Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập theo hướngbồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương dao động cơ vật lí lớp 12

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LÊ HỮU TÌNH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ LỚP 12
TRẦN VŨ DŨNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HỌC

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH QUA DẠY HỌC BÀI
TẬP CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Nghệ An, năm 2016


ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LÊ HỮU TÌNH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ LỚP 12

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HỌC

Chuyên ngành: Lý luận và PPDHBM Vật lý

Mã số: 60140111

Cán bộ hướng dẫn khoa học

PGS. TS. NGUYỄN QUANG LẠC

Nghệ An, năm 2016


i
LỜI CẢM ƠN
Tơi xin ghi nhận nơi đây lịng biết ơn sâu sắc đối với PGS.TS. Nguyễn Quang Lạc,
người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tơi trong suốt thời gian nghiên cứu và
hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn Phòng đào tạo Sau đại học, tổ bộ môn Phương pháp
giảng dạy Vật lý Trường Đại học Vinh, các thầy giáo, cô giáo khoa Vật lí Trường Đại
học Vinh đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Trường THPT Vũ Quang, tỉnh Hà
Tĩnh đã tạo điều kiện cho tơi nghiên cứu, thực nghiệm và hồn thành luận văn này.
Cuối cùng, tơi cảm ơn gia đình, những người thân u đã động viên, giúp đỡ
tơi hồn thành luận văn.
Nghệ An, tháng 08 năm 2016
Tác giả
Lê Hữu Tình

ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Thuật ngữ
Trung học phổ thông

Viết tắt
THPT

Học sinh

HS

Giáo viên

GV

Kiến thức

KT

Kỹ năng

KN

Năng lực

NL

Giải quyết

GQ

Vấn đề

VĐ

Giải quyết vấn đề

GQVĐ

Thiết bị kỹ thuật

TBKT

Ví dụ

VD

Mơ hình hình vẽ

MHHV

Sách giáo khoa

SGK

Định luật bảo tồn

ĐLBT

Vị trí cân bằng

VTCB

Nội dung

ND

Dạy học

DH

Thực nghiệm sư phạm

TNSP

Thực nghiệm

TN

Đối chứng

ĐC


iii
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ ii
MỤC LỤC ............................................................................................................ iii
DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG, BIỂU ..............................................................................v
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC
GQVĐ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÝ ..............................4

1.1. Một số khái niệm cơ bản ........................................................................... 4
1.1.1. Vấn đề và giải quyết vấn đề trong dạy học Vật Lý Trung học phổ
thông .............................................................................................................. 4
1.1.2. Năng lực và năng lực GQVĐ của học sinh trong học Vật Lý và trong
dạy học bài tập Vật Lý THPT ....................................................................... 5
1.2. Quy trình sử dụng bài tập Vật Lý bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề 14
1.2.1. Bài tập trong dạy học vật lý .............................................................. 14
1.2.2. Sử dụng bài tập để phát triển năng lực GQVĐ ................................. 17
1.2.3. Các mức độ GQVĐ trong dạy học bài tập vật lý .............................. 21
1.3. Điều tra thực trạng dạy học chương dao động cơ .................................... 22
Kết luận chương 1 .........................................................................................................23
Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ CHƯƠNG
“DAO ĐỘNG CƠ” ........................................................................................................24

2.1. Phân tích nội dung chương Dao động cơ (Vật Lý 12 CB)....................... 24
2.1.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng .................................................................. 24
2.1.2. Phân phối chương trình chương “dao động cơ”................................ 26
2.2. Xây dựng hệ thống bài tập chương Dao động cơ .................................... 28
2.2.1. Bài tập về dao động điều hòa ............................................................ 28
2.2.2. Bài tập Con lắc lò xo ......................................................................... 33
2.2.3. Bài tập Con lắc đơn ........................................................................... 44
2.2.4. Bài tập Dao động tắt dần ................................................................... 53

2.2.5. Bài tập Tổng hợp dao động ............................................................... 62
2.3. Biên soạn tiến trình DH cụ thể ................................................................. 68
2.3.1. Giáo án 01: ........................................................................................ 68


iv

2.3.2. Giáo án 02: ........................................................................................ 74
2.3.3. Giáo án 03 ......................................................................................... 82
Kết luận chương 2 .........................................................................................................89
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ......................................................................90

3.1. Mục đích, nhiệm vụ TNSP ....................................................................... 90
3.1.1. Mục đích TNSP ................................................................................. 90
3.1.2. Nhiệm vụ TNSP ................................................................................ 90
3.2. Đối tượng và PP TNSP ............................................................................ 90
3.2.1. Đối tượng TNSP ................................................................................ 90
3.2.2. Phương pháp TNSP ........................................................................... 90
3.3. Nội dung TNSP ........................................................................................ 91
3.4. Kết quả TNSP........................................................................................... 91
3.4.1. Đánh giá định tính ............................................................................. 92
3.4.2. Đánh giá định lượng .......................................................................... 93
Kết luận chương 3 .........................................................................................................98
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ..........................................................................................99
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................100


v
DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG, BIỂU, ĐỒ THỊ
SƠ ĐỒ:

