phát triển năng lực hợp tác của học sinh qua sử dụng thí nghiệm trong dạy học nhóm một số kiến thức phần từ trường và cảm ứng điện từ vật lí trung học phổ thông

Trong đó, nhiều nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng, trong đổi mới GV cần tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực, hình thành tính chủ động, sáng tạo của

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ MINH PHƯƠNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA HỌC SINH QUA SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC NHÓM MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 9140111

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ MINH PHƯƠNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA HỌC SINH QUA SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC NHÓM MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 9140111

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1 PGS TS LÊ VĂN GIÁO

2 TS LÊ THANH HUY

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu là khách quan, trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Thừa Thiên Huế, ngày … tháng … năm 2024 Tác giả luận án

Lê Thị Minh Phương

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Văn Giáo và TS Lê Thanh Huy đã giúp đỡ tôi trong việc xây dựng ý tưởng cũng như đã tận tình hướng dẫn, động viên tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Ban Đào tạo- Đại học Huế, Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm- Đại học Huế, Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm Khoa Vật lí, Tổ bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Vật lí đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và triển khai thực hiện luận án

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Hội đồng giám khảo bảo vệ, đánh giá luận án tiến sĩ cấp cơ sở và cấp Đại học Huế đã dành thời gian để đọc, chỉnh sửa và góp ý cho tác giả để luận án được hoàn thiện hơn

Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu, giáo viên và học sinh các trường THPT Phan Thành Tài, thành phố Đà Nẵng; THPT Thuận Hóa, tỉnh Thừa Thiên Huế đã nhiệt tình phối hợp, giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra và thực nghiệm sư phạm

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp- những người đã luôn động viên, giúp đỡ về mọi mặt để tôi hoàn thành luận án

Thừa Thiên Huế, ngày … tháng … năm 2024 Tác giả luận án

Lê Thị Minh Phương

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Dạy học Đối chứng Giáo viên Học sinh Hợp tác Kĩ năng Máy vi tính Nghiên cứu Năng lực

Năng lực hợp tác Năng lực thành tố Nhà xuất bản

Phương tiện dạy học Phương pháp

Phương pháp dạy học Sách giáo khoa

Trung học phổ thông Thí nghiệm

Thực nghiệm

Thực nghiệm sư phạm Tiêu chí

Vật lí

DH ĐC GV HS HT KN MVT NC NL NLHT NLTT NXB PTDH PP PPDH SGK THPT TN TNg TNSP TC VL

2 Mục tiêu của đề tài 5

3 Giả thuyết khoa học 5

4 Đối tượng nghiên cứu 5

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 6

6 Phạm vi nghiên cứu 6

7 Phương pháp nghiên cứu 6

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 6

7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 6

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 7

8 Những đóng góp mới của luận án 7

8.1 Về mặt lí luận 7

8.2 Về mặt thực tiễn 7

9 Cấu trúc của luận án 7

NỘI DUNG 8

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 9

1.1 Những nghiên cứu về việc phát triển năng lực và năng lực hợp tác 9

1.1.1 Những nghiên cứu về phát triển năng lực, năng lực hợp tác của học sinh trên thế giới 9

1.1.1.1 Các kết quả nghiên cứu về phát triển năng lực của học sinh ở nước ngoài 9

1.1.1.2 Những nghiên cứu về việc phát triển năng lực hợp tác của học sinh ở nước ngoài 11

1.1.2 Những nghiên cứu về phát triển năng lực, năng lực hợp tác của học sinh ở trong nước 14

1.1.2.1 Các nghiên cứu về việc phát triển năng lực của học sinh 14

1.1.2.2 Các kết quả nghiên cứu về phát triển năng lực hợp tác của học sinh

16

1.2 Các nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí 18

1.2.1 Các nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí trên thế giới 18

1.2.2 Các nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí trong nước 19

1.3 Những nghiên cứu dạy học nhóm và phát triển năng lực hợp tác của học sinh qua dạy học nhóm trong và ngoài nước 24

1.4 Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu 27

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC NHÓM QUA SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 30

