Biên soạn và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chủ đề “lực và chuyển động” vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐẶNG THỊ SOAN Trang 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐẶNG THỊ SOAN BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRO

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐẶNG THỊ SOAN

BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG

THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐẶNG THỊ SOAN

BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG

THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ

“LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG” - VẬT LÍ 10 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Thu Hà

THÁI NGUYÊN - 2023

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu trong luận văn thạc sĩ

“Biên soạn và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chủ đề

“Lực và chuyển động” - Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn

đề của học sinh” là sản phẩm nghiên cứu khoa học của cá nhân tôi và chưa

được công bố trên bất kì công trình nghiên cứu nào Luận văn này được thực hiện dưới sự chỉ bảo, định hướng của TS Nguyễn Thị Thu Hà Nội dung kế thừa và tham khảo được trích dẫn và tham chiếu rõ ràng, đầy đủ

Thái Nguyên, tháng 8 năm 2023

TÁC GIẢ LUẬN VĂN Đặng Thị Soan

LỜI CẢM ƠN

Quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn tôi đã nhận được sự giúp

đỡ rất nhiệt tình từ các thầy cô giáo, các bạn đồng nghiệp, các em học sinh, gia đình

và bạn bè

Tôi xin trân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và các thầy cô giáo khoa Vật lý, đặc biệt là các thầy cô trong Bộ môn Phương pháp dạy học Vật lý, trường Đại học sư phạm – Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ cho tôi được học tập và nghiên cứu trong suốt thời gian qua

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn trân thành nhất tới Cô giáo, TS Nguyễn Thị Thu Hà, người đã luôn giành thời gian hướng dẫn và đóng góp những ý kiến rất trân thành trong suốt quá trình từ lúc bắt đầu đến khi hoàn thành luận văn

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy cô trong tổ tự nhiên 1 và đặc biệt các em học sinh lớp 10A3 (2022- 2023) trường THPT Bế Văn Đàn- Thành phố Cao Bằng - Tỉnh Cao Bằng đã giúp đỡ tôi hoàn thành phần thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và tập thể anh chị học viên trong lớp cao học K29A đã đồng hành, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

và nghiên cứu

Xin trân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 12 tháng 8 năm 2023

Đặng Thị Soan

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Giả thuyết nghiên cứu 3

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 4

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Cấu trúc luận văn 4

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5

1.1 Cơ sở lí luận 5

1.1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 5

1.1.2 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 7

1.1.3 Bài tập có nội dung thực tiễn 12

1.2 Cơ sở thực tiễn việc sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy và học môn Vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 17

1.2.1 Mục đích, nội dung cần điều tra 17

1.2.2 Đối tượng, phạm vi điều tra điều tra 18

1.2.3 Phương pháp điều tra 18

1.2.4 Kết quả điều tra 18

Kết luận chương 1 25

Chương 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHỦ ĐỀ “LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG” - VẬT LÍ 10 SỬ DỤNG BÀI TẬP

CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI

QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 26

2.1 Chủ đề “Lực và Chuyển động” - Vật lí 10 26

2.1.1 Nội dung kiến thức trong chủ đề “Lực và chuyển động” 26

2.1.2 Mục tiêu của hoạt động học giải BT có NDTT nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 27

2.1.3 Biên soạn hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn chủ đề “Lực và Chuyển động” - Vật lí 10 28

2.1.4 Thiết kế hoạt động giải quyết BT có NDTT nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 43

Kết luận chương 2 68

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 69

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 69

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 69

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 69

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 69

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 70

3.3.1 Căn cứ đánh giá 70

3.3.2 Phương pháp đánh giá 70

3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm 71

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 71

Kết luận chương 3 79

KẾT LUẬN CHUNG 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

GV

HS

NL GQVĐ

BT NDTT THPT

Giáo viên Học sinh Năng lực Giải quyết vấn đề Bài tập

Nội dung thực tiễn Trung học phổ thông

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Các năng lực cần hình thành cho học sinh phổ thông 8

Bảng 1.2: Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề trong hoạt động giải BT có NDTT 9

Bảng 1.3 Thông số kĩ thuật của mẫu xe Peugeot 3008 14

Bảng 1.4 Kết quả khảo sát hiểu biết của GV về cầu trúc NL GQVĐ 20

Bảng 1.5 Kết quả khảo sát sự đồng ý của GV về cầu trúc NL GQVĐ 21

Bảng 2.1 Kiến thức vật lí trong chủ đề “Lực và chuyển động” 26

Bảng 3.1: Đặc điểm chất lượng học tập của các lớp TN 70

DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ Hình

Hình 1.1 Kết quả khảo sát về sự cần thiết phải bồi dường NL GDVĐ 20

Hình 2.1 Hình ảnh tàu ngầm Kilo 28

Hình 2.2 Hình ảnh tàu Ever Given 29

Hình 2.3 Hình ảnh vệt bánh xe kéo dài trên đường 30

Hình 2.4 Hình ảnh đường băng tại sân bay 30

Hình 2.5 Hình ảnh biển báo hạn chế tốc độ 31

Hình 2.6 Hình ảnh chó săn đuổi thỏ 32

Hình 2.7 Hình ảnh dây dọi 32

Hình 2.8 Hình ảnh con đường trước cổng trường THPT Hồng Quang 33

Hình 2.9 Hình ảnh rải muối lên mặt đường 34

Hình 2.10 Hình ảnh rải cát lên đường ray 34

Hình 2.11 Hình ảnh cầu Nhật Tân 35

Hình 2.12 Hình ảnh đèo Hải Vân 36

Hình 2.13 Hình ảnh xe ô tô Toyota và Honda City 36

Hình 2.14 Hình ảnh mẫu xe Peugeot 3008 37

Hình 2.15 Hình ảnh đường cua được cắt từ clip 38

Hình 2.16 Hình ảnh xe container chở cuộn tôn thép 39

Hình 2.17 Hình ảnh mô tả hoạt động bê, vác đồ 40

Biểu đồ Biểu đồ 3.1 Kết quả TB theo từng tiêu chí hành vi của Bài tập 1 76

Biểu đồ 3.2 Kết quả TB theo từng tiêu chí hành vi của Bài tập 2 76

Biểu đồ 3.3 Kết quả TB theo từng tiêu chí hành vi của Bài tập 3 77

Biểu đồ 3.4 Kết quả TB theo từng tiêu chí hành vi của Bài tập 4 77

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Sự phát triển của kinh tế, xã hội ở mỗi quốc gia luôn gắn liền với sự phát triển của giáo dục và đào tạo Ở Việt Nam, giáo dục và đào tạo được coi là quốc sách hàng đầu; đầu tư cho giáo dục, đào tạo là đầu tư cho phát triển Để giáo dục và đào tạo thực hiện được vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn nhân lực, trí lực chất lượng cho thị trường lao động thì giáo dục và đào tạo cần phải đổi mới Sự đổi mới này là toàn diện, từ mục tiêu, nội dung, phương pháp hình thức tổ chức dạy học đến kiểm tra đánh giá Tiêu điểm trong

sự đổi mới của giáo dục và đào tạo hiện nay đó là sự chuyển mạnh triết lý giáo dục từ định hướng nội dung sang định hướng phẩm chất, năng lực; và điều này được thể hiện rõ nét trong nội dung của Chương trình Giáo dục phổ thông