Sơ đồ 1.1. Sơ đồ lập luận và xây dựng giải pháp GQVĐ..............................................19
BẢNG:
Bảng 1.1. Bảng so sánh một số đặc trưng cơ bản của chương trình định hướng nội
dung và chương trình định hướng phát triển năng lực ....................................................7
Bảng 1.2. Các bược dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc thù ..........11
Bảng 1.3. Các mức độ GQVĐ trong dạy học bài tập vật lý ..........................................21
Bảng 2.1. Phân phối chương trình chương “dao động cơ”............................................26
Bảng 3.1. Các mức độ đạt được của học sinh khi GQVĐ .............................................92
Bảng 3.2. Bảng thống kê kết quả điểm số bài kiểm tra. ................................................93
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất. ...............................................................................94
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất lũy tích. ..................................................................95
Bảng 3.5. Bảng phân loại theo học lực ..........................................................................95
Bảng 3.6 Bảng tổng hợp các thông số thống kê ............................................................96

BIỂU ĐỒ:
Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm..........................................................94
Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân loại học lực của hai nhóm. ...................................................96

ĐỒ THỊ:
Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm .......................................................95
Đồ thị 3.2 Đồ thị phân bố tần suất lũy tích của hai nhóm .............................................95


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Học sinh là người chủ động tìm hiểu để nắm được kiến thức, giáo viên là người
hướng dẫn. Trong hoc tập các em thường gặp khó khăn khi giải các bài tập, vì chưa
được bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề khi giải một bài tập. Do đó cần bồi dưỡng
cho học sinh năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật Lý nói chung, trong dạy

học bài tập Vật Lý nói riêng.
Bám sát quan điểm chỉ đạo của ban chấp hành trung ương phát triển giáo dục
một cách tồn diện đó là “Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo
nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến
thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học” (trích Nghị Quyết về
đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục 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 số 29-NQ/TW ngày 4 tháng 11 năm 2013)
Ban chấp hành Đảng bộ tỉnh Hà Tĩnh đã có Nghị quyết về “phát triển, nâng cao
chất lượng giáo dục và đào tạo đến năm 2015 và những năm tiếp theo” (Nghị Quyết
Số 05 - NQ/TU ngày 20 tháng12 năm 2011) Nghị Quyết đã cho thấy đầu tư cho giáo
dục là một trong những ưu tiên của tỉnh nhà, nhằm tăng cường hơn nữa chất lượng
giáo dục và đặc biệt có sự đổi mới sáng tạo, cần bồi dưỡng cho học sinh năng lực giải
quyết vấn đề, để giáo dục phát triển một cách toàn diện và bền vững phù hợp với sự
phát triển chung của đất nước và hội nhập quốc tế.
Chương “Dao động cơ” Vật Lý 12 là chương đầu tiên của chương trình Vật Lý
12. Đây là một trong những kiến thức quan trọng các em cần nắm để có đầy đủ kiến
thức cơ học, từ đó chuẩn bị cho các kỳ thi như tốt nghiệp, thi học sinh giỏi các cấp, thi
đại học cao đẳng hằng năm.
Xuất phát từ nhiệm vụ của giáo viên THPT và yêu cầu thực tiễn của việc giảng
dạy môn Vật lý cho học sinh trường THPT tôi chọn đề tài Luận văn Thạc sĩ là: “Xây
dựng và sử dụng hệ thống bài tập theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề
cho học sinh trong dạy học chương dao động cơ vật lý lớp 12”


2
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và đề xuất các biện pháp, hình thức sử dụng hệ thống bài tập trong
dạy học chương “dao động cơ” nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh ở trường THPT.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng
+ Lý luận dạy học bài tập Vật Lý.
+ Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học bài tập vật lý.
- Phạm vi nghiên cứu
+ Bài tập chương Dao động cơ Vật lí lớp 12.
+ Học sinh THPT lớp 12 trường THPT Vũ Quang.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng hệ thống bài tập đa dạng đồng thời đề xuất các biện pháp và
hình thức sử dụng theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong
dạy học chương “dao động cơ” thì sẽ nâng cao được chất lượng dạy học của học sinh ở
trường THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu lý luận về bài tập, năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí
nhất là trong dạy học bài tập Vật Lý
5.2. Điều tra thực trạng dạy, học bài tập vật lí ở trường THPT.
5.3. Nghiên cứu nội dung dạy học chương “Dao động cơ” lớp 12.
5.4. Xây dựng hệ thống bài tập và đề xuất các biện pháp, hình thức sử dụng hệ thống
đó theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học
chương “Dao động cơ”.
5.5. Xây dựng giáo án theo phương án của đề tài.
5.6 Thực nghiệm sư phạm.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
+ Lý luận về dạy học bài tập vật lý.
+ Lý luận về bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học bài tập.


3
- Thực nghiệm sư phạm:

+ Nghiên cứu khảo sát thực tiễn theo hướng dạy học bài tập.
+ Soạn thảo giáo án dạy học bài tập chương “Dao động cơ” theo hướng bồi
dưỡng năng lực giải quyết vấn đề.
- Phương pháp thống kê:
Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê vật lý học.
7. Đóng góp của luận văn
- Đề tài hệ thống hóa được các vấn đề lý luận về năng lực giải quyết vấn đề
trong dạy học bài tập vật lý.
- Xây dựng được quy trình sử dụng bài tập để bồi dưỡng năng lực giải quyết
vấn đề.
- Thiết kế các giáo án dạy học bài tập đã xây dựng để bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh Vật lý THPT.
8. Cấu trúc của luận văn
Cấu trúc của luận văn gồm có 3 phần:
- Mở đầu.
- Nội dung chính luận văn gồm có 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn việc bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho học
sinh trong dạy học bài tập vật lý.
Chương 2. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lý chương “dao động cơ”.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.
- Kết luận chung.