2.1 Năng lực hợp tác 30

2.1.1 Khái niệm năng lực 30

2.1.2 Xác định cấu trúc của năng lực 32

2.1.3 Hợp tác 33

2.1.4 Năng lực hợp tác 33

2.1.5 Cấu trúc của năng lực hợp tác 35

2.1.6 Cơ sở xây dựng bộ tiêu chí đánh giá năng lực hợp tác của HS 38

2.1.7 Bộ tiêu chí đánh giá năng lực hợp tác 42

2.2 Phát triển năng lực hợp tác của học sinh trong dạy học nhóm có sử dụng thí nghiệm 45

2.2.3 Một số kĩ thuật dạy học nhóm thường được sử dụng hiện nay 50

2.2.3.1 Kĩ thuật khăn trải bàn 50

2.2.3.2 Kĩ thuật mảnh ghép 51

2.2.3.3 Kĩ thuật bể cá 52

2.2.4 Vai trò và chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lí 53

2.2.4.1 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí 53

2.2.4.2 Chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lí 54

2.2.4.3 Một số loại hình TN được sử dụng trong dạy học Vật lí ở trường THPT 54

2.2.5 Tổ chức dạy học nhóm với sự hỗ trợ của thí nghiệm Vật lí 56

2.2.6 Các yêu cầu trong tổ chức dạy học nhóm với sự hỗ trợ của thí nghiệm Vật lí 57

2.3 Thực trạng về việc phát triển năng lực hợp tác cho học sinh trung học phổ thông trong dạy học Vật lí 58

2.3.1 Chọn mẫu điều tra 59

2.3.2 Nội dung điều tra 59

2.3.3 Kết quả điều tra 59

2.3.3.1 Kết quả điều tra giáo viên 59

2.3.3.2 Kết quả điều tra học sinh 62

2.3.4 Đánh giá thực trạng 64

2.4 Biện pháp phát triển năng lực hợp tác của học sinh trong dạy học Vật lí với sự hỗ trợ của các TN 64

2.4.1 Căn cứ đề xuất biện pháp 64

2.4.2 Một số biện pháp phát triển năng lực hợp tác của học sinh trong dạy học nhóm với sự hỗ trợ TN 65

2.4.2.1 Nâng cao nhận thức của HS về vai trò của NLHT và sự cần thiết của việc phát triển NLHT cho HS 65

2.4.2.2 Tăng cường sử dụng phối hợp TN biểu diễn và TN trực diện trong

dạy học hỗ trợ hoạt động học tập hợp tác nhóm của HS 65

2.4.2.3 Tăng cường sử dụng TN trên máy vi tính trong dạy học Vật lí hỗ trợ thí nghiệm thực tạo môi trường học tập hợp tác hiệu quả cho học sinh trong dạy học nhóm 66

2.4.2.4 Thường xuyên giao nhiệm vụ về nhà cho HS theo nhóm, như: bài tập nhóm, tự tạo TN ở nhà… 67

2.4.2.5 Đổi mới kiểm tra đánh giá theo hướng phát triển năng lực hợp tác của học sinh trong dạy học nhóm có sử dụng thí nghiệm 68

2.5 Quy trình tổ chức dạy học theo hướng phát triển năng lực hợp tác cho học sinh có sử dụng thí nghiệm theo nhóm 72

2.5.1 Giai đoạn 1: Chuẩn bị bài học theo hướng phát triển NLHT có sử dụng TN theo nhóm 74

2.5.2 Giai đoạn 2: Tổ chức thực hiện tiến trình dạy học theo hướng phát triển NLHT cho HS có sử dụng TN theo nhóm 76

2.5.3 Giai đoạn 3: Đánh giá kết quả và rút kinh nghiệm trong quá trình dạy học có sử dụng TN 77

2.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 78

CHƯƠNG 3: TỔ CHỨC DẠY HỌC NHÓM MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN TỪ TRƯỜNG VÀ PHẦN CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ QUA SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA HỌC SINH 80

3.1 Cấu trúc, nội dung và đặc điểm của phần “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” 80

3.1.1 Cấu trúc, nội dung phần “Từ trường” 80

3.1.2 Đặc điểm nội dung phần “Từ trường” 81

3.1.3 Cấu trúc, nội dung phần “Cảm ứng điện từ” 82

3.1.4 Đặc điểm nội dung phần “Cảm ứng điện từ” 82 3.2 Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể phần “Từ trường” và phần “Cảm ứng điện từ” Vật

Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt 84

Bài 23: Từ thông Cảm ứng điện từ 105

4.1.2.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm lần 1 125

4.1.3 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm lần 1 125

4.1.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1 125

4.2 Thực nghiệm sư phạm lần 2 127

4.2.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm lần 2 127

4.2.2 Phạm vi, đối tượng thực nghiệm sư phạm lần 2 127

4.2.2.1 Phạm vi thực nghiệm sư phạm lần 2 127

4.2.2.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm lần 2 128

4.2.3 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm lần 2 129

4.2.4 Phương pháp đánh giá năng lực hợp tác của học sinh 129

4.2.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm lần 2 131

4.2.5.1 Đánh giá định tính về các hoạt động diễn ra trong quá trình thực nghiệm sư phạm lần 2 giữa các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng 131

4.2.5.2 Đánh giá định lượng năng lực hợp tác của học sinh 134

4.2.5.3 Đánh giá kết quả học tập của học sinh 149

4.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 156

KẾT LUẬN 158

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 160

TÀI LIỆU THAM KHẢO 161

DANH MỤC BẢNG TRONG LUẬN ÁN

Bảng 2.1 Biểu hiện của năng lực giao tiếp và hợp tác 34

Bảng 2.2 Những năng lực thành tố và biểu hiện của năng lực hợp tác 37

Bảng 2.3 Phân loại mục tiêu về mặt nhận thức của Bloom 40

Bảng 2.4 Phân loại mục tiêu kĩ năng của Dave và Harrow 41

Bảng 2.5 Các tiêu chí đánh giá năng lực hợp tác 43

Bảng 2.6 Phiếu tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau 68

Bảng 2.7 Phiếu đánh giá kết quả chung của cả nhóm 69

Bảng 3.1 Rubric đánh giá NLHT bài Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt 84

Bảng 3.2 Rubric đánh giá NLHT bài Từ thông- Cảm ứng điện từ 105

Bảng 4.1 Các mẫu TNSP được chọn trong TNSP lần 2 126

Bảng 4.2 Tổng điểm tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau 134

Bảng 4.3 Tổng điểm GV đánh giá nhóm 135

Bảng 4.4 Kết quả điểm hệ số góp c của mỗi học sinh 136

Bảng 4.5 Kết quả đánh giá NLHT của HS 137

Bảng 4.6 Bảng đánh giá sự phát triển của mỗi tiêu chí NLHT đối với từng HS 143

Bảng 4.7 Thống kê số HS đạt điểm Xi của bài kiểm tra đầu vào 149

Bảng 4.8 Bảng phân phối tần suất điểm đầu vào 149

Bảng 4.9 Bảng phân phối tần suất tích lũy điểm đầu vào 150

Bảng 4.10 Bảng phân phối tần suất tích lũy theo phần trăm điểm đầu vào 150

Bảng 4.11 Bảng các tham số thống kê điểm đầu vào 150

Bảng 4.12 Bảng thống kê các điểm số Xi của bài kiểm tra chất lượng đầu ra 151

Bảng 4.13 Bảng thống kê phần trăm số bài kiểm tra đạt điểm Xi 151

Bảng 4.14 Bảng phân phối tần suất tích lũy điểm đầu ra 152

Bảng 4.15 Bảng phân phối tần suất tích lũy theo phần trăm điểm đầu ra 154

Bảng 4.16 Bảng các tham số thống kê điểm đầu ra 155

DANH MỤC ĐỒ THỊ TRONG LUẬN ÁN

Đồ thị 4.1 Đồ thị phân bố điểm bài kiểm tra đầu vào của hai nhóm ĐC và TN 147 Đồ thị 4.2 Đồ thị phân phối tần suất tích lũy điểm đầu vào 149 Đồ thị 4.3 Đồ thị phân phối điểm của hai nhóm ĐC và TN 152 Đồ thị 4.4 Đồ thị phân phối tần suất tích lũy điểm đầu ra 153

MỞ ĐẦU 1 Lí do chọn đề tài

Trong xu thế hội nhập và toàn cầu hóa, để có thể đứng vững và phát triển đòi hỏi giáo dục mỗi quốc gia phải cung cấp cho xã hội một nguồn lao động chất lượng cao, đó là những con người vừa có kiến thức khoa học hiện đại vừa có những phẩm chất là năng lực cần thiết

Nghị quyết 29-NQ/TWcủa Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương

khóa XI đã chỉ rõ: 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 Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội [12]

Trước yêu cầu đó đòi hỏi giáo dục phải đổi mới một cách căn bản và toàn diện cả về mục tiêu, nội dung, phương pháp và phương tiện dạy học Một trong những định hướng quan trọng trong đổi mới giáo dục phổ thông là việc chuyển từ dạy học

tiếp cận nội dung (học sinh biết được gì?) sang dạy học tiếp cận năng lực của người học (học sinh học làm được gì từ cái đã biết?) Nghĩa là, chương trình giáo dục phải