2018 Cụ thể, mục tiêu đổi mới của chương trình giáo dục phổ thông là giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông, có khả năng tự giác, chủ động, sáng tạo phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, cấp học, biết vận dụng hiệu quả kiến thức phổ thông, kĩ năng đã học vào đời sống; bồi dưỡng phương pháp tự học,

tự nghiên cứu, hướng tới phát triển phẩm chất và năng lực cần thiết đối với người lao động [1]

Ở Việt Nam, việc phát triển năng lực nói chung và NL GQVĐ cho học sinh được chú trọng quan tâm từ những năm 90, thể hiện qua nội dung của các kì đại hội của Đảng Nghị quyết của Hội nghị ban chấp hành Trung ương

Đảng khóa VII đã định hướng: “Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học Kết hợp tốt học với hành, học tập với lao động sản xuất, thực nghiệm và nghiên cứu khoa học, gắn nhà trường với xã hội Áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề của học sinh” Trong Chương trình giáo dục phổ

thông 2018, NL GQVĐ được quy định là một trong những năng lực chung mà chương trình hướng đến hình thành và phát triển cho học sinh Tất cả các môn

học, trong đó có môn vật lí, ngoài việc thực hiện mục tiêu hình thành và phát triển năng lực đặc thù cần phải thực hiện mục tiêu hình thành và phát triển phẩm chất chủ yếu và năng lực chung, trong đó có năng lực GQVĐ [1]

Xuất phát từ đặc thù của kiến thức Vật lí ở nhà trường phổ thông, bên cạnh nội dung lí thuyết thì bài tập vật lí có ý nghĩa đặc biệt trong việc dạy học vật lí ở trường phổ thông Hơn nữa, so với các môn học khác, vật lí có nhiều nội dung kiến thức gắn liền với các hiện tượng xảy ra trong thực tế sản xuất và đời sống Chính vì vậy, vật lí là một trong các môn học có tiềm năng trong dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực GQVĐ của học sinh Nhưng thực tế dạy học trong những năm trước đây cho thấy, lượng kiến thức cần truyền đạt nhiều nhưng thời gian làm việc trên lớp có hạn, áp lực thi cử nặng nề,… do đó, phần lớn giáo viên còn nặng về việc “nhồi nhét” kiến thức cho học sinh, rèn kĩ năng giải bài tập với mục đích là giải được càng nhiều bài tập vật lí càng tốt mà chưa chú ý đến việc sử dụng bài tập vật lí như thế nào trong dạy học để hình thành

và phát triển năng lực của học sinh Những bài tập mà giáo viên sử dụng chủ yếu là những bài tập hàn lâm và chưa có nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, điều này ảnh hưởng đến cái đích mà mục tiêu giáo dục hiện nay đang hướng đến, đó là học sinh cần làm chủ kiến thức, vận dụng được kiến thức, kĩ năng để giải quyết được vấn đề của thực tiễn

Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, giáo viên có thể sử dụng bài tập

có nội dung thực tiễn trong các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học Thông qua việc giải quyết các nhiệm vụ học tập liên quan đến bài tập có nội dung thực tiễn học sinh từ chỗ xác định được vấn đề cần giải quyết, tiếp đến sẽ

đề xuất phương án giải quyết, và huy động kiến thức, kĩ năng, tình cảm, thái độ…thậm chí cần tìm tòi khám phá kiến thức, kĩ năng mới để thực hiện phương

án khả thi nhằm giải quyết được vấn đề trong bối cảnh nhất định, tức là học sinh có cơ hội được hình thành và phát triển năng lực GQVĐ Do đó, bài tập có nội dung thực tiễn là một phương tiện hỗ trợ hiệu quả trong quá trình dạy học vật lí ở trường phổ thông giúp hình thành và phát triển NLGQVĐ của HS

Trong chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí, chủ đề “Lực và Chuyển động” - Vật lí 10 có khá nhiều nội dung kiến thức liên quan đến thực tiễn cuộc sống Việc khai thác bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học không những có tác dụng tạo sự hứng thú, lôi cuốn học sinh vào hoạt động học tập mà còn có tác dụng hữu hiệu trong việc hình thành và bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh

Vì những lí do trên, chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn là:

“Biên soạn và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chủ đề

“Lực và chuyển động” - Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Biên soạn và sử dụng BT có NDTT trong tổ chức hoạt động dạy học một

số nội dung kiến thức thuộc chủ đề “Lực và chuyển động” - Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

3 Giả thuyết nghiên cứu

Nếu biên soạn, xây dựng được BT có NDTT trong chủ đề “Lực và chuyển động” - Vật lí 10 và sử dụng chúng trong dạy học một số kiến thức của chủ đề “Lực và chuyển động” - Vật lí 10 thì có thể bồi dưỡng được NL GQVĐ của học sinh

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về BT có NDTT, NL GQVĐ

- Nghiên cứu nguyên tắc biên tập và sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ

- Phân loại BT có NDTT trong dạy học vật lí

- Đề xuất quy trình sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ

- Biên tập một số BT có NDTT trong dạy học chủ đề “Lực và chuyển động”

- Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động vận dụng kiến thức, kĩ năng giải quyết BT có NDTT nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ

- Xây dựng bảng đánh giá theo tiêu chí (Rubrics) của NL GQVĐ của HS khi giải BT có NDTT

- Tiến hành thử nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi của bài tập

đã biên soạn, xây dựng; tiến trình tổ chức hoạt động vận dụng kiến thức, kĩ năng giải quyết BT có NDTT nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS

5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

BT có NDTT, NL GQVĐ, tiến trình tổ chức hoạt động vận dụng kiến thức, kĩ năng giải quyết BT có NDTT nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS

Phạm vi nghiên cứu

BT có NDTT trong chủ đề “Lực và Chuyển động” - Vật lí 10

Địa bàn tỉnh Cao Bằng, được tiến hành tại một số lớp học thuộc các trường THPT xung quanh thành phố

6 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

Nghiên cứu các tài liệu lí thuyết để tìm hiểu: BT có NDTT trong chủ đề

“Lực và chuyển động” - Vật lí 10, NL GQVĐ, tiến trình tổ chức hoạt động vận dụng kiến thức, kĩ năng giải quyết BT có NDTT chủ đề “Lực và chuyển động” nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS

* Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Sử dụng phương pháp điều tra để tìm hiểu thực trạng việc dạy BT vật lí

có NDTT trong dạy học nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS

* Phương pháp thực nghiệm sư phạm

7 Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn

Chương 2: Tổ chức một số hoạt động dạy học chủ đề “Lực và chuyển

động” - Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Theo X.E.Camennetxki -V.P.Ôrêkhốp thì “Bài tập Vật lí là phương tiện

để dạy học và giáo dục học sinh” [12] Trong một số trường hợp, bản thân việc

nghiên cứu tài liệu học tập cũng tựa như là việc giải những bài tập Vật lí nhất định Vì vậy, không phải ngẫu nhiên mà bài tập được dùng vừa để gây tình huống có vấn đề trong giờ học, vừa để cụ thể hóa những điều kiện khi phát hiện thực chất của các đối tượng nghiên cứu, vừa để củng cố những kết luận đạt

được [12] Cũng theo X.E.Camennetxki - V.P.Ôrêkhốp: bài tập Vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp Vật lí [12]

Trong lĩnh vực nghiên cứu lý luận về tầm quan trọng của bài tập trong học tập bộ môn vật lí ở nước ta từ trước đến nay đã có nhiều công trình của các tác giả như Nguyễn Đức Thâm [9], Phạm Hữu Tòng [6] [7], Nguyễn Thế Khôi [5]

…các tác giả đã chỉ ra rằng bài tập Vật lí có tác dụng giáo dục rất lớn giúp học sinh hình thành kiến thức, hiểu sâu hơn những kiến thức đã học, rèn luyện kỹ năng, vận dụng được kiến thức vào thực tiễn đời sống và sản xuất (bài tập luyện tập và củng cố kiến thức); giáo dục tư tưởng đạo đức, kỹ thuật tổng hợp

và hướng nghiệp Các tác giả cũng chỉ ra rằng bài tập Vật lí có tác dụng tích cực trong việc hình thành kiến thức mới cho học sinh Trong quá trình giải bài tập Vật lí, do phải tự mình phân tích hiện tượng, quá trình diễn ra trong đề bài

để tìm hiểu đề bài, xác định kiến thức, công thức vật lí cần vận dụng, thiết lập

các mối quan hệ cơ bản, luận giải tính toán tìm ra đáp án của bài tập, rồi biện luận kết quả… nên kiến thức của học sinh thu được là của chính họ, các em sẽ nắm chắc, hiểu sâu hơn Đồng thời, việc tổ chức cho học sinh giải bài tập Vật

lí để rút ra kiến thức mới sẽ phát huy tính tích cực, làm việc

Tác giả Lê Thị Hiền và Lê Hoàng Phước Hiền với công trình “Xây dựng bài tập gắn với thực tiễn trong dạy học vật lí nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức của học sinh phổ thông” đã đưa ra khái niệm về bài tập vật lí

gắn với thực tiễn, đưa ra cách phân loại bài tập gắn với thực tiễn, các nguyên tắc xây dựng bài tập thực tiễn và thử nghiệm những bài tập thực tiễn đó trong quá trình dạy học bậc THPT.[3]

Không nằm ngoài xu thế nghiên cứu ứng dụng những bài tập vật lí gắn thực tiễn trong quá trình dạy học Trong những năm gần đây có nhiều luận văn thạc sĩ tập trung nghiên cứu về mảng đề tài này:

Tác giả Đinh Thị Như Thảo (2019) với luận văn “Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần Quang học - Vật lí 9 theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí gắn vào thực tiễn của học sinh” [8]

Với luận văn này tác giả đã xây dựng được một hệ thống tương đối lớn các bài tập gắn với thực tiễn của phần Quang học - vật lí 9 Tuy nhiên, các bài tập này chưa được phân loại một cách rõ ràng nền gây khó khăn trong học tập cho HS

Tác giả Vũ Thành Trung (2020) với đề tài “Xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương dòng điện trong các môi trường - vật lí 11 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh” đã tập trung xây

dựng được một hệ thống các bài tập có thể giúp HS phát triển một cách toàn diện các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề trong phần kiến thức dòng điện trong các môi trường Tuy nhiên, luận văn vẫn chưa thực sự chú trọng trong cách đánh giá sự phát triển năng lực GQVĐ cho HS nên kết quả thu được vẫn còn tương đối hạn chế [11]

Tác giả Nguyễn Đức Hoàng (2020) với đề tài “Sử dụng bài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 11 chương Từ trường” đã xây dựng được hệ thống tương đối hoàn chỉnh và có hệ

thống các khái niệm liên quan tới bài tập vật lí, bài tập vật lí gắn với thực tế, quy trình xây dựng và sử dụng bài tập gắn với thực tế phần kiến thức Từ trường Tuy nhiên, số lượng bài tập áp dụng còn tương đối ít và chưa bao trùm hết ứng dụng trong thực tế nên luận văn vẫn còn nhiều vấn đề phải hoàn thiện thêm [4]

Qua tìm hiểu chúng tôi được biết, đến thời điểm hiện tại vẫn còn ít bài tập

và ít hướng dẫn sử dụng bài tập gắn với thực tiễn phần kiến thức “Lực và chuyển động” - Vật lí 10 với mục đích bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề

của học sinh nên chúng tôi lựa chọn đề tài “Biên soạn và sử dụng bài tập có

nội dung thực tiễn trong dạy học chủ đề Lực và chuyển động - Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh” làm đề tài nghiên

cứu cho luận văn thạc sĩ của mình

1.1.2 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

1.1.2.1 Năng lực và năng lực cần hình thành cho học sinh phổ thông

Có nhiều quan niệm khác nhau về năng lực, trong phạm vi nghiên cứu của

đề tài, chúng tôi dựa trên quan niệm về năng lực của chương trình giáo dục phổ thông 2018 tại Việt Nam Theo đó, năng lực được coi là thuộc tính của cá nhân,

đó là khả năng cá nhân huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng, niềm tin, ý chí, để thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể Để năng lực của cá nhân được hình thành

và phát triển cần có nhiều yếu tố, trong đó rất quan trọng là tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện của chính cá nhân đó [1]

Chương trình giáo dục phổ thông 2018 tại Việt Nam cũng quy định năng lực cốt lõi bao gồm năng lực chung và năng lực đặc thù cần hình thành và phát triển cho học sinh Mỗi nhóm năng lực lại được quy định hình thành và phát triển thông qua những môn học, nhóm môn học khác nhau, cụ thể như sau: [1]

Bảng 1.1: Các năng lực cần hình thành cho học sinh phổ thông

STT Nhóm năng lực Năng lực Môn học được quy định

hình thành và phát triển NL

1 Chung - Tự chủ và tự học

- Giao tiếp và hợp tác

- Giải quyết vấn đề và sáng tạo

Tất cả các môn học và hoạt động giáo dục

2 Đặc thù - Ngôn ngữ; - Tính

toán; - Khoa học; - Công nghệ; - Tin học;

- Thẩm mĩ; - Thể chất

Một số môn học và hoạt động giáo dục bắt buộc

Như vậy, năng lực giải quyết vấn đề là một trong những năng lực cốt lõi, quan trọng cần được hình thành và phát triển cho học sinh thông qua các môn học, trong đó có Vật lí

1.1.2.2 Các khái niệm năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Năng lực GQVĐ là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó - thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng (Định nghĩa trong đánh giá PISA, 2012)

Kết hợp với quan điểm của tác giả Đỗ Hương Trà và các cộng sự [10],

trong luận văn này, chúng tôi quan niệm năng lực GQVĐ là khả năng của một

cá nhân “huy động”, kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… để hiểu và giải quyết vấn đề trong tình huống nhất định một cách hiệu quả và với tinh thần tích cực 1.1.2.3 Các thành tố và tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Năng lực GQVĐ bao gồm nhiều thành tố, mỗi thành tố lại có các chỉ số hành vi với các mức độ chất lượng khác nhau Sử dụng khung năng lực GQVĐ

do nhóm tác giả Đỗ Hương Trà và cộng sự nghiên cứu [10], chúng tôi lựa chọn

và đề xuất các chỉ số hành vi và mức độ tương ứng của năng lực GQVĐ của

HS trong dạy học bài tập có nội dung thực tiễn như sau:

Bảng 1.2: Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề trong hoạt động

giải BT có NDTT Thành tố Chỉ số hành vi Tiêu chí chất lượng của hành vi

1 Tìm hiểu

vấn đề cần

giải quyết

1.1 Tìm hiểu tình huống trong BT

có NDTT

M1.1.1 Quan sát, mô tả được các quá trình, hiện tượng trong BT có NDTT để làm rõ được dữ kiện và vấn đề cần giải quyết (ẩn số phải tìm)

M1.1.2 Bước đầu phân tích thông tin đã cho trong tình huống của BT có NDTT để xuất hiện các câu hỏi riêng lẻ liên quan đến tình huống của BT