4
Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GQVĐ
CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÝ
1.1. Một số khái niệm cơ bản
1.1.1. Vấn đề và giải quyết vấn đề trong dạy học Vật Lý Trung học phổ thông
1.1.1.1. Vấn đề trong dạy học Vật Lý [4];[11];[15]

Trong dạy học dạy học vật lý ở trường phổ thông, để giải quyết được nhiệm
vụ học vật lý, học sinh (HS) cần phải tiến hành những hoạt động hoạt động phát
hiện và giải quyết những tình huống của môn Vật lý hoặc liên quan đến môn Vật lý.
Đó có thể là các câu hỏi, yêu cầu hành động, bài vật lý chưa có angơrit giải hoặc
cách thực hiện. Điều này thường xảy ra khi: xây dựng khái niệm, nhận thức thuộc
tính của khái niệm; hình thành định nghĩa, cơng thức; chứng minh định lí, khẳng
định tính đúng - sai của một mệnh đề, làm thí nghiệm và giải bài tập vật lý. Mỗi
nhiệm vụ nhận thức trong tình huống đó (dù ở cấp độ nào) cũng có cấu trúc như
một bài tập vật lý, do đó có thể coi là một bài tập vật lý (được hiểu theo nghĩa
rộng). Vì vậy, có thể quan niệm: Vấn đề trong dạy học vật lý Trung học phổ thông
là bài tập vật lý (theo nghĩa rộng) đặt ra cho người học, mà tại thời điểm đó người
học chưa biết lời giải và thỏa mãn các điều kiện:
- Bài tập vật lý chưa có một thuật giải đã biết để giải nó.
- Người học có sẵn những kiến thức, kĩ năng sử dụng thích hợp và có nhu cầu
giải quyết.
Một bài vật lý đặt ra, đối với HS này nó là vấn đề, nhưng đối với HS khác nó có
thể khơng phải là vấn đề. Bài vật lý là vấn đề khi với trình độ hiện có HS chưa thể giải
quyết ngay được. Nhưng HS có đủ kiến thức (KT), kĩ năng (KN), nếu có hứng thú và
làm việc một cách nghiêm túc hoặc có sự tổ chức, giúp đỡ của người thầy, thì các em có
thể giải quyết được bài tập vật lý.
1.1.1.2. Giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý [2];[4];[11];[15]
Theo V. Ơkơn, có thể hiểu dạy học giải quyết vấn đề (dạy học nêu vấn đề), dưới
dạng chung nhất, là toàn bộ các hành động như tố chức các tình huống có vấn đề, biểu
đạt có vấn đề, dạy học theo hướng phát huy năng lực người học là giáo viên phải đưa


5
ra được tình huống có vấn đề để học sinh tìm hiểu, khám phá tìm ra vấn đề để tổ chức
giải quyết vấn đề đó, từ đó học sinh tìm được kiến thức mới.[21]
Dạy học giải quyết vấn đề có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ,

tích cực của học sinh, giúp học sinh chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học sâu sắc,
vững chắc, vận dụng được , đồng thời bảo đảm được sự phát triển trí tuệ, phát triển
năng lực sáng tạo của học sinh trong q trình học tập.
Hiểu theo nghĩa thơng thường: Giải quyết vấn đề (GQVĐ) là thiết lập những
giải pháp thích ứng để GQ các khó khăn, trở ngại. Với một VĐ cụ thể có thể có một số
giải pháp GQ, trong đó giải pháp GQ đơn giản, hiệu quả là giải pháp tối ưu. Một VĐ
đặt ra cho HS, trong nó chứa đựng mâu thuẫn giữa KT, KN, phương pháp, kinh
nghiệm đã có của HS với yêu cầu của VĐ. GQVĐ là HS giải quyết các mâu thuẫn
chứa đựng trong VĐ. Khi đó, HS sẽ được bổ sung KT, KN, phương pháp, kinh
nghiệm. Theo quy luật của phép duy vật biện chứng: “Mâu thuẫn là động lực thúc
đẩy quá trình phát triển”. GQVĐ, học sinh tự hoàn thiện KT, KN và có đủ khả năng
đón nhận những thử thách mới khó khăn hơn.
Trong dạy học vật lý những VĐ liên quan đến cơ học, nhiệt học, điện học... và
những VĐ trong tự nhiên, khoa học kỹ thuật, đời sống liên quan đến vật lý học,
thường gặp các VĐ mà các em không thể trả lời kết quả ngay được. Các em phải
thực hiện các hoạt động vật lý học như đưa ra mơ hình, làm thí nghiệm đo đạc, phán
đốn, kiểm chứng, tính tốn lập luận ... từ đó GQVĐ đưa ra một cách hợp lý nhất.
Theo quan niệm của tôi: Giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý là chủ thể thực
hiện thao tác vật chất và trí tuệ thích hợp và các hoạt động vật lý học để thực hiện
những yêu cầu của vấn đề đặt ra.
1.1.2. Năng lực và năng lực GQVĐ của học sinh trong học Vật Lý và trong dạy
học bài tập Vật Lý THPT
1.1.2.1. Khái niệm năng lực [4];[13];[15];[20]
Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực (định hướng phát triển
năng lực) nay còn gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từ
những năm 90 của thế kỷ 20 và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế. Giáo
dục định hướng phát triển năng lực nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học.


6

Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy
học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng
lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người
năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Chương trình này
nhấn mạnh vai trị của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức.
Khác với chương trình định hướng nội dung, chương trình dạy học định hướng phát
triển năng lực tập trung vào việc mô tả chất lượng đầu ra, có thể coi là ”sản phẩm cuối
cùng” của quá trình dạy học. Việc quản lý chất lượng dạy học chuyển từ việc điều
khiển “đầu vào” sang điều khiển “đầu ra”, tức là kết quả học tập của HS.
Chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực không quy định những
nội dung dạy học chi tiết mà quy định những kết quả đầu ra mong muốn của q trình
giáo dục, trên cở sở đó đưa ra những hướng dẫn chung về việc lựa chọn nội dung,
phương pháp, tổ chức và đánh giá kết quả dạy học nhằm đảm bảo thực hiện được mục
tiêu dạy học tức là đạt được kết quả đầu ra mong muốn. Trong chương trình định
hướng phát triển năng lực, mục tiêu học tập, tức là kết quả học tập mong muốn thường
được mô tả thông qua hệ thống các năng lực (Competency). Kết quả học tập mong
muốn được mô tả chi tiết và có thể quan sát, đánh giá được. HS cần đạt được những
kết quả yêu cầu đã quy định trong chương trình. Việc đưa ra các chuẩn đào tạo cũng là
nhằm đảm bảo quản lý chất lượng giáo dục theo định hướng kết quả đầu ra.
Ưu điểm của chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực là tạo điều kiện
quản lý chất lượng theo kết quả đầu ra đã quy định, nhấn mạnh năng lực vận dụng của
HS. Tuy nhiên nếu vận dụng một cách thiên lệch, khơng chú ý đầy đủ đến nội dung dạy
học thì có thể dẫn đến các lỗ hổng tri thức cơ bản và tính hệ thống của tri thức. Ngồi ra
chất lượng giáo dục không chỉ thể hiện ở kết quả đầu ra mà cịn phụ thuộc q trình thực
hiện.
Trong chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực, khái niệm năng lực
được hiểu như sau:
- Năng lực liên quan đến bình diện mục tiêu của dạy học: mục tiêu dạy học
được mô tả thông qua các năng lực cần hình thành;

7
- Trong các môn học, những nội dung và hoạt động cơ bản được liên kết với
nhau nhằm hình thành các năng lực;
- Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn...;
- Mục tiêu hình thành năng lực định hướng cho việc lựa chọn, đánh giá mức độ
quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung và hoạt động và hành động dạy học về mặt
phương pháp;
- Năng lực mô tả việc giải quyết những địi hỏi về nội dung trong các tình
huống: ví dụ như đọc một văn bản cụ thể ... Nắm vững và vận dụng được các phép tính
cơ bản;
- Các năng lực chung cùng với các năng lực chuyên môn tạo thành nền tảng
chung cho công việc giáo dục và dạy học;
- Mức độ đối với sự phát triển năng lực có thể được xác định trong các chuẩn:
Đến một thời điểm nhất định nào đó, HS có thể phải đạt được những gì?
Sau đây là bảng so sánh một số đặc trưng cơ bản của chương trình định hướng nội
dung và chương trình định hướng phát triển năng lực:
Bảng 1.1. Bảng so sánh một số đặc trưng cơ bản của chương trình định hướng nội
dung và chương trình định hướng phát triển năng lực
Chương trình định hướng

Chương trình định hướng phát triển

nội dung

năng lực

Mục tiêu dạy học được mô Kết quả học tập cần đạt được mô tả chi
Mục tiêu

tả khơng chi tiết và khơng tiết và có thể quan sát, đánh giá được;

giáo dục

nhất thiết phải quan sát, thể hiện được mức độ tiến bộ của HS
đánh giá được

một cách liên tục

Việc lựa chọn nội dung dựa Lựa chọn những nội dung nhằm đạt được
vào các khoa học chuyên kết quả đầu ra đã quy định, gắn với các tình
Nội dung

mơn, khơng gắn với các tình huống thực tiễn. Chương trình chỉ quy định

giáo dục

huống thực tiễn. Nội dung những nội dung chính, khơng quy định chi
được quy định chi tiết trong tiết.
chương trình.

Phương

GV là người truyền thụ tri - GV chủ yếu là người tổ chức, hỗ trợ


8

pháp

thức, là trung tâm của quá HS tự lực và tích cực lĩnh hội tri thức.

dạy học

trình dạy học. HS tiếp thu Chú trọng sự phát triển khả năng giải
thụ động những tri thức quyết vấn đề, khả năng giao tiếp,…;
được quy định sẵn.

- Chú trọng sử dụng các quan điểm,
phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực;
các phương pháp dạy học thí nghiệm, thực
hành

Chủ yếu dạy học lý thuyết Tổ chức hình thức học tập đa dạng; chú
trên lớp học

ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa,

Hình thức

nghiên cứu khoa học, trải nghiệm sáng

dạy học

tạo; đẩy mạnh ứng dụng công nghệ
thông tin và truyền thông trong dạy và
học

Đánh giá kết
quả học tập

của HS

Tiêu chí đánh giá được xây Tiêu chí đánh giá dựa vào năng lực đầu
dựng chủ yếu dựa trên sự ghi ra, có tính đến sự tiến bộ trong quá
nhớ và tái hiện nội dung đã trình học tập, chú trọng khả năng vận
học.

dụng trong các tình huống thực tiễn.

Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúc
của chúng. Có nhiều loại năng lực khác nhau. Việc mơ tả cấu trúc và các thành phần
năng lực cũng khác nhau. Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là sự kết
hợp của 4 năng lực thành phần: Năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng
lực xã hội, năng lực cá thể.
Mơ hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột giáo dục theo
UNESCO:
Các thành phần năng lực

Các trụ cột giáo dục của UNESO

Năng lực chuyên môn

Học để biết

Năng lực phương pháp

Học để làm


9

Năng lực xã hội

Học để cùng chung sống

Năng lực cá thể

Học để tự khẳng định

Từ cấu trúc của khái niệm năng lực cho thấy giáo dục định hướng phát triển
năng lực không chỉ nhằm mục tiêu phát triển năng lực chuyên môn bao gồm tri thức,
kỹ năng chuyên môn mà còn phát triển năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng
lực cá thể. Những năng lực này không tách rời nhau mà có mối quan hệ chặt chẽ. Năng
lực hành động được hình thành trên cơ sở có sự kết hợp các năng lực này.
1.1.2.2.

Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học Vật lý THPT

[2];[13];[17]
- Theo Ơ kơn: Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề dưới dạng chung nhất là
toàn bộ các hành động như tổ chức các tình huống có vấn đề, phát hiện và biểu đạt
(nêu ra) các vấn đề (tập cho HS quen dần để tự làm lấy công việc này), chú ý giúp đỡ
cho HS những điều cần thiết để giải quyết vấn đề, kiểm tra các cách giải quyết đó và
cuối cùng lãnh đạo q trình hệ thống hóa và củng cố các kiến thức đã tiếp thu được
[3].
Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là kiểu dạy học dạy HS thói quen tìm
tịi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học, không những tạo nhu cầu, hứng
thú học tập, giúp HS chiếm lĩnh được kiến thức, mà còn phát triển được năng lực sáng
tạo của HS.
Với những kiến thức vật lí đặc thù, giải pháp dạy học phát hiện và giải quyết

vấn đề có thể được tổ chức theo các pha/ bước được trình bày ở bảng dưới đây.
Qua thực tế giảng dạy của GV vật lí, chúng tơi nhận thấy GV thường gặp các khó khăn
sau khi áp dụng kiểu dạy học GQVĐ:
-

Phát biểu không trúng vấn đề: Vấn đề phải là câu hỏi có câu trả lời là bản chất,

quy luật của hiện tượng vật lí HS cần nhận thức. Câu hỏi này phải có tác dụng định
hướng suy nghĩ của HS.


10

-

GV không biết cách định hướng để HS đề xuất các giả thuyết cũng như đề xuất

cách thức giải quyết vấn đề.
Để giúp cho các HS vượt qua các khó khăn kể trên, chúng tôi xây dựng bảng tổng hợp
hướng dẫn dạy học GQVĐ được angơrít hóa như trong bảng sau. Sử dụng bảng này,
đứng trước một bài cần dạy, HS sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định các kiến thức cần dạy trong bài
2. Xác định loại kiến thức cần dạy. Các kiến thức trọng tâm của môn Vật lí đều
thuộc 1 trong 4 loại kiến thức: Hiện tượng vật lí, đại lượng vật lí, định luật vật lí và
ứng dụng kĩ thuật của vật lí
3. Xây dựng tiến trình hình thành kiến thức theo các pha/ bước gợi ý trong bảng
4. Soạn thảo giáo án, trong đó tập chung chuẩn bị các hoạt động (các yêu cầu,
nhiệm vụ, câu hỏi.. đối với HS ) định hướng của GV và sự đáp ứng của HS.

11
Bảng 1.2. Các bước dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc thù
Các pha/ bước của dạy Hiện tượng vật lí

Đại lượng vật lí

Định luật vật lí

Ứng dụng kĩ thuật của vật lí

học phát hiện và giải
quyết vấn đề
1. Làm nảy sinh VĐ cần Xây dựng biểu tượng Tùy theo hình thành đặc điểm Dùng

thí

nghiệm, Đưa ra một nhu cầu, nhiệm vụ

giải quyết từ tình huống về hiện tượng: Thơng định lượng hay định tính trước kinh nghiệm sơ bộ cần thực hiện mà những thiết bị
(điều kiện) xuất phát: từ qua
kiến

thức

cũ,

tái

hiện

kinh mà có cách đặt vấn đề khác chỉ ra mối quan hệ kĩ thuật (TBKT) đã biết chưa thể

kinh nghiệm, thí nghiệm, nha: Cơ bản đều phải làm bật ra giữa các đại lượng.

nghiệm, TN, bài tập, clips, ảnh…

nhu cầu cần xây dựng đại lượng

truyện kể lịch sử…

mới để diễn tả tính chất vật lí

thực hiện được hoặc thực hiện
chưa tốt.

mà các đại lượng đã có khơng
mơ tả được đầy đủ
2. Phát biểu VĐ cần giải Khi nào thì xảy ra hiện Đặc tính … phụ thuộc vào các Mối quan hệ giữa các Máy (TBKT) phải có nguyên tắc
quyết (câu hỏi cần trả tượng này?
lời)

đại lượng nào và phụ thuộc như đại lượng A và B là cấu tạo và hoạt động như thế

Khi ... thì xảy ra hiện thế nào vào các đại lượng đó?
tượng gì?

gì?

nào để thực hiện được chức

Biểu thức… đặc trưng cho tính A và B có mốt quan năng ?

Tại sao lại xảy ra hiện chất vật lí nào?

hệ với nhau như thế

tượng ...?

nào?
A phụ thuộc vào
B,C… như thế nào?


12
3. Giải quyết VĐ

Kiểm tra kết luận:

- Suy đoán giải pháp Đưa ra giả thuyết

Xây dựng thí nghiệm để trả lời câu hỏi vấn đề

Xây

dựng

giả Mở máy ra và xác định các bộ

thuyết và thiết kế phận chính, các quy luật cơ bản

GQVĐ: nhờ khảo sát lí Dùng thí nghiệm kiểm

phương

thuyết và/hoặc khảo sát tra (VD: hiện tượng tán

nghiệm kiểm tra giả hình vẽ (MHHV) và tiến hành

thực nghiệm

thuyết.

sắc, khúc xạ..)

án

thí chi phối. Xây dựng mơ hình
thí nghiệm kiểm tra xem MHHV

- Thực hiện giải pháp đã Hoặc suy luận lí thuyết

- Sử dụng các kiến có thực hiện được đúng các chức

suy đốn

để rút ra hệ quả rồi

thức lí thuyết đã có năng của TBKT khơng

dùng TN kiểm tra (VD:

để suy luận lô gic rút Thiết kế một TBKT để đáp ứng

hiện tượng sóng dừng,

ra câu trả lời rồi được yêu cầu đặt ra. Lựa chọn

hiện tượng giao thoa)

dùng

thí

nghiệm thiết kế tối ưu và xây dựng mô

kiểm nghiệm lại kết hình vật chất chức năng (VC –
quả

CN) theo thiết kế và vận hành
thử.

4. Rút ra kết luận (kiến Định nghĩa khái niệm Phát biểu định nghĩa đại lượng Phát biểu định luật Rút ra nguyên tắc cấu tạo và
thức mới)

về hiện tượng

vật lí

và phạm vi áp dụng hoạt động của TBKT

Phát biểu đặc trưng, đơn vị của định luật
đại lượng
5. Vận dụng kiến thức Nhận biết các biểu hiện Vận dụng đại lượng để mô tả Vận dụng định luật So sánh TBKT đã xây dựng với
mới để giải quyết những của hiện tượng đã học các đặc tính vật lí ở các hiện trong các hiện tượng các TBKT trong đời sống để bổ
nhiệm vụ đặt ra tiếp trong tự nhiên.

tượng khác nhau.

vật lí khác.

sung các yếu tố khác.


13

theo


14
1.2. Quy trình sử dụng bài tập Vật Lý bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề
1.2.1. Bài tập trong dạy học vật lý[22]
1.2.1.1. Bài tập vật lý
Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề không lớn, được giải
quyết nhờ suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật
và phương pháp vật lý, vấn đề đó gọi là bài tập vật lý. Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi
một vấn đề xuất hiện trong nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập đối
với học sinh. Sự tư duy định hướng một cách tích cực ln ln là việc giải bài tập.
Trong quá trình dạy học vật lý, các bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt, chúng
được sử dụng theo những mục đích khác nhau.
* Bài tập vật lý được sử dụng như là phương tiện nghiên cứu tài liệu mới:

Trong dạy học phát triển năng lực người học thì bài tập ở phần khởi đồng đóng vai trị
quan trong để chuyển giao nhiệm vụ cho học sinh một cách tích cực. Bài tập khơng
những tạo ra tình huống mới, tạo ra cho học sinh một sự tìm tịi, khám phá được gây
hứng thú cho người học.
Bài tập có thể là điểm khởi đầu dẫn dắt đến kiến thức mới. Khi đã có trình độ
toán học, nhiều khi các bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh những suy
nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện
tượng mới do bài tập phát hiện ra.
* Bài tập vật lý là một phương tiện cũng cố, ơn tập kiến thức một cách sinh
động có hiệu quả. Khi giải các bài tập đòi hỏi học sinh phải ghi nhớ lại các công thức,
định luật, kiến thức đã học, có khi địi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến
thức đã học trong cả một chương, một phần hoặc giữa các phần nhờ đó học sinh sẽ
hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững chắc các kiến thức đã học.
* Bài tập vật lý là một phương tiện rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý
thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát. Có thể xây
dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn. Khi giải các bài tập đó khơng chỉ làm cho
học sinh nắm vững hơn các kiến thức đã học, mà còn tập cho học sinh quen với việc
liên hệ lý thuyết với thực tế vận dụng kiến thức đã học giải quyết những vấn đề đặt ra


15
trong cuộc sống như giải thích các hiện tượng cụ thể của thực tiễn, dự đốn các hiện
tượng có thể xẩy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước.
* Bài tập là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện tư
duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh. Giải bài tập vật lý là
hình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh. Trong khi giải bài tập học sinh phải
phân tích các điều kiện của đề bài, tự xây dựng những lập luận, phải huy động các thao
tác tư duy để xây dựng những lập luận, thực hiện việc tính tốn, có khi phải tiến hành
thí nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng,
kiểm tra các kết luận của mình (đánh giá kết quả giải quyết). Trong những điều kiện

đó tư duy lơgic, tư duy sáng tạo của học sinh được phát triển, năng lực giải quyết vấn
đề và năng lực làm việc độc lập của học sinh được nâng cao.
* Thơng qua giải bài tập có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt và tác
phong làm việc khoa học; như tính tự lức cao, tính kiên trì vượt khó, tính cẩn thận, tính
hợp tác, tính khiêm tốn học hỏi, ...
* Bài tập vật lý là phương tiện kiểm tra đánh giá kiến thức kỹ năng của học sinh
một cách chính xác. Nếu giáo viên biết ra các đề kiểm tra, đề thi nội dung bảo đảm
tính phân hóa về năng lực học tập của học sinh thì qua bài giải của học sinh ta có thể
phân loại được các mức độ năng lực học tập vật lý của học sinh đạt được một cách
chính xác.
Tóm lại: Bài tập vật lý là phương tiện có vai trị và chức năng để thực hiện các
mục đích nêu trên. Ta có thể sử dụng bài tập vật lý vào bất cứ giai đoạn nào của quá
trình dạy học. Cần chú ý rằng việc rèn luyện cho học sinh giải các bài tập vật lý khơng
phải là mục đích dạy học (vì giải bài tập vật lý là phương tiện để thực hiện hoạt động
rèn luyện tư duy, nó khơng có mục đích tự thân của dạy học). Mục đích cơ bản đặt ra
khi giải bài tập vật lý là làm sao cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lý,
biết phân tích và ửng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn,vào kỹ thuật và cuối
cùng phát triển được năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề. Giải bài tập vật lí có
giá trị rất lớn về mặt phát triển tính tích cực, tự học của học sinh. Qua hoạt động giải
bài tập giáo dục cho học sinh ý chí, tinh thần vượt khó, rèn luyện phong cách nghiên
cứu khoa học, u thích mơn học vật lí.


16
Bài tập vật lý là phương tiện dạy học thực hiện 4 nhiệm vụ quan trọng của dạy
học vật lí trong nhà trường (nhiệm vụ giáo dưỡng, nhiệm vụ phát triển trí tuệ, nhiệm
vụ giáo dục và nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tông hợp-hướng nghiệp). Các chiến lược về
giải các bài tập vật lí về thực chất là những phương pháp nghiên cứu đặc thù vật lí học
mà học sinh được tìm hiểu, nghiên cứu trong quá trình học môn vật lý ở nhà trường.
1.2.1.2. Phân loại bài tập[22]

Bài tập vật lí đa dạng, phong phú. Người ta phân loại bài tập vật lí bằng nhiều
cách khác nhau theo nhiều đặc điểm; theo nội dung, theo ý nghĩa mục đích, theo chiều
sâu của việc nghiên cứu vấn đề, theo phương thức giải, theo phương thức cho giả thiết,
theo mức độ khó của nhận thức.
* Phân loại theo nội dung
Các bài tập được sắp xếp theo các đề tài của tài liệu vật lí. Người ta phân biệt
các bài tập về cơ học, về vật lí phân tử, về điện học, v.v... Người ta cịn phân biệt các
bài tập có nội dụng trừu tượng, bài tập nội dung cụ thể. Bài tập mà nội dung chứa đựng
những thông tin về kỹ thuật, về sản xuật công nông nghiệp, về giao thơng... được gọi
là bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp. Bài tập chứa đựng những kiến thức có nội
dung lịch sử; những dự liệu và các thí nghiệm vật lí cổ điển, về những phát minh, sáng
chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử gọi là bài tập có nội dung lịch sử. Bài
tập làm cho tiết học sinh động, khi sử dụng những sự kiện, hiện tượng kì lạ hoặc vui
gọi là bài tập vật lí vui.
* Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện hoặc phương thức giải.
Người ta phân biệt bài tập bằng lời hay cịn gọi bài tập định tính, bài tập tính tốn, bài
tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập nghịch lý và ngụy biện.
1.2.1.3. Giải bài tập vật lí[22]
Vật lí học là những điều đang xấy ra trong thế giới xung quanh ta. Nó nói về
cầu sắc trong một cầu vồng, về ánh sáng long lanh và tính cứng rắn của một viên kim
cương. Nó liên quan đến việc đi bộ, chạy, nháy, đi xe đạp, lái ô tô điều khiển con tàu
vũ trụ. Các nguyên lí vật lí hiện diện rõ ràng trong các đồ chơi, trong các trị đấu bóng,
trong các nhạc cụ và cả trong các nhà máy điện khổng lồ. Bạn sẽ khám phả ra rằng, vật
lí học có quan hệ với đường hành xử của tự nhiên-tức là với định luật tự nhiên. Nhiều


17
tiến bộ công nghệ của nề văn minh là kết quả của sự hiểu biết những định luật đó. Học
vật lí bạn có thể góp phần vào sự tiến bộ của cả khoa học và cơng nghệ. Bạn có thể tìm
được cho mình một nghề nghiệp có vận dụng các kết quả của vật lí học. Và dù thế nào

đi nữa thì với tư cách là cơng dân thơng hiểu vật lí học bạn sẽ có nhiều khả năng nhất
giải quyết những vấn đề khó khăn mà nền cơng nghệ đặt ra cho chúng ta.
Cũng như việc học tập vật lí nói chung, việc giải bài tập vật lí ở nhà trường nói
riêng khơng chỉ dừng lại ở cách vận dụng các cơng thức vật lí để giải cho xong các
phương trình và đi đến những đáp số. Quan trọng hơn là giải bài tập vật lí phải giúp
học sinh hiểu sâu hơn các hiện tượng vật lí đang xấy ra trong thiên nhiên quanh ta,
trong các đối tượng của nền công nghệ văn minh mà ta đang sử dụng, từ sự hiểu biết
sâu sắc đó sẽ thúc đẩy học sinh cách phát hiện và giải quyết những vấn đề khác nhau
của thực tiễn cuộc sống, kỹ thuật và công nghệ.
Vai trị giải bài tập vật lí trong q trình học vật lí của học sinh có một giá trị to
lớn về nhiều mặt. Vì vậy, muốn đạt được cái đích đó thì dạy học giải bài tập vật lí học
sinh phải từng bước học cách thức hoạt động mà các nhà khoa học vật lí đã sử dụng.
1.2.2. Sử dụng bài tập để phát triển năng lực GQVĐ
1.2.2.1. Năng lực phát hiện vấn đề[
Năng lực phát hiện vấn đề bao gồm năng lực nhận diện được VĐ va năng lực
hiểu được ngôn ngữ của VĐ
Năng lực nhận diện được vấn đề là năng lực người học nhận diện đúng VĐ của
bài tập. Nhận diện VĐ là HS nhận ra bài tập vật lí đó đối với mình có phải là VĐ hay
khơng. Nếu là VĐ thì nó thuộc dạng nào (bài tập suy luận, bài tập thí nghiệm, bài tập
đồ thị hay bài tập tính tốn …). Sau khi đã nhận dạng HS phải nghiên cứu kĩ, nêu được
dữ kiện (giả thiết), yêu cầu (kết luận) của VĐ, vẽ hình biểu diễn các lực(nếu cần), viết
điều kiện dưới dạng cơng thức (nếu cần). Biết tóm tắt VĐ (đơi khi dùng hình vẽ, mơ
hình).
Năng lực hiểu ngơn ngữ diễn đạt của vấn đề. Ngơn ngữ vật lí là ngơn ngữ khoa
học liên quan đến sự vận động tự nhiên, khoa học kĩ thuật, đáp ứng được các yêu cầu
lôgic, chặt chẽ, chính xác. Nó thế hiện phong phủ có thể thuật ngữ bằng lời, bằng các
ký hiệu, bằng thí nghiệm, đồ thị hay hình vẽ, người học đã có kiến thức vật lí từ đó


18

hiểu VĐ đặt ra của bài tập vật lý từ đó có dự đốn, tìm các kiếm thức bổ trợ giải quyết
vấn đề.
1.2.2.2. Năng lực lập luận và xây dựng giải pháp GQVĐ
Tìm cách giải quyết vấn đề, thường được thực hiện theo sơ đồ sau:
Giải thích sơ đồ
Phân tích vấn đề: làm rõ mối liên hệ giữa cái đã biết và cái cần tìm (dựa vào
những tri thức đã học, liên tưởng tới kiến thức thích hợp)
Hướng dẫn HS tìm chiến lược giải quyết vấn đề thơng qua đề xuất hướng giải
quyết vấn đề. Cần thu thập, tổ chức dữ liệu, huy động tri thức; sử dụng những phương
pháp, kĩ thuật nhận thức, tìm đốn suy luận như hướng đích, quy lạ về quen, đặc biệt
hóa, chuyển qua những trường hợp suy biến, tương tự hóa, khái quát hóa, xem xét
những mối liên hệ phụ thuộc, suy xuôi, suy ngược tiến, suy ngược lùi,... Phương
hướng đề xuất có thể được điều chỉnh khi cần thiết. Kết quả của việc đề xuất và thực
hiện hướng giải quyết vấn đề là hình thành được một giải pháp.
Kiểm tra tính đúng đắn của giải pháp: Nếu giải pháp đúng thì kết thúc ngay,
nếu khơng đúng thì lặp lại từ khâu phân tích vấn đề cho đến khi tìm được giải pháp
đúng. Sau khi đã tìm ra một giải pháp, có thể tiếp tục tìm thêm những giải pháp khác,
so sánh chúng với nhau để tìm ra giải pháp hợp lí nhất.