được xây dựng theo hướng tiếp cận năng lực Theo đó, mục đích giáo dục không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ cho học sinh (HS) những kiến thức mà còn đặc biệt quan tâm đến việc phát triển các phẩm chất và năng lực của người học Một trong những biện pháp quan trọng để thực hiện đính hướng đó là đưa học sinh vào vị trí chủ thể của hoạt động nhận thức, thông qua hoạt động tự lực của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, phát triển năng lực trí tuệ

Luật Giáo dục số 38/2005/QH11, Điều 28 qui định: Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS [41]

Theo chương trình Giáo dục phổ thông 2018, để phát triển các phẩm chất và năng lực của học sinh thông qua dạy học môn Vật lí, các phương pháp giáo dục được

lựa chọn theo các định hướng sau [3]:

- Hình thành, phát triển các phẩm chất, năng lực chung và năng lực vật lí

thông qua các tình huống đòi hỏi học sinh vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải

quyết vấn đề nhận thức, thực tiễn và công nghệ

- Thực hiện các hoạt động dạy học bằng tổ chức chuỗi hoạt động tìm hiểu, khám phá thông qua các câu hỏi, bài tập, dự án học tập; rèn luyện các kĩ năng tiến trình, cách học; sử dụng các tài liệu đa phương tiện hợp lí

- Rèn luyện phương pháp nhận thức, kĩ năng học tập, thao tác tư duy

- Thực hành thí nghiệm, hoạt động trải nghiệm trong môi trường tự nhiên, thực tiễn đời sống cá nhân và xã hội

- Tăng cường phối hợp hoạt động học tập cá nhân với học tập hợp tác nhóm Trong môn Vật lí, học sinh thường xuyên phải thực hiện các dự án học tập, các bài thực hành, thực tập theo nhóm Khi thực hiện các nhiệm vụ học tập này, học sinh được trao đổi, trình bày, chia sẻ ý tưởng, nội dung học tập Đó là những cơ hội tốt để học sinh có thể hình thành và phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác

Như chúng ta đã biết, hợp tác là một yếu tố không thể thiếu trong xã hội và vấn đề hợp tác rất được chú trọng trong cuộc sống xã hội hiện nay Ở lớp học, quá trình học tập phải có sự hợp tác giữa các thành viên trong lớp học Vì vậy, năng lực hợp tác là một năng lực khá quan trọng trong quá trình học tập trên lớp và trong cuộc sống xã hội của mỗi người Mỗi người muốn học cách cùng chung sống trong xã hội thì người học phải trải nghiệm môi trường học tập hợp tác ngày từ trong nhà trường [10] Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh là một vấn đề quan trọng cần được quan tâm Trong quá trình dạy học, cần tạo môi trường để năng lực hợp tác được phát triển, dạy học nhóm là một cách để phát triển năng lực hợp tác cho học sinh

Dạy học nhóm là một hình thức dạy học phổ biến Dạy học nhóm tạo ra môi trường và điều kiện để phát triển năng lực hợp tác cho học sinh Khi dạy học nhóm, các kĩ năng, kiến thức, thái độ của học sinh trong quá trình hoạt động nhóm được bộc lộ Hoạt động nhóm thường xuyên sẽ giúp khuyến khích các hoạt động giao tiếp bao gồm việc lắng nghe và phản hồi ý kiến của các thành viên khác, hỗ trợ các thành viên khi cần thiết, tôn trọng lợi ích và thành tích của các thành viên trong nhóm, khuyến

khích các hoạt động cá nhân và hoạt động nhóm Chính vì thế, trong quá trình hoạt động nhóm, năng lực hợp tác của mỗi học sinh dễ dàng được phát triển [4], [42]

Đối với dạy học bộ môn vật lí ở trường phổ thông, các nội dung kiến thức chủ yếu là thực nghiệm, hầu hết các khái niệm, định luật, thuyết vật lí … được rút ra trên cơ sở khảo sát, phân tích các kết quả có được từ việc tiến hành thí nghiệm Đặc biệt là chương trình Vật lí THPT trong đó có phần Từ trường và phần Cảm ứng điện từ, hai phần này có rất nhiều nội dung kiến thức có thể rút ra từ việc phân tích các kết quả sau khi tiến hành thí nghiệm, thích hợp cho quá trình hoạt động nhóm và phát triển năng lực hợp tác cho học sinh [13], [14], [15], [29]