M1.1.3 Phân tích, giải thích thông tin đã cho trong tình huống của BT có NDTT để đưa ra được các câu hỏi liên quan đến dữ kiện và ẩn số phải tìm

1.2 Diễn đạt lại hiện tượng, quá trình trong BT có NDTT bằng bằng ngôn ngữ vật lí, hình học

M1.2.1 Diễn đạt lại BT có NDTT một cách đơn giản theo thông tin bài tập đã có

M1.2.2 Diễn đạt lại BT có NDTT trong đó

có sử dụng các hình vẽ, kí hiệu để chỉ ra được dữ kiện đã cho, ẩn số phải tìm (vấn đề cần giải quyết)

M1.2.3 Diễn đạt lại BT có NDTT bằng nhiều cách khác nhau một cách linh hoạt để chỉ ra được dữ kiện đã cho, ẩn số phải tìm (vấn đề cần giải quyết)

2 Đề xuất

giải pháp

2.1 Xác định các kiến thức vật lí có liên quan đến việc

M2.1.1 Nêu được tên các kiến thức vật lí cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong BT

có NDTT

Thành tố Chỉ số hành vi Tiêu chí chất lượng của hành vi GQVĐ giải BT có NDTT M2.1.2 Trình bày được một số nội dung

kiến thức, công thức vật lí liên quan trong việc giải quyết vấn đề trong BT có NDTT nhưng chưa đầy đủ

M2.1.3 Phân tích các thông tin có trong BT

có NDTT để đưa ra được các nội dung kiến thức, công thức vật lí liên quan trong việc giải quyết vấn đề trong BT có NDTT

2.2 Đề xuất giải pháp vận dụng các kiến thức, công thức vật lí liên quan để giải

BT có NDTT

M2.2.1 Bước đầu đề xuất được phương án suy luận lí thuyết hoặc thực nghiệm để thiết lập các mối liên hệ giữa dữ kiện đã cho và

ẩn số phải tìm nhằm giải quyết BT có NDTT

M2.2.2 Đề xuất được phương án suy luận

lí thuyết hoặc thực nghiệm và xác lập được một số mối liên hệ cơ bản giữa dữ kiện đã cho với ẩn số cần phải tìm trong BT có NDTT từ phương án đã đề xuất nhưng chưa hoàn thiện

M2.2.3 Phân tích các thông tin trong phương án đã đề xuất để xác lập được (các) mối liên hệ cơ bản giữa dữ kiện đã cho với những cái chưa biết và ẩn số phải tìm (thông qua hình thức suy luận lí thuyết hoặc thực nghiệm) trong BT có NDTT

3 Thực

hiện giải

pháp

3.1 Thực hiện giải pháp giải BT

có NDTT

M3.1.1 Bước đầu xây dựng lập luận/thực hiện thí nghiệm/luận giải các mối liên hệ hướng tới mục đích tìm ra đáp án của BT có NDTT nhưng chưa ra kết quả

Thành tố Chỉ số hành vi Tiêu chí chất lượng của hành vi GQVĐ M3.1.2 Xây dựng được các lập luận/thực

hiện được thí nghiệm/luận giải các mối liên

hệ để tìm ra đáp án của BT có NDTT nhưng chưa đầy đủ để rút ra được kết luận

M3.1.3 Xây dựng được lập luận/thực hiện được thí nghiệm/luận giải được các mối liên

hệ từ việc huy động ít nhất hai kiến thức, hoặc tiến hành ít nhất hai phép đo … để tìm

ra đáp án của BT có NDTT 3.2 Đánh giá và

điều chỉnh các bước giải BT có NDTT

M3.2.1 Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết BT có NDTT, phát hiện ra sai sót, khó khăn

M3.2.2 Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết BT có NDTT, phát hiện ra sai sót, khó khăn và đưa ra hướng điều chỉnh

M3.2.3 Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết BT có NDTT, phát hiện ra sai sót, khó khăn, đưa ra hướng điều chỉnh và thực hiện việc điều chỉnh

M4.1.1 So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp án và rút ra kết luận khi giải BT có NDTT

M4.1.2 Đánh giá được kết quả cuối cùng và chỉ ra khả năng ứng dụng của kết quả thu được trong tình huống thực tiễn mới

M4.1.3 Xem xét kết quả thu được trong tình huống thực tiễn mới, phát hiện những khó khăn vướng mắc cần giải quyết và diễn đạt vấn đề mới cần giải quyết

Tuy nhiên không phải ở mọi BT nói chung và BT có NDTT nói riêng, việc vận dụng năng lực GQVĐ của HS cũng xuất hiện đủ cả 4 thành tố và không phải ở thành tố nào cũng có đủ các tiêu chí với đầy đủ những mức độ như bảng trên Vì vậy, khi đánh giá NL GQVĐ của HS ở một bài tập nào đó, cần căn cứ vào nội dung cụ thể của bài tập để xác định các chỉ số hành vi của NL GQVĐ tương ứng và đánh giá Việc thể hiện các mức độ của chỉ số hành vi của các bài tập khác nhau là khác nhau

1.1.3 Bài tập có nội dung thực tiễn

1.1.3.1 Khái niệm bài tập thực tiễn

Có nhiều quan niệm khác nhau về BT có NDTT, trong đó có thể kể tới định nghĩa về bài tập thực tiễn của tác giả Lê Thị Thanh Oai (2016), theo đó bài

tập thực tiễn “là dạng bài tập xuất phát từ các tình huống thực tiễn, được giao cho HS thực hiện để vận dụng những điều đã học nhằm hình thành kiến thức mới hoặc củng cố, hoàn thiện, nâng cao kiến thức đã học đồng thời phát triển năng lực người học”

BT vật lí có NDTT trước hết phải là BT vật lí Theo X.E.Camennetxki

-V.P.Ôrêkhốp thì “bài tập vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp Vật lí.” [12]

Từ những định nghĩa về BT thực tiễn và BT vật lí, các quan niệm về BT vật lí có NDTT đã được xuất hiện Trong luận văn này chúng tôi sử dụng quan niệm BT vật lí có NDTT là những bài tập có hiện tượng, quá trình diễn ra là những tình huống có thật trong thực tiễn hoặc được mô phỏng từ những tình huống có thật trong thực tiễn Yêu cầu của bài tập có thể đề cập đến việc giải thích hiện tượng, đề xuất giải pháp, tính toán số liệu, thực hiện thí nghiệm để GQVĐ đặt ra của bài tập dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp Vật

lí Dấu hiệu để nhận biết một BT có NDTT là BT đó có sử dụng số liệu thực

tế, có hình ảnh, video minh hoạ cho hiện tượng, quá trình thật xảy ra trong thực tiễn đời sống

1.1.3.2 Phân loại bài tập vật lí có nội dung thực tiễn

Tuỳ thuộc vào các tiêu chí phân loại khác nhau sẽ có những loại bài tập khác nhau Ở đây, chúng tôi sử dụng tiêu chí phân loại theo cách ra điều kiện

và yêu cầu của bài tập, khi đó BT vật lí có NDTT có các loại sau:

- Bài tập có NDTT yêu cầu giải thích hiện tượng: Là loại bài tập thường

được được kết thúc bằng những câu hỏi như “Vì sao? Hãy giải thích hiện tượng trên? Hiện tượng trên xảy ra là do đâu? Khi giải quyết yêu cầu của bài tập loại này đòi hỏi người học không chỉ phải thực hiện các phép suy luận lôgic mà

có khi phải thực hiện các phép toán để giải thích các hiện tượng, các tình huống nảy sinh trong thực tiễn

Ví dụ 1: Ở các sân bay, người ta thường thiết kế đường băng rất dài (đường băng của sân bay Paris - Charles - De - Gauller dài khoảng 4215 m, đường băng của sân bay Narita dài khoảng 4000 m, sân bay Nội Bài có đường băng dài khoảng 3800m, sân bay Tân Sơn Nhất có đường băng dài khoảng

3800 m ) Tại sao các đường băng phải thiết kế dài như vậy?

Ví dụ 2: Đèo Hải Vân tiếp giáp giữa Thừa Thiên Huế và thành phố Đà Nẵng là một trong những con đèo hùng vĩ nhưng cũng nguy hiểm bậc nhất ở nước ta Ở đây có rất nhiều những khúc cua “tay áo” rất nguy hiểm Để giảm sự nguy hiểm của những khúc cua này người ta đã làm cho mặt đường hơi có độ nghiêng hướng vào tâm quỹ đạo Tại sao người ta lại phải làm như vậy?

Ví dụ 3: Tình huống xe đạp, xe máy đi vào đường cua trên đoạn đường ngay trước cổng trường THPT Hồng Quang (huyện Lục Yên, tỉnh Yên Bái) bị ngã xảy ra liên tục trong thời gian dài (video kèm theo) Phải chăng hiện tượng này xảy ra là do yếu tố tâm linh? Em hãy giải thích nguyên nhân của hiện tượng trên?

- Bài tập có NDTT yêu cầu đưa ra các nhận xét, nhận định và/hoặc tính toán các đại lượng vật lí, dựa trên những số liệu thực tế Loại bài tập này

thường yêu cầu người học nhận xét, so sánh, phân tích, biện giải, tính toán dựa trên những số liệu thực tiễn

Ví dụ 1: Theo công bố của nhà sản xuất: xe ô tô Toyota Vios có công suất

107 mã lực, khối lượng không tải là 1110 kg Xe ô tô Honda City có công suất

109 mã lực, khối lượng không tải là 1117 kg Nếu coi công suất của hai xe tương đương nhau và bỏ qua một số thông số kỹ thuật khác Xe nào có khả năng tăng tốc nhanh hơn?

Ví dụ 2: Theo công bố của nhà sản xuất, mẫu xe Peugeot 3008 có các thông số sau:

Bảng 1.3 Thông số kĩ thuật của mẫu xe Peugeot 3008

Thông số kĩ thuật

Kích thước dài x rộng x cao (mm) 4.510 x 1.850 x 1.662

Thời gian tăng tốc từ 0 - 100 km/h (s) 10.2

Trọng lượng không tải (kg) 1.480

Trọng lượng toàn tải (kg) 1.930

a) Hãy đổi các thông số về kích thước, chiều dài cơ sở, tốc độ tối đa ở bảng trên sang giá trị theo đơn vị đo trong hệ SI

b) Tính lực tác dụng để mẫu xe trên chở đủ tải trọng và tăng tốc từ trạng thái nghỉ đến 100km/h

- Bài tập có NDTT yêu cầu đưa ra những giải pháp cho tình huống thực tiễn: Đây là loại BT có NDTT đòi hỏi người học phải đề xuất giải pháp cho

tình huống thực tiễn xuất hiện trong bài tập Việc đề xuất giải pháp phải dựa trên các căn cứ khoa học để giải thích hiện tượng, các nguy cơ xảy ra để từ đó

đề xuất giải pháp nhằm tránh hoặc hạn chế các tai nạn, hướng tới đạt hiệu quả mong muốn trong tình huống thực tiễn cụ thể Ví dụ: Theo clip từ link https://www.youtube.com/waCSh?v=Z4UQw7HLrbk, chúng ta thấy một người đang dùng dụng cụ xà đơn gắn cửa để thực hiện động tác luyện tập lên, xuống

xà Trong quá trình thực hiện động tác, người đó đã làm rớt xà và ngã xuống đất Em hãy giải thích nguyên nhân của hiện tượng trên và đề xuất biện pháp sử dụng xà đơn gắn cửa để đảm bảo an toàn

- Bài tập có NDTT yêu cầu đề xuất và vận dụng giải pháp vào tình huống thực tiễn cụ thể Đây là loại bài tập yêu cầu mức độ giải quyết vấn đề thực tiễn

cao nhất Để giải bài tập loại này, người học từ chỗ vận dụng kiến thức và phương pháp vật lí để giải thích hiện tượng có trong tình huống thực tiễn, sau

đó đề xuất giải pháp và vận dụng giải pháp đó để thực hiện hiệu quả tình huống thực tiễn cụ thể Ví dụ: Một trong những nguyên nhân gây cong vẹo, tổn thương cột sống là do bê vác vật nặng không đúng tư thế Em hãy đề xuất cách

bê vác, di chuyển vật nặng đúng tư thế để tránh các rủi ro về cong vẹo, tổn thương cột sống Giải thích lý do đề xuất biện pháp đó? Vận dụng giải pháp đã

đề xuất trong bê vác các vật nặng trong thực tiễn cuộc sống

Để giải quyết yêu cầu của các loại bài tập trên đòi hỏi người học không chỉ phải thực hiện các phép suy luận lôgic mà có khi phải thực hiện các phép toán, thực hiện thí nghiệm để giải thích các hiện tượng, đưa ra nhận xét, đề xuất giải pháp, vận dụng giải pháp vào tình huống thực tiễn cụ thể

1.1.3.3 Nguyên tắc biên tập và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Việc biên tập và sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm phát

triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ở trường phổ thông cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

- Nội dung bài tập cần phản ánh những hiện tượng, quá trình diễn ra

trong đời sống và sản xuất Đó có thể là những tình huống thật trong thực tiễn hoặc được mô phỏng từ những tình huống có thật trong thực tiễn Trong BT có NDTT xuất hiện những số liệu thực tế, có hình ảnh, video minh hoạ cho hiện tượng, quá trình thật xảy ra trong thực tiễn đời sống

- Yêu cầu của bài tập có thể đề cập đến việc giải thích hiện tượng, đề xuất giải pháp, tính toán số liệu, thực hiện thí nghiệm Khi giải quyết yêu cầu trên cần dựa trên cơ sở các kiến thức vật lí và phương pháp Vật lí

- Những dữ liệu thực tiễn được sử dụng trong BT có NDTT phải là những

dữ liệu đảm bảo sự chính xác, khoa học và cập nhật với thời đại Không đưa vào BT những dữ liệu đã quá cũ, lạc hậu không còn phù hợp với thời đại

- Những vấn đề có nội dung thực tiễn được phản ánh trong BT cần quen thuộc, gần gũi với kinh nghiệm đời sống và cuộc sống xung quanh của học sinh Đồng thời, những vấn đề thực tiễn đó cần phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh

- BT có NDTT được lược hoá so với các diễn biến của tình huống thật trong thực tiễn để làm nổi bật mối quan hệ giữa bài tập với nội dung kiến thức

mà học sinh đang được học Đồng thời, việc đơn giản tình huống thực tiễn diễn

ra trong bài tập cũng góp phần đảm bảo tính sư phạm, tính vừa sức đối với học sinh; từ đó tạo động lực giải bài tập của học sinh

- BT vật lí có NDTT khi được sử dụng trong dạy học phải đảm bảo tính lô gic, tính hệ thống của BT Các BT có NDTT cũng cần được sắp xếp theo chương, phần, hay theo các mức độ phát triển các hành vi của học sinh BT được lựa chọn và sử dụng từ đơn giản đến phức tạp, từ BT yêu cầu giải thích hiện tượng, đến BT yêu cầu đưa nhận xét, nhận định, rồi BT yêu cầu đề xuất biện pháp và đề xuất biện pháp

- Việc hướng dẫn HS giải BT có NDTT cần tuân thủ và bám sát các bước giải của BT vật lí thông thường Tức là từ việc đọc và tìm hiểu bài tập, phân tích hiện tượng, đến luận giải tính toán và cuối cùng là nhận xét, đánh giá kết quả và biện luận

- Các nhiệm vụ được xây dựng cho HS để thực hiện giải BT có NDTT cũng cần bám sát các bước giải quyết vấn đề của HS Cụ thể các nhiệm vụ đó

có thể là: nhiệm vụ tìm hiểu bài tập để đề xuất các câu hỏi tìm hiểu dữ kiện và

ẩn số của bài tập; nhiệm vụ phân tích hiện tượng trong bài tập để phát hiện và trình bày kiến thức vật lí cần sử dụng để giải quyết bài tập; nhiệm vụ xây dựng, luận giải, tính toán để tìm ra ẩn số; nhiệm vụ kiểm tra, đánh giá quá trình và kết quả của bài tập

1.1.3.4 Quy trình sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

BT vật lí có thể được sử dụng ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình dạy học như giai đoạn mở đầu/khởi động, giai đoạn hình thành kiến thức, hay giai đoạn luyện tập, vận dụng Trong phạm vi của luận văn, chúng tôi sử dụng

BT có NDTT trong giai đoạn luyện tập, vận dụng của quá trình dạy học Tức

là, sau khi học sinh đã có kiến thức, kĩ năng cần thiết GV sẽ tổ chức hoạt động học yêu cầu HS vận dụng kiến thức, kĩ năng đã có để giải quyết BT có NDTT Khi đó, quy trình sử dụng BT có NDTT trong giai đoạn luyện tập, vận dụng nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS được chúng tôi sử dụng theo cac bước sau:

- Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học bài học gắn với việc sử dụng BT có NDTT nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS

- Bước 2: Lựa chọn, biên tập, xây dựng BT có NDTT phù hợp nhằm đạt được mục tiêu dạy học

- Bước 3: Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể có sử dụng BT có NDTT trong

tổ chức hoạt động học nhằm đạt được mục tiêu dạy đã được xác định

- Bước 4: Tổ chức thực hiện hoạt động dạy học có sử dụng BT có NDTT nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS

- Bước 5: Đánh giá tiến trình dạy học, quá trình tổ chức và kết quả đạt được của hoạt động dạy học có sử dụng BT có NDTT nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS

1.2 Cơ sở thực tiễn việc sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy

và học môn Vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

1.2.1 Mục đích, nội dung cần điều tra

- Tìm hiểu thực trạng sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, cụ thể tại một số trường THPT trên địa bàn thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng

- Tìm hiểu thực trạng dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ tại một số trường THPT trên địa bàn thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng

- Tìm hiểu những khó khăn gặp phải (đối với GV và HS) khi sử dụng BT

có NDTT trong hoạt động luyện tập, vận dụng kĩ năng, kiến thức đã học nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS

- Tìm hiểu quan điểm, ý kiến của GV về cấu trúc NL GQVĐ trong hoạt động giải BT có NDTT, nguyên tắc, quy trình sử dụng BT có NDTT trong hoạt động luyện tập, vận dụng kĩ năng, kiến thức đã học nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS

- Tìm hiểu quan điểm, ý kiến của GV về cơ hội sử dụng BT có NDTT trong dạy học phần “Lực và chuyển động” - Vật lí 10

1.2.2 Đối tượng, phạm vi điều tra điều tra

- Hoạt động dạy học luyện tập, vận dụng kiến thức kĩ năng đã có trong giải quyết BT có NDTT tại một số trường THPT trên địa bàn thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng

- Hoạt động dạy học vật lí tại một số trường THPT trên địa bàn thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS

1.2.3 Phương pháp điều tra

Để đạt được mục đích điều tra và triển khai các nội dung cần điều tra, chúng tôi đã thực hiện điều tra trên GV và HS của một số trường THPT trên địa bàn thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng thông qua các hình thức phỏng vấn trực tiếp và phát phiếu điều tra

1.2.4 Kết quả điều tra

1.2.4.1 Kết quả điều tra đối với giáo viên

Chúng tôi tiến hành điều tra trên 120 HS, 18 GV ở 03 trường THPT trên địa bàn thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng bao gồm: Trường THPT Bế Văn Đàn, THPT Cao Bình và THPT Thành Phố Cao Bằng thu được như sau:

a) Đặc điểm, tình hình các trường THPT trên địa bàn thành phố Cao Bằng được điều tra

Trong những năm qua, được sự quan tâm đầu tư từ các cấp chính quyền thành phố Cao Bằng nên cơ sở vật chất của THPT Bế Văn Đàn, THPT Cao Bình và THPT Thành Phố Cao Bằng khang trang, đáp ứng tốt nhu cầu giảng dạy và học tập của GV cũng như HS Cả ba trường đều đã có phòng thí nghiệm riêng nhưng các thiết bị thí nghiệm còn thiếu hoặc đã quá cũ, các thiết bị ít được sử dụng, khi có tiết thực hành hay tiết học có sử dụng thí nghiệm thì các giáo viên hay mang dụng cụ thí nghiệm lên lớp học để dạy Dụng cụ thí nghiệm vật lí đôi khi còn để chung giữa các khối, không bảo quản tốt do đó đa phần bị hỏng không sử dụng được Trong những năm qua cả ba trường THPT đều quan tâm vận dụng những phương pháp dạy học tích cực nhằm nâng cao chất lượng kết quả học tập cho HS nhưng kết quả vẫn chưa thực sự như mong đợi

GV vật lí tại cả ba trường THPT đều là những người được đào tạo chính quy tại những trường đại học sư phạm Tất cả GV vật lí đều yêu nghề, được cấp trên, đồng nghiệp và HS đánh giá cao về năng lực, chuyên môn, nghiệp vụ, có nhiều sáng kiến kinh nghiệm đổi mới phương pháp giảng dạy cũng như có những HS đạt giải cao trong các kì thi HS giỏi cấp tỉnh Có nhiều giáo viên đã hoàn thành chương trình thạc sĩ về phương pháp giảng dạy bộ môn vật lí

b) Kết quả điều tra GV và HS

Đối với GV, khi được hỏi về khái niệm, cấu trúc và các năng lực thành phần của năng lực GQVĐ thì 100% GV được hỏi đều hiểu về khái niệm năng lực GQVĐ là gì, tuy nhiên bên cạnh đó vẫn có một số GV chưa xác định được

rõ các thành phần của năng lực GQVĐ (03/18, 27,76%) Vẫn còn 04/18 (20%)

GV chưa hiểu đầy đủ về cấu trúc của năng lực GQVĐ Bên cạnh đó vẫn có 5/18 tương ứng với 27,79% GV được hỏi vẫn hiểu mơ hồ về năng lực GQVĐ cũng như vai trò của nó với sự phát triển của HS GV có được tập huấn về đổi

mới phương pháp giảng dạy nhưng nội dung tập huấn dàn trải nên chưa thực sự hữu ích Qua đây có thể thấy được cần phải tổ chức thêm nhiều buổi tập huấn, bỗi dưỡng kiến thức nhằm nâng cao chất lượng của đội ngũ GV hơn nữa

Bảng 1.4 Kết quả khảo sát hiểu biết của GV về cầu trúc NL GQVĐ

1 Hiểu về khái niệm 18/18 100

Hình 1.1 Kết quả khảo sát về sự cần thiết phải bồi dưỡng NL GDVĐ

Khi được hỏi ý kiến đồng ý hoặc không đồng ý (chọn hoặc không chọn)

về cấu trúc năng lực của NL GQVĐ của học sinh khi tham gia hoạt động học vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết BT có NDTT, 100% GV được hỏi đều đồng ý với cấu trúc NL GQVĐ trong hoạt động giải BT có NDTT mà chúng tôi đã đề xuất Số liệu cụ thể được thể hiện qua bảng sau:

77.78%

22.22%

0

Rất cần thiết Cần thiết Không cần thiết Hoàn toàn không cần thiết

Bảng 1.5 Kết quả khảo sát sự đồng ý của GV về cầu trúc NL GQVĐ

đồng ý

1 Tìm hiểu vấn đề cần

giải quyết

1.1 Tìm hiểu tình huống trong bài tập có

1.2 Diễn đạt lại bài tập có nội dung thực tiễn bằng bằng ngôn ngữ vật lí, hình vẽ 100%

2 Đề xuất giải pháp

giải quyết vấn đề

2.1 Xác định các kiến thức vật lí có liên quan đến việc giải BT có NDTT 100% 2.2 Đề xuất giải pháp vận dụng các kiến

thức, công thức vật lí liên quan để giải BT

Đối với quan niệm, ý kiến của GV về BT có NDTT, 100% GV được hỏi cho rằng BT có NDTT là những BT mà hiện tượng, quá trình diễn ra trong bài tập phải phản ánh những tình huống có thật trong thực tiễn, yêu cầu của bài tập được giải quyết dựa trên các kiến thức vật lí và phương pháp vật lí, trong bài tập phải có sử dụng số liệu thực tế, có hình ảnh, video minh hoạ cho hiện tượng, quá trình thật xảy ra trong thực tiễn đời sống; 66,67% GV được hỏi

đồng ý rằng BT có NDTT có thể là những bài tập có hiện tượng, quá trình diễn

ra trong bài tập được mô phỏng từ tình huống có thật trong thực tiễn

Khi đánh giá mức độ cần thiết của việc sử dụng BT có NDTT trong dạy học VL, có 100% GV đánh giá từ mức độ cần thiết trở lên (11,11% đánh giá cần thiết, 88,89% đánh giá rất cần thiết) và lí do các thầy cô đưa ra về cơ bản đều tập trung vào việc tạo hứng thú, động lực trong học tập của HS trong môn vật lí và thực hiện mục tiêu vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết vấn đề của thực tiễn mà chương trình GDPT 2018 đã đề ra

Với câu hỏi về mục đích sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, chúng tôi đưa ra nhằm đánh giá tính hệ thống trong sự lựa chọn của GV ở các câu hỏi trước đó của GV Trong câu hỏi này, 100% GV được hỏi đều đồng ý với mục đích sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí ở trường phổ thông là nhằm tạo hứng thú, động lực học tập cho học sinh; có tác dụng hình thành và phát triển năng lực của học sinh; góp phần hình thành và phát triển phẩm chất của học sinh; củng cố niềm tin về kiến thức vật lí và tăng cường niềm yêu thích môn học của học sinh và cuối cùng là hướng tới mục đích cuối cùng của CT GDPT là khả năng vận dụng kiến thức kĩ năng đã học

để giải quyết được vấn đề của thực tiễn

Việc sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm hình thành và phát triển NL GQVĐ của HS còn hạn chế, điều này được thể hiện qua kết quả khảo sát GV, cụ thể như sau: 22,22% GV được hỏi trả lời thường xuyên (3/18) và rất thường xuyên (1/18), còn lại 77,78 GV được hỏi trả lời là thỉnh thoảng (13/18)

và không bao giờ (1/18) Và lí do thầy, cô đưa ra chủ yếu là có sử dụng BT vật

lí có NDTT trong dạy học nhưng chủ yếu với mục đích tạo hứng thú học tập cho HS và rèn kĩ năng, thói quen vận dụng kiến thức vào thực tiễn chứ chưa quan tâm nhiều đến mục đích phát triển năng lực GQVĐ cho HS

Trong câu hỏi về khó khăn trong quá trình tổ chức dạy học giải BT có NDTT nhằm phát triển NL GQVĐ của HS, 100% GV được hỏi đều cho rằng

việc sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm hình thành và phát triển

NL GQVĐ của HS là do chưa hiểu rõ về cấu trúc và mức độ các chỉ số hành vi của NL GQVĐ trong dạy BT có NDTT; khó khăn trong việc tìm kiếm, biên tập nguồn BT vật lí có NDTT; khó khăn trong việc thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng BT có NDTT nhằm phát triển NL GQVĐ của HS và chưa hiểu rõ cách đánh giá năng lực GQVĐ của HS trong dạy học sử dụng BT có NDTT

Khi được hỏi ý kiến về giải pháp giải quyết những khó khăn trong dạy học vật lí sử dụng BT có NDTT nhằm hình thành và phát triển NL GQVĐ của học sinh, GV đã đề xuất một số giải pháp như sau: Tổ chức các buổi tập huấn, sinh hoạt chuyên đề để hướng dẫn GV thiết kế tiến trình dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí; tổ chức buổi tập huấn, sinh hoạt chuyên đề về BT có NDTT trong dạy học vật lí ở trường phổ thông; hướng dẫn GV biên tập và sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm hình thành và phát triển NL GQVĐ của HS

Đối với học sinh, khi được hỏi về không khí lớp học thường được xuất hiện trong giờ vật lí thì số HS cho rằng giờ học vật lí có không khí sôi nổi chiếm tỉ lệ ít (29,17%), còn lại là bình thường (66,67%), buồn chán (2,5%) và căng thẳng (0,83%); đa số các em đều cho rằng thích và rất thích tham gia hoạt động giải bài tập vật lí có NDTT (Thích: 79,17% , Rất thích: 8,33% ), còn lại là Bình thường chiếm 12,5%

Mức độ sử dụng BT có NDTT của thầy cô trong dạy học vật lí ở trên lớp được HS cho rằng chủ yếu là thỉnh thoảng (79,17%) và không bao giờ (10,83%), còn lại là thường xuyên chiếm 10% HS cũng cho rằng GV chủ yếu

sử dụng BT có NDTT ở bước luyện tập, vận dụng (100%) và giai đoạn mở đầu/khởi động (chiếm 70,83%) Khi tham gia hoạt động giải BT có NDTT, HS được tham gia nhiệm vụ giải thích hiện tượng xảy ra trong bài tập (100%); đưa

ra ý kiến, nhận định về hiện tượng xảy ra trong BT và giải thích cho lời nhận xét, nhận định đó (4,17%); không HS nào chọn được tham gia nhiệm vụ đề

xuất biện pháp/giải pháp cho tình huống xảy ra trong bài tập, thực hiện biện pháp đã đề xuất

Khi được hỏi về đề xuất nguyện vọng với thầy cô trong dạy học vật lí, HS

đã đưa ra mong muốn được tham gia các hoạt động học giải bài tập vật lí liên quan đến tình huống thực tiễn để giờ học vật lí được sôi nổi, không buồn chán

và bản thân học sinh thêm sự yêu thích đối với môn học

Kết quả điều tra đã cho thấy vai trò quan trọng của việc sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí và cơ hội của việc sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm hình thành và phát triển NL GQVĐ của HS

Kết luận chương 1

Từ việc nghiên cứu cơ sở lí luận về cấu trúc NL GQVĐ và BT có NDTT chúng tôi đã lựa chọn và đề xuất các chỉ số hành vi và mức độ tương ứng của năng lực GQVĐ của HS trong dạy học bài tập có nội dung thực tiễn; đưa ra được các loại BT có NDTT thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài; đề xuất nguyên tắc biên tập và sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS; đề xuất quy trình sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS Đồng thời, để tìm hiểu thực trạng sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS, chúng tôi đã tiến hành điều tra 18 giáo viên và 120 HS của 03 trường THPT trên địa bàn thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng, gồm trường THPT Bế Văn Đàn, trường THPT Cao Bình và trường THPT Thành Phố Cao Bằng và kết quả thu được cho thấy đa phần GV nhận thức rõ vai trò quan trọng của việc sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí và cơ hội của việc sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm hình thành và phát triển NL GQVĐ của HS Qua đó, chúng tôi cũng thu nhận được những khó khăn mà GV gặp phải trong việc sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm hình thành và phát triển

NL GQVĐ của HS

Những kết quả nghiên cứu cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của đề tài là căn

cứ quan trọng để chúng tôi đề xuất và thực hiện những nhiệm vụ tiếp theo của chương 2, đó là: biên tập một số BT có NDTT trong dạy học kiến thức chủ đề vật lí cụ thể và xây dựng tiến trình dạy học có sử dụng BT có NDTT trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực GQVĐ của HS

Chương 2

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHỦ ĐỀ

“LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG” - VẬT LÍ 10 SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 2.1 Chủ đề “Lực và Chuyển động” - Vật lí 10

2.1.1 Nội dung kiến thức trong chủ đề “Lực và chuyển động”

Từ yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù của chủ đề “Lực và chuyển

động”, chúng tôi xác định các kiến thức cần dạy học trong chủ đề “Lực và chuyển động” như sau: [2]

Bảng 2.1 Kiến thức vật lí trong chủ đề “Lực và chuyển động”

Mô tả chuyển

động

- Khái niệm tốc độ trung bình,

- Khái niệm độ dịch chuyển, đồ thị (độ dịch chuyển - thời gian), vận tốc tổng hợp

- Khái niệm vận tốc: định nghĩa, công thức, vận tốc tổng hợp

- Độ dịch chuyển tổng hợp, vận tốc tổng hợp

- Đo tốc độ Chuyển động

Phần Nội dung kiến thức

- Điều kiện cân bằng của vật

2.1.2 Mục tiêu của hoạt động học giải BT có NDTT nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Từ cấu trúc năng lực GQVĐ của HS trong giải BT có NDTT của HS đã được lựa chọn và đề xuất ở Bảng 1.2, chúng tôi xác định mục tiêu tổ chức hoạt động học giải BT có NDTT nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của HS như sau:

- Tìm hiểu được tình huống trong bài tập có nội dung thực tiễn

- Diễn đạt lại bài tập có nội dung thực tiễn bằng bằng ngôn ngữ vật lí

- Xác định các kiến thức vật lí có liên quan đến việc giải BT có NDTT

- Đề xuất giải pháp vận dụng các kiến thức, công thức vật lí liên quan để giải BT có NDTT

- Thực hiện giải pháp giải BT có NDTT

- Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết cụ thể ngay trong quá trình

thực hiện

- Đánh giá được quá trình giải quyết vấn đề, phát hiện vấn đề mới khi giải

BT có NDTT

2.1.3 Biên soạn hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn chủ đề “Lực và Chuyển động” - Vật lí 10

A Bài tập có nội dung thực tiễn yêu cầu giải thích hiện tượng

Bài 1 Tàu ngầm Kilo là một trong những vũ khí hiện đại của Quân đội

nhân dân Việt Nam Tàu ngầm góp phần rất lớn vào công cuộc bảo vệ vùng biển của tổ quốc Tàu ngầm thường thực hiện những chuyến hành trình dài ngày dưới mực nước biển Trong quá trình tàu ngầm di chuyển các thủy thủ không biết mình có đang thực sự di chuyển không Tại sao họ lại có cảm giác này? Muốn biết mình có thực sự di chuyển không thì các thủy thủ phải làm cách nào?

Bài 2 (Cho HS xem Video tàu Ever Given bị mắc cạn) Ngày 23-3, tại

kênh đào Suez, siêu tàu Ever Given dài 400m, rộng 59m, với tải trọng 224 nghìn tấn đã bị mắc cạn trong quá trình di chuyển Để giải cứu, giúp con tàu trở lại đường lưu thông, người ta đã phải huy động các tàu lai dắt để kéo mũi tàu Các tàu lai dắt không chuyện động cùng hướng nhưng chúng vẫn giúp kéo mũi tàu khỏi mắc cạn Vì sao như vậy?

Hình 2.2 Hình ảnh tàu Ever Given

 Hướng dẫn giải

- Người ta phải dùng tới hai tàu để kéo thay vì một là do, quá trình sử dụng hai tàu kéo tàu hàng sẽ được định hướng tốt hơn dẫn đến khả năng di chuyển đúng theo luồng đã định trước cũng tốt hơn

- Để điều khiển hai tàu kéo đi với chiều và vận tốc như mong muốn trong trường hợp này người ta phải sử dụng quy tắc hợp lực giữa hai lực cùng điểm đặt và khác phương chiều Người ta phải điều khiển hai tàu kéo sao cho lực tổng hợp tạo thành từ chúng luôn cùng phương với luồng lạch của cảng

Bài 3 Tại sao khi xe ô tô đang đi với tốc cao, người tài xế phanh gấp lại

để lại những vệt bánh xe kéo dài trên đường?

Hình 2.3 Hình ảnh vệt bánh xe kéo dài trên đường

 Hướng dẫn giải

- Khi đang chuyển động với tốc độ cao mà người lái xe kéo phanh đột ngột thì theo tính chất của lực quán tính xe vẫn bị chuyển động thêm một đoạn đường nhỏ nữa Trong quá trình này lực ma sát sinh ra bởi phanh xe làm cho 4 bánh bị giữ chặt Khi bị giữ chặt 4 bánh sẽ chuyển động trượt trên mặt đường, kết quả là tạo thành những vệt bánh xe kéo dài

Bài 4 Ở các sân bay thường người ta thiết kế đường băng rất dài (đường

băng của sân bay Paris - Charles - De - Gauller dài khoảng 4215 m, đường băng của sân bay Narita dài khoảng 4000 m, sân bay Nội Bài có đường băng dài khoảng 3800m, sân bay Tân Sơn Nhất có đường băng dài khoảng 3800 m ) Tại sao các đường băng phải thiết kế dài như vậy?

Hình 2.4 Hình ảnh đường băng tại sân bay

 Hướng dẫn giải

Áp dụng định luật II Newton chúng ta thấy rằng, gia tốc tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật Vật có khối lượng càng lớn thì khả năng giảm tốc độ càng chậm Vì thế đường cất hạ cánh của sân bay càng có chiều dài lớn thì càng đảm bảo khả năng cất hạ cánh an toàn cho máy bay

Bài 5 Trên cao tốc Hà Nội - Hải Phòng, tốc độ cao nhất cho phép của ô tô

là 120 km/h Để đảm bảo an toàn khi lưu thông trên tuyến đường này, các tài xế phải tuân thủ nguyên tắc an toàn nào? Vì sao