 75
3.2.2. Phương pháp: ................................................................................................. 75
3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm: ....................................................................... 76
3.4. Kết quả thực nghiệm: ........................................................................................ 77

3.4.1. Kết quả định tính: ........................................................................................... 77
3.4.2. Kết quả định lượng:........................................................................................ 77
Kết luận chương 3: ................................................................................................... 86
Kết luận kiến nghị: ................................................................................................... 87
Tài liệu tham khảo:................................................................................................... 89
Phụ lục 1: .............................................................................................................. PL1
Phụ lục 2: .............................................................................................................. PL5
Phụ lục 3: .............................................................................................................. PL17
vi


Phụ lục 4: .............................................................................................................. PL20
Phụ lục 5: .............................................................................................................. PL23

vii


MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Đất nước ta đang xây dựng cơng cuộc cách mạng cơng nghiệp hóa, hiện
đại hóa. Trước u cầu đổi mới tồn diện trên tất cả các lĩnh vực và nhu cầu của
một xã hội đang trên đà phát triển cần phải có những con người lao động có khả
năng tự lực, tự chiếm lĩnh tri thức. Chính vì thế nhiệm vụ hàng đầu của giáo dục
và đào tạo là phải đổi mới để đào tạo ra những con người có đầy đủ năng lực
nhằm đáp ứng được những yêu cầu mà xã hội đặt ra. Đó là nhiệm vụ là thách
thức đối với chúng ta hiện nay.
Từ thực tiễn đó mà bộ giáo dục đã đưa ra nhiều phương pháp dạy học
khác nhau nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS và giúp cho
học sinh tự lực thu nhận kiến thức có hiệu quả . GV thơng qua việc dạy kiến thức
để dạy HS kĩ năng, cách tiếp cận, cách tự tìm hiểu kiến thức từ đó HS tự chiếm

lĩnh tri thức khoa học, đồng thời bồi dưỡng cho họ khả năng thực hành, lòng say
mê học tập và ý chí vươn lên. Chắc chắn rằng nếu vận dụng những phương pháp
dạy học tích cực một cách hợp lí vào giảng dạy thì sẽ đạt kết quả theo mục tiêu
đổi mới. Tuy nhiên những phương pháp này hiện nay vẫn cịn được áp dụng hạn
chế với nhiều lí do khách quan và chủ quan.
Mặt khác giáo dục phổ thông ở nước ta hiện nay còn tồn đọng một số vấn
đề như: Lối truyền thụ một chiều vẫn cịn duy trì ở các cấp học, bậc học. Vì thế
nhiệm vụ giáo dục của ta hiện nay là phải đổi mới phương pháp dạy học theo
hướng tiếp cận năng lực, tức là GV chỉ là người đứng ra tổ chức điều khiển hoạt
động dạy học còn HS là chủ thể, là trung tâm của quá trình dạy học.
Xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễn nói trên, chúng tơi lựa chọn đề tài
nghiên cứu : “Dạy học bài tập Nhiệt Học lớp 10 trung học phổ thông theo định
hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Dựa trên cơ sở lý luận và thực tiễn xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập
phần nhiệt học lớp 10 nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trung học
phổ thông .
-1-


3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Năng lực và phát triển năng lực sáng tạo;
- Bài tập vật lí dùng trong luyện tập;
- Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo Vật lý 10 phần Nhiệt học.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu bài tập Vật lý phần Nhiệt Học lớp 10 trung học phổ thông.
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu dựa trên cơ sở lý luận của năng lực sáng tạo để xây dựng và sử dụng
được một hệ thống bài tập dạy học phần Nhiệt Học lớp 10 thì góp phần phát triển

năng lực sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông.
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
5.1. Nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu các dạng BTST đối với HS;
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và vai trò của năng lực sáng tạo;
- Nghiên cứu các vấn đề liên quan tới quá trình phát triển năng lực sáng
tạo của HS;
- Nghiên cứu các đặc điểm của tư duy sáng tạo;
- Nghiên cứu các dấu hiệu của BTST và cơ sở lý luận của BTST.
5.2. Nghiên cứu thực tiễn
- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập,
chuẩn kiến thức kỹ năng phần Nhiệt Học lớp 10 trung học phổ thông nhằm tạo cơ
sở xây dựng hệ thống bài tập;
- Nghiên cứu hệ thống BTST phần nhiệt học;
- Thiết kế các phương án dạy học với hệ thống bài tập đã xây dựng nhằm
bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh;
5.3. Thực nghiệm sƣ phạm
Thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thơng để đánh giá tính khả thi và hiệu
quả của các phương án đã được thiết kế, từ đó có hướng điều chỉnh và hồn
thiện.
-2-


6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu lý luận dạy học Vật lý, mục tiêu đổi mới trong dạy học vật
lí; Những yêu cầu về đổi mới PPDH theo chỉ đạo của Bộ Giáo Dục&Đào tạo
- Nghiên cứu so sánh,đánh giá việc vận dụng phương pháp dạy học truyền
thống và phương pháp dạy học theo hướng tích cực theo yêu cầu đổi mới hiện
nay;

- Nghiên cứu tài liệu liên quan đến cơ sở lí luận của về việc sử dụng bài
tập trong dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh;
- Nghiên cứu chương trình SGK và sách bài tập, các tài liệu hướng dẫn và
tham khảo nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh.
6.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Điều tra, thăm dị, tìm hiểu thực tế dạy học phần Nhiệt học lớp 10 THPT
theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh;
- Điều tra thực trạng sử dụng bài tập Vật lý nói chung và dạy học bài tập
theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo nói riêng cho HS ở trường THPT.
6.3. Thực nghiệm sƣ phạm ở trƣờng THPT
- Chọn mẫu thực nghiệm gồm: Nhóm TNg và nhóm ĐC;
- Tổ chức TNSP tại trường phổ thông ,quan sát giờ học và kiểm tra đánh
giá ,tổng kêt và rút ra kết luận .
6.4. Phƣơng pháp thống kê toán học
- Thống kê, xử lý kết quả số liệu các bài kiểm tra 15 phút và 45 phút.
7. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
* Về lý luận
- Hệ thống, Phân tích logic lý luận về năng lực sáng tạo;
- Phân tích tập hợp lý luận về BTST;
- Hệ thống cơ sở lý luận về quá trình hình thành và phát triển năng lực sáng
tạo;
- Trình bày cơ sở lý luận tổ chức dạy học bài tập Vật lý lớp 10 THPT theo
định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.
-3-


* Về ứng dụng
- Xây dựng được hệ thống gồm 31 bài tập phần Nhiệt Học Vật lý 10 trung
học phổ thông theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh;
- Xây dựng 3 tiến trình dạy học theo định hướng phát triển năng lực sáng

tạo cho học sinh gồm: 01 bài học luyện tập giải bài tập Vật lý, 01 bài học ôn tập
tổng kết chương, 01 bài học kiểm tra đánh giá.
8. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Mở đầu (4 trang)
Chương 1: Tổ chức dạy học bài tập vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng tạo
cho học sinh.
Chương 2: Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học phần nhiệt học
vật lí 10
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

-4-


Chƣơng 1
TỔ CHỨC DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
1.1. Năng lực và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học Vật
lí
1.1.1. Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí
Mục tiêu của hoạt động dạy học ở trường phổ thơng nói chung và của bộ
mơn Vật lý nói riêng là cần chú trọng việc phát triển ở người học năng lực tư duy
độc lập, tư duy sáng tạo đồng thời vận dụng tổng hợp và linh hoạt tri thức để giải
quyết có hiệu quả các vấn đề trong học tập và cuộc sống. Trong hoạt động dạy
học, người giáo viên giữ vai trò chỉ đạo, hướng dẫn, còn học sinh là đối tượng
của hoạt động dạy và là chủ thể của hoạt động nhận thức .Trong những năm gần
đây, Bộ GD&ĐTđã có nhiều định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ
thơng,trong đó có mục tiêu quan trọng nhất là đổi mới phương pháp dạy học theo

hướng phát triển năng lực học sinh .
1.1.1.1. Khái niệm năng lực theo quan điểm tâm lý học
Trong các kết quả nghiên cứu tâm lý học thì năng lực là những thuộc tính
riêng của cá nhân. Tác giả Phạm Minh Hạc đã định nghĩa : “Năng lực là những
đặc điểm tâm lý cá biệt, tạo thành điều kiện quy định tốc độ, chiều sâu, cường độ,
của việc tác động vào đối tượng lao động” [15]. Ở Liên Xô trước đây, nhà Tâm
lý học P. A. Ruđich cho rằng : “Năng lực là tính chất tâm – sinh lý của con
người chi phối quá trình tiếp thu các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cũng như hiệu
quả thực hiện một hoạt động nhất định” [15, tr.10].Theo G. Coovaliôp : “Năng
lực là một tập hợp hoặc tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người, đáp
ứng những nhu cầu lao động và đảm bảo cho hoạt động và đạt được những kết
quả cao” [15, tr.11], và Theo N. X Lâytex thì “năng lực là những thuộc tính tâm
lý của cá nhân là điều kiện để hồn thành tốt đẹp những loại hoạt động nhất
định”.

-5-


Người có năng lực về một lĩnh vực nào đó thì thể dễ dàng hồn thành
cơng việc được giao so với người khơng có năng lực cùng thể hiện chung nhiệm
vụ. Thí dụ: Một học sinh có năng lực về lĩnh vực vật lí nếu theo học ngành Điện
– Điện tử thì học sinh này sẽ học rất tốt và dễ dàng hồn thành chương trình học
của mình mà khơng cần phải nổ lực nhiều.
Cần phân biệt được giữa năng lực với kỹ năng, kỹ xảo, mặc dù năng
lực luôn gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo.
Năng lực nó chứa đựng các yếu tố mới, có tính linh hoạt, lĩnh vực hoạt
động rộng, giải quyết nhiệm vụ trong nhiều tình huống khác nhau. Còn kỹ năng,
kỹ xảo là những hoạt động được lặp đi lặp lại nhiều lần đến mức thành thạo và có
lĩnh vực hoạt động hẹp.
1.1.1.2. Cách thức phân loại năng lực

1. Năng lực chung
Theo tác giả Nguyễn Đình Thước và Phạm Thị Phú thì Năng lực chung là
năng lực cơ bản, thiết yếu để con người có thể sống và làm việc bình thường
trong xã hội [16, tr.4]. Năng lực chung được chia thành 3 nhóm năng lực: Nhóm
năng lực làm chủ và phát triển bản thân (năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn
đề, tư duy, tự quản lý); nhóm năng lực cơng cụ (sử dụng cơng nghệ thơng tin,
ngơn ngữ, tính tốn); Nhóm năng lực về quan hệ xã hội (năng lực hợp tác, giao
tiếp).
2. Năng lực chuyên môn
“Năng lực chuyên môn” là những năng lực được hình thành và phát triển
trong một lĩnh vực/ mơn học nào đó và để phân biệt với năng lực xuyên chương
trình/ năng lực chung [16, tr.15].
a. Năng lực phát triển bản thân
- Năng lực tự học bao gồm: Lập kế hoạch tự học và thực hiện kế hoạch có
hiệu quả; biết quan sát các hiện tượng tự nhiên. Ví dụ như hiện tượng giọt nước
đọng lại trên lá sen; biết quan sát thí nghiệm. Ví dụ thí nghiệm đo hệ số căng bề
mặt chất lỏng HS phải biết cách quan sát số chỉ của lực kế khi vòng kim loại vừa
tách ra khỏi mặt chất lỏng; biết sử dụng thành thạo mạng Internet như truy cập
-6-


được trang Web cần tìm, tải được các tài liệu từ trang Web; thu thập, sắp xếp, lưu
giữ thông tin được dưới dạng bằng số liệu, biểu đồ, đồ thị, sơ đồ, hình vẽ, bản đồ
tư duy; đánh giá được mức độ chính xác của nguồn tin, đặt được câu hỏi về sự
vật quanh ta; tóm tắt được nội dung vật lí quan trọng của văn bản, tóm tắt thơng
tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ, khái niệm, bảng biểu sơ đồ khối; tự đặt câu hỏi và
thiết kế, tiến hành phương án thí nghiệm để trả lời cho câu hỏi.
- Năng lực tự chủ: khơng có tính đặc thù.
b. Năng lực trong công việc
- Năng lực giải quyết vấn đề : Là năng lực phát hiện và giải quyết được

vấn đề từ tình huống có vấn đề. Ví dụ vì sao con tàu có trọng lượng rất lớn lại nổi
trên mặt biển, cịn cây kim có trọng lượng nhỏ lại bị chìm xuống nước; vạch
được kế hoạch khả thi để giải quyết vấn đề; thực hiện được kế hoạch, tìm được
câu trả lời cho vấn đề; trình bày được kết quả bằng văn bản, bằng sản phẩm vật
chất cụ thể, bằng ngơn ngữ nói; khái qt hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được
và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề.
- Năng lực sáng tạo bao gồm: phát hiện được vấn đề mới, yếu tố mới trong
vấn đề cũ; nêu được dự đoán khoa học; thiết kế được phương án kiểm tra dự
đoán; lựa chọn phương án kiểm tra kiểm tra dự đoán tối ưu nhất; giải được bài
tập sáng tạo; có cách giải quyết vấn đề độc đáo.
c. Năng lực về quản lí xã hội
- Năng lực giao tiếp : Là năng lực sử dụng được ngơn ngữ vật lí để mơ tả
hiện tượng vật lí. Ví dụ như mơ tả trạng thái plasma: là trạng thái mà vật chất tồn
tại dưới dạng các ion, nhiệt độ ở trạng thái này lên đến hàng triệu độ; lập được
bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm; vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho
trước; vẽ được đồ thị thí nghiệm, mơ tả được sơ đồ thí nghiệm, đưa ra được lập
luận logic; viết được một văn bản có nội dung vật lí; đưa ra được câu hỏi phản
biện đối với GV.
- Năng lực hợp tác như: cùng nhau thực hiện một dự án hay tiến hành làm
thí nghiệm theo nhóm.

-7-


d. Nhóm năng lực cơng cụ
- Năng lực cơng nghệ thông tin và truyền thông: sử dụng được một số phần mềm
để mơ phỏng được các hiện tượng vật lí như: phần mềm mô phỏng Phet,
powerpoint; biết sử dụng mail để gởi và nhận tài liệu của nhau.
- Năng lực ngôn ngữ: biết sử dụng ngôn ngữ để diễn tả những hiện tượng
vật lí, các q trình vật lí, các quy luật vật lí; sử dụng được bảng biểu, đồ thị để

diễn tả một quy luật vật lí, đồng thời phải đọc được đồ thị bảng biểu.
- Năng lực tính tốn: biết sử dụng các cơng thức tốn học để mơ hình hóa
các quy luật vật lí, các hiện tượng vật lí. Ví dụ dùng cơng thức tốn học Cosa +
Cosb để tìm biên độ dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương
cùng tần số; phải biết lập luận logic, biết suy luận từ kiến thức đã biết ra hệ quả
hoặc ra kiến thức mới.
1.1.1.3. Xây dựng năng lực chun mơn vật lí [16, tr.18].
Nhóm

Năng lực thành phần

năng lực

K1. Trình bày được: các hiện tượng, các đại lượng, định luật, các
hằng số vật lí….
K2.Phân tích được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí (ví dụ
mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế).
K3. Sử dụng được kiến thức vật lí để làm bài tập SGK, sách bài
Nhận thức

tập, bài tập về nhà…
K4. Vận dụng kiến thức vào thực tiễn (giải thích được hiện tượng
vật lí trong đời sống, dự đốn được hiện tượng vật lí xảy ra, tính
tốn được các số liệu của dự đốn ví dụ dự đốn độ ẩm khơng khí
của ngày mai tại một khu vực nào đó, đề ra giải pháp, đánh giá
giải pháp…).

Hành động

P1. Đặt vấn đề (câu hỏi) về sự kiện vật lí.

P2. Nhận dạng vấn đề: Mô tả sự kiện/hiện tượng bằng ngôn ngữ
-8-


vật lí, chỉ ra quy luật của hiện tượng.
P3. Sử dụng các phương pháp, phương tiện để giải quyết vấn đề
hoặc thu thập, lựa chọn, xử lí thơng tin từ các nguồn khác nhau
để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí.
P4. Vận dụng sự tương tự, các mơ hình, suy luận logic, suy luận
tốn học trong học tập vật lí.
P5. Phát hiện được điều kiện cần có của hiện tượng.
P6. Đề xuất được giả thuyết, suy ra hệ quả logic từ giả thuyết để
có thể kiểm tra được.
P7. Đề xuất phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm, xử lí
kết quả, rút ra nhận xét, kết luận.
P8. Xác nhận được kết luận rút ra từ kết quả thí nghiệm.
Sử dụng ngơn ngữ vật lí, các cách biểu diễn đặc thù của vật lí để
truyền đạt thơng tin.
X1. Trình bày được cấu tạo, ngun lí hoạt động của các máy
điện, máy cơ….
Trao đổi
thông tin

X2. Tổng hợp được các kết quả học tập thơng qua việc nghe
giảng, tìm kiếm thơng tin, làm việc nhóm…
X3. Chuyển dịch ngơn ngữ đời sống thành ngơn ngữ vật lí.
X4. Diễn đạt kết quả học tập vật lí bằng ngơn ngữ nói viết.
X5. Xác nhận, đánh giá, xử lý các nguồn thông tin.
X6. Trao đổi ,thảo luận được các kết quả học tập vật lí.
X7. Tích cực hoạt động nhóm học tập vật lí.

C1. Xác định được trình độ kiến thức, kỹ năng vật lí của bản
thân, thái độ của bản thân đối với mơn vật lí.

Phát triển
bản thân

C2. Biết lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch
học tập để nâng cao trình độ của bản thân.
C3. Phân tích,nhận thức được vai trị và hạn chế của các quan
điểm vật lí.
C4. Phân tích, đánh giá,khẳng định được theo quan điểm vật lí
-9-


các giải pháp kĩ thuật về mặt kinh tế, xã hội, mơi trường.
C5. Đánh giá được mức độ an tồn của thí nghiệm, của cơng
nghệ nói chung.
C6. Đánh giá được ảnh hưởng của vật lí đối với khoa học, cơng
nghệ, văn minh nhân loại.
Bảng 1.1. Bảng năng lực chuyên môn vật lí.
1.1.1.4. Các yếu tố hình thành và phát triển năng lực
Nhân cách của con người được hình thành thơng qua quá trình lao động và
sáng tạo, quá trình học tập, giao lưu…. lâu dần nhân cách chúng ta từ đó được
hình thành. Năng lực của con người được hình thành dưới tác động của các yếu
tố như: sinh học, môi trường, giáo dục, chủ thể.
1. Yếu tố sinh học
Di truyền là sự tái tạo ở con cái những đặc điểm sinh học giống với bố mẹ
những đặc điểm sinh học hiện hữu có thể thấy bằng mắt thường và những tư chất
mầm móng của một số năng khiếu như: Âm nhạc, thể thao, hội họa, nghệ thuật,
tốn học…. Ví dụ: Albert Einstein vừa là một nhà vật lí học, vừa là một nhà toán

học thiên tài của nhân loại, ơng cịn rất giỏi mơn âm nhạc vì mẹ của ông rất giỏi
âm nhạc.
Di truyền là điều kiện để con người làm việc có hiệu quả đối với một lĩnh
vực năng khiếu nào đó do bố mẹ truyền lại cho thế hệ con cháu.
Theo khoa học giáo dục, di truyền là để đảm bảo cho loài người tiếp tục
tồn tại, đồng thời giúp con người thích ứng với những biến đổi của mơi trường.
Di truyền bẩm sinh chỉ nói lên chiều hướng, tốc độ phát triển, những đứa
trẻ có gen di truyền một lĩnh vực nào đó, tài năng của trẻ sẽ được bộc lộ thiên
hướng về lĩnh vực đó, nhưng phải có mơi trường thuận lợi, hồn cảnh tốt, mơi
trường giáo dục tốt. Chính vì thế Edison cho rằng: “Thành cơng của tơi chín
mươi chín phần trăm là mồ hơi và nước mắt cịn lại một phần trăm là thiên tài ”.
Nói tóm lại yếu tố di truyền có vai trị rất lớn trong sự hình thành năng lực
của HS, nhưng khơng nên tuyệt đối hóa vai trị của yếu tố này, cần quan tâm

-10-


đúng mức và có sự điều chỉnh để phát triển năng lực HS một cách toàn diện, phù
hợp với độ tuổi, giai đoạn phát triển của HS.

2. Yếu tố của chủ thể
Thông qua những hoạt động của cá nhân như hoạt động học tập, giao lưu,
lao động… từ đó làm cho năng lực cá nhân phát triển. Thông qua hoạt động của
cá nhân, cá nhân tiếp thu nền văn hóa xã hội và biến nền văn hóa thành vốn riêng
của mình vận dụng chúng vào cuộc sống và làm cho nhân cách ngày càng phát
triển. Vì vậy giáo viên phải tạo điều kiện cho học sinh được trải nghiệm, được
sáng tạo trong học tập. [13, tr.106].
3. Yếu tố môi trƣờng
Môi trường là không gian, là phương tiện đặc biệt giúp các cá nhân có thể
giao lưu, học tập lẫn nhau, từ đó tiếp thu được kiến thức của nhân loại và biến

kiến thức này thành cái riêng của cá nhân [13, tr.106].
Sự phát triển năng lực con người còn chịu sự tác động mạnh mẽ bởi các
môi trường xã hội như: Gia đình, trường học, bạn bè, cơ sở sản xuất… Ví dụ:
Một HS sống trong một gia đình có truyền thống về âm nhạc thì HS này rất có
năng lực về âm nhạc, là do sự tác động của gia đình.
Như vậy, mơi trường xã hội đã góp phần phát triển năng lực con người
nếu như gặp được môi trường thuận lợi và ngược lại, nếu gặp môi trường xã hội
bất lợi thì nó sẽ kiềm hãm q trình phát triển năng lực của con người, thậm chí
có thể bị thui chột đi. Vì vậy, trong quá trình dạy học, giáo viên và nhà trường
cần tạo môi trường học tập tốt nhất cho HS, để các em có được thuận lợi trong
việc phát triển năng lực của mình.
4. Yếu tố giáo dục
Giáo dục là môi trường tốt nhất để hình thành và phát triển nhân cách của
con người. Thơng qua hoạt động giáo dục mà kiến thức của nhân loại được lưu
truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. Cá nhân được sống trong môi trường giáo
dục sẽ được giáo dục về kiến thức lẫn nhân cách đạo đức. Giáo dục lấy hoạt động
-11-


của học sinh làm động lực chính để đạt được mục đích đào tạo, tạo ra những hoạt
động đa dạng, phong phú, tạo điều kiện phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.
Dạy học phải đi trước sự phát triển, thúc đẩy sự phát triển của học sinh và tổ
chức cho học sinh hoạt động học tập nhằm chiếm lĩnh được kiến thức và hình
thành năng lực cho học sinh [13, tr.106].
1.1.1.5. Năng lực sáng tạo
Có thể hiểu “Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật
chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành
công những hiểu biết đã có vào hồn cảnh mới” [13, tr.109].
Ví dụ: Ngày nay cả thế giới đang đối phó với tình hình biến đổi khí hậu.
Vậy nếu có người nào đó tìm ra được giải pháp mới để hạn chế hoặc chống lại sự

biến đổi khí hậu này hiệu quả thì người đó được xem là có năng lực sáng tạo. Tác
giả Nguyễn Đức Thâm cho rằng :“Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo
và vốn hiểu biết của chủ thể. Con người càng có kiến thức sâu rộng thì rất nhạy
bén trong việc đề ra phương án để giải quyết vấn đề. Bởi vậy, không thể rèn
luyện năng lực sáng tạo tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một lĩnh vực
nào đó” [13, tr.10]. Ví dụ: Con người có thể dự đốn trước được một trận động
đất hoặc sóng thần sắp xảy ra bằng việc quan sát những biểu hiện của động vật
như: Voi, Bồ câu, Cá heo… chúng sẽ di cư đi nơi khác để tránh động đất, sóng
thần, vì trước khi động đất, sóng thần xảy ra, nó sẽ phát đi tín hiệu sóng hạ âm
mà những lồi vật này lại nghe được sóng hạ âm nên chúng di cư đi nơi khác an
tồn hơn.
1.1.2. Một số biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo
1.1.2.1. Biện pháp sử dụng hoạt động sáng tạo để xây dựng kiến thức mới
Trong dạy học Vật lý việc tổ chức quá trình nhận thức vật lí theo chu trình
sáng tạo sẽ giúp cho học sinh nhận biết được khi nào có thể suy nghĩ dựa trên
những hiểu biết đã có, khi nào phải tiếp nhận kiến thức mới, đưa ra giải pháp
mới. Do đó trong những trường hợp như vậy, giáo viên có thể giới thiệu cho học
sinh hoạt động tư duy và kinh nghiệm sáng tạo của các nhà khoa học. Nhờ sự tập
trung sức lực vào những vấn đề mới làm cho những hoạt động sáng tạo của học
-12-


sinh sẽ thực sự có hiệu quả, từ đó sẽ rèn luyện được tư duy trực giác nhạy bén,
phong phú cho HS và việc xây dựng kiến thức mới cho HS được dễ dàng hơn,
thuận lợi hơn.
Cần xây dựng bài tập đi từ dễ đến khó, phù hợp với trình độ của HS, tạo
điều kiện cho HS có nhiều cơ hội để phát biểu ý kiến của mình, đề xuất ra những
ý kiến hay và sáng tạo, từ đó chúng ta xây dựng cho HS hệ thống kiến thức mới.
1.1.2.2. Biện pháp luyện tập dự đoán để xây dựng giả thuyết
Dự đốn có một vai trị rất quan trọng trong xây dựng giả thuyết khoa học.

Một giả thuyết khoa học được dự đốn khơng phải là dự đốn tùy tiện mà là dự
đoán trên cơ sở một cơ sở khoa học nào đó mặc dù chưa có kết luận chắc chắn.
Người ta đã phân loại các dự đoán sau đây.
1. Dự đoán trên cơ sở liên tƣởng tới một kinh nghiệm
Có thể luyện tập cho HS khả năng dự đốn để từ đó xây dựng giả thuyết
dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có. Ví dụ như cho HS quan sát một
bình chứa khơng khí nối với một ống tiết diện nhỏ, bên trong ống có một giọt
chất lỏng để ngăn cách khơng khí trong bình với bên ngồi, khi HS hơ bình trên
ngọn lửa hoặc đưa bình lại gần cái đèn nào đó, các em sẽ quan sát thấy giọt chất
lỏng di chuyển. Một câu GV đặt ra cho HS là nguyên nhân vì sao mà giọt chất
lỏng di chuyển ? Lúc này HS có thể dựa vào sự liên tưởng đến một cái chung
giữa ngọn lửa và cái đèn là một nguồn nhiệt và trả lời: “áp suất chất khí trong
bình tăng lên vì nóng lên” thì đó là một dự đốn dựa vào sự liên tưởng tới một
kinh nghiệm đã có.
2. Dự đốn dựa trên sự tƣơng tự
- Dựa vào một dấu hiện bên ngồi giống nhau để dự đốn về bản chất. Ví
dụ: sự giao thoa giữa sóng nước và sóng ánh sáng chúng tương tự nhau. Nếu ta
nắm được giao thoa sóng nước thì ta cũng có thể dự đốn được giao thoa của
sóng ánh sáng cũng cần phải có hai nguồn kết hợp, rồi cũng có vân giao thoa, các
cơng thức tính tốn cũng tương tự nhau.

-13-


- Căn cứ vào sự giống nhau về cấu tạo để dự đốn về tính chất. Ví dụ:
Trong kim loại có rất nhiều electron tự do nên kim loại dẫn điện rất tốt. Sắt,
đồng, nhôm… là kim loại nên sắt, đồng, nhơm dẫn điện rất tốt.
3. Dự đốn qua sự xuất hiện đồng thời hai hiện tƣợng
4. Dự đoán dựa trên nhận xét hai hiện tƣợng luôn luôn biến đổi đồng
thời, chúng cùng tăng hoặc cùng giảm

5. Dự đoán dựa trên sự thuận nghịch thƣờng thấy của nhiều quá trình
6. Dự đoán dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức
đã biết sang một lĩnh vực khác
7. Dự đoán dựa trên mối quan hệ định lƣợng nhƣ: bằng nhau, tỉ lệ
thuận hay tỉ lệ nghịch, hàm số bậc nhất , tỉ lệ bậc hai ,tỉ lệ theo hàm số lượng
giác, hay sự bảo toàn của một đại lượng nào đó.
1.1.2.3. Biện pháp đề ra phƣơng án để kiểm tra dự đoán
Để đánh giá được một cá nhân có năng lực sáng tạo, điều địi hỏi ở đây là
cá nhân đó có đề ra được một phương án để kiểm tra dự đốn hay khơng, có suy
ra được một hệ quả, một suy luận toán học để kiểm tra dự đốn, nếu làm được
điều này thì năng lực sáng tạo của cá nhân đó mới phát triển.
Quá trình rút ra hệ quả thường áp dụng tốn học để đảm bảo là đúng qui
tắc, qui luật, không phạm sai lầm. Nhưng nếu đề xuất được phương án kiểm tra
hệ quả đã rút ra được thì đó là sự sáng tạo. Thí dụ như HS đưa ra dự đốn “ chất
rắn cũng nở ra khi nóng lên” tương tự như chất lỏng, giáo viên sẽ hướng các em
nghĩ tới thí nghiệm với một vật rắn cụ thể như với một thanh đồng chẳng hạn.
Vấn đề đặt ra là phải bố trí thí nghiệm như thế nào để biết được thanh đồng sẽ nở
ra khi bị làm nóng lên. Làm thế nào để làm thanh đồng nóng lên và có những
cách nào để biết được thanh đồng sẽ nở ra ? Phải xây dựng được một thí nghiệm
thích hợp để phối hợp xác minh hai dự đốn nghĩa là có thể đồng thời làm thanh
đồng nóng lên và giúp nhận biết được nó nở ra. Trong thực tế HS sẽ đưa ra nhiều
phương án khác nhau và một số thí nghiệm cụ thể theo các đề xuất như :

-14-


- Kẹp cố định một đầu hai thanh đồng có kích thước giống nhau, đầu kia
có vật chắn làm cự. Làm nóng một thanh đồng bằng cách hơ lên ngọn lửa đèn
cồn.
- HS nhận biết được sự nở của thanh đồng bị đốt nóng qua quan sát thấy:

thanh đồng bị đốt nóng sẽ nở ra, chiều dài của nó tăng lên kéo cong thanh đồng
khơng bị đốt nóng.
Việc đề ra được phương án dự đốn địi hỏi cá nhân phải có kiến thức vật
lí sâu rộng và phải có được kinh nghiệm sống phong phú.
1.1.2.4. Biện pháp giải các bài tập sáng tạo
Muốn HS phát triển được năng lực sáng tạo, điều không thể thiếu được là
phải cho các em làm những BTST. Vì để làm được các BTST này HS phải vận
dụng được kiến thức môn học một cách sâu rộng, ngồi ra cịn phải vận dụng
kiến thức một cách linh động và sáng tạo, mang tính đột phá mà từ trước giờ
chưa có một phương pháp giải nào như thế đối với HS.
1.2. Bài tập vật lí và vai trị của bài tập vật lí trong việc dạy học theo định
hƣớng phát triển năng lực sáng tạo
1.2.1. Khái niệm bài tập vật lí
BTVL là một vấn đề vật lí khơng lớn lắm mà ta cần phải giải quyết. Để
giải quyết được vấn đề này ta phải sử dụng những phép tốn, những cơng thức
vật lí, những định luật, tiên đề, thậm chí là làm cả thí nghiệm nữa [14].
1.2.2. Vai trị của bài tập vật lí
BTVL đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc đào sâu, mở rộng kiến
thức cho HS sau khi các em học xong một bài hoặc một chương kiến thức. Nếu
chỉ học kiến thức thơi mà khơng cho HS làm bài tập thì khơng thể kích thích tư
duy sáng tạo cho các em, lâu ngày HS sẽ nhàm chán môn học và không cịn thích
học nữa.[13]

-15-


Để củng cố, ôn tập kiến thức cần thiết phải dùng bài tập Vật lý. Khi giải
bài tập, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp
những kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình nhờ vậy mà
giúp cho HS ơn tập đào sâu, mở rộng kiến thức đã học.

BTVL còn là điểm xuất phát để đưa các em đến vùng trời của kiến thức
mới. Từ việc giải bài tập HS sẽ phát hiện ra được những kiến thức mới, một hiện
tượng mới, một định nghĩa hay khái niệm mới.
BTVL dùng để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho HS, dùng để giải quyết các
vấn đề của thực tế đời sống, các hiện tượng trong thực tế. Ví dụ vì sao sau cơn
mưa thường xuất hiện cầu vịng hoặc giơng bão, sấm sét từ đâu mà có ?...
Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm thì : Trong khi làm bài tập, do phải tự
mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra
và phê phán những kết luận mà HS rút ra được kiến thức bài học cho riêng mình,
nên tư duy HS được phát triển, năng lực làm việc độc lập được nâng cao, tính
kiên trì được phát triển.
Ngồi ra BTVL cịn dùng để kiểm tra đánh giá quá trình học tập và tiếp
thu kiến thức của HS.
1.2.3. Cách phân loại bài tập vật lí
BTVL gồm các loại bài tập sau đây: Bài tập định tính, bài tập tính tốn, bài
tập đồ thi, bài tập thí nghiệm, bài tập tập dượt, bài tập tổng hợp, bài tập sáng tạo.
Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, chúng tôi lựa chọn áp dụng bài tập
luyện tập và bài tập sáng tạo [13, tr.290].
1.2.3.1. Bài tập luyện tập
BTLT là những bài tập mà khi giải nó đã có khn mẫu sẵn, dùng để rèn
luyện kỹ năng áp dụng kiến thức đã học và để tái hiện lại kiến thức. Trong bài
tốn đã có đầy đủ các dữ kiện để làm [14,tr.57].
Ví dụ: Một xi lanh chứa 200cm3 khơng khí ở áp suất 3.105pa. Đẩy píttơng đi xuống chất khí trong xi lanh bị nén lại cịn 150 cm3. Hỏi áp suất trong xi
lanh lúc này là bao nhiêu ?

-16-