Như vậy, dạy học vật lí không chỉ là đơn thuần cung cấp cho học sinh kiến thức mà điều quan trọng là phải hình thành năng lực như là năng lực hợp tác trong hoạt động nhóm khi tiến hành thí nghiệm, những kỹ năng, kỹ xảo về thực hành như: gia công, lắp ráp, tiến hành thí nghiệm để thu thập và xử lí kết quả…

Sự đa dạng về các loại hình TN và những mối liên hệ chặt chẽ giữa kiến thức Vật lí và thực tế đời sống, kĩ thuật cũng là những lợi thế đối với việc đổi mới các PP DH, phát triển các phẩm chất, NL cho HS như Luật Giáo dục và Chương trình Giáo dục phổ thông đã đề ra Với đặc thù của môn Vật lí, thì việc sử dụng TN trong dạy học là một ưu thế lớn để không những nâng cao hiệu quả quá trình dạy học mà còn có thể phát triển NL cho HS, đặc biệt là NLHT trong quá trình làm việc nhóm tiến hành các TN

Tuy nhiên, thực trạng dạy học hiện nay ở các trường phổ thông vẫn còn nặng về lý thuyết, thuyết trình và diễn giải Giáo viên chưa thường xuyên sử dụng TN và phương tiện trực quan trong dạy học Vì vậy giờ học ít gây được hứng thú cho học sinh, không phát triển được các NL của học sinh đặc biệt là NLHT cho học sinh trong quá trình hoạt động nhóm Học sinh vẫn học tập theo lối ghi nhớ và tái hiện nên khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, khả năng làm việc nhóm vẫn còn hạn chế

Hơn thế nữa, việc đổi mới PP DH Vật lí ở trường THPT chưa thường xuyên, liên tục, ở đâu đó vẫn chưa thực sự hiệu quả do quán tính của cách dạy và học truyền thống Biểu hiện là các PP DH tích cực chưa chiếm ưu thế và chưa phát huy được hiệu quả như mong muốn, GV vẫn nặng về truyền đạt kiến thức theo các PP truyền thống HS ít nhiều vẫn còn thụ động trong quá trình học tập, chưa chú trọng nhiều

đến việc học tập theo phát triển các phẩm chất, NL, đâu đó vẫn nặng về cách học ghi nhớ tái hiện, học theo lối thu nhận kiến thức, học để thi cử… Việc dạy và học theo hướng phát triển năng lực của HS vẫn còn những khó khăn và lúng túng trong triển khai thực hiện

Nguyên nhân của thực trạng trên là do việc đổi mới PPDH còn có sức ì do quán tính, có những nguyên nhân khách quan và chủ quan tác động đến việc đổi mới, trong đó việc thay đổi cách dạy của GV và cách học của HS theo định hướng phát triển NL của người học cần phải được quan tâm Bên cạnh đó, cần có những biện pháp nhằm phát triển phẩm chất, NL của người học trong quá trình tổ chức dạy học

Để đáp ứng với sự phát triển chung của xã hội và có thể thực hiện được những mục tiêu của Chương trình Giáo dục phổ thông đã đề ra, cần có những nghiên cứu cụ thể hơn để GV và HS có thể vận dụng vào đổi mới việc dạy học theo định hướng phát triển phẩm chất, NL của người học Trong đó, nhiều nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng, trong đổi mới GV cần tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực, hình thành tính chủ động, sáng tạo của học sinh; phối hợp hài hòa việc học tập của từng cá nhân với học tập theo nhóm; coi trọng việc phát triển năng lực và phẩm chất ngang tầm với việc truyền thụ kiến thức; tăng cường khai thác và sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí [10], [25], [35], [53]

Đối với phần Từ trường và phần Cảm ứng điện từ Vật lí THPT, nội dung về từ trường và cảm ứng điện từ bao gồm nhiều hiện tượng vật lí mà học sinh có thể khó hình dung nếu chỉ học qua sách vở, ví dụ: Hiện tượng cảm ứng điện từ, hình ảnh đường sức từ trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt có dòng điện chạy qua, khái niệm từ thông, …Nếu GV sử dụng các TN sẽ làm những khái niệm trừu tượng này thành những hiện tượng trực quan và dễ hiểu hơn Hơn thế nữa, ở hai phần kiến thức này, có rất nhiều các TN, thích hợp cho việc hoạt động nhóm tiến hành TN Trong quá trình thực hiện TN, các nhóm HS sẽ có cơ hội trao đổi ý kiến, thảo luận về cách thực hiện TN và trình bày những quan sát của mình Điều này sẽ giúp HS trau dồi các kĩ năng giao tiếp, làm việc nhóm và phát triển NLHT

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Phát

triển năng lực hợp tác của học sinh qua sử dụng thí nghiệm trong dạy học nhóm một số kiến thức phần Từ trường và Cảm ứng điện từ Vật lí Trung học phổ thông”

2 Mục tiêu của đề tài

Đề xuất quy trình tổ chức dạy học theo hướng phát triển năng lực hợp tác của học sinh qua dạy học nhóm có sử dụng thí nghiệm và vận dụng vào dạy học ở phần Từ trường và phần Cảm ứng điện từ Vật lí THPT nhằm phát triển năng lực hợp tác cho học sinh

3 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học phần Từ trường và Cảm ứng điện từ Vật lí 11 THPT trong đó chủ yếu nghiên cứu vấn đề phát triển năng lực hợp tác cho HS qua việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học nhóm

4 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu quá trình tổ chức hoạt động dạy học có sử dụng thí nghiệm Vật lí 11 THPT trên lớp có sự hướng dẫn của giáo viên nhằm phát triển năng lực hợp tác của HS ở một số trường THPT

Về kiến thức: Tập trung NC hoạt động DH trong phần Từ trường và phần Cảm ứng điện từ Vật lí lớp 11 THPT theo hướng phát triển NLHT cho HS có sử dụng TN

Về địa bàn: TNSP ở một số trường THPT ở thành phố Đà Nẵng và thành phố Huế - Về thời gian: Quá trình NC và TNSP được thực hiện từ năm 2020 đến năm 2023 Đây là giai đoạn có nhiều thay đổi trong giáo dục:

- Về chương trình giáo dục phổ thông: Từ năm 2019 đến giữa năm 2023: Bộ Giáo dục và Đào tạo triển khai công tác bồi dưỡng GV theo Chương trình mới Chương trình Giáo dục phổ thông mới và Chương trình Giáo dục phổ thông hiện hành (2006) vẫn song song tồn tại

- Về hình thức dạy học: Dịch Covid 19 diễn ra trong hai năm học đó là năm học 2019- 2020 và năm học 2020- 2021 khiến việc tổ chức lớp học trực tiếp gặp khó khăn, các lớp học chuyển từ hình thức học trực tiếp sang hình thức dạy học trực tuyến (online)

Những thay đổi về Chương trình giáo dục phổ thông và về hình thức dạy học diễn ra trong thời gian NC đề tài đã có tác động không nhỏ đến quá trình NC

5 Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được quy trình tổ chức dạy học theo hướng phát triển năng lực hợp tác của học sinh qua dạy học nhóm có sử dụng thí nghiệm và vận dụng quy trình đó vào dạy học Vật lí ở trường THPT thì sẽ góp phần phát triển được NLHT cho học

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về việc dạy học theo hướng phát triển năng lực hợp tác của học sinh qua dạy học nhóm có sử dụng thí nghiệm

- Nghiên cứu thực trạng dạy học ở trường Trung học phổ thông theo hướng phát triển năng lực hợp tác của HS

- Đề xuất quy trình tổ chức dạy học nhóm với việc sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực hợp tác của học sinh

- Thiết kế một số tiến trình dạy học một số kiến thức phần Từ trường và Cảm ứng điện từ Vật lí Trung học phổ thông theo quy trình đã đề xuất

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm hai vòng nhằm kiểm nghiệm giả thuyết, đánh giá tính khả thi của đề tài

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu văn kiện của Đảng, Nhà nước và của ngành Giáo dục về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học hiện nay

- Nghiên cứu các tài liệu Triết học, Tâm lý học, Giáo dục học có liên quan đến hoạt động dạy học phát triển năng lực và năng lực hợp tác;

- Nghiên cứu các công trình khoa học về việc vận dụng lý thuyết phát triển năng lực và năng lực hợp tác trong tổ chức hoạt động dạy học;

- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách bài tập, sách hướng dẫn giảng dạy Vật lí 11 cơ bản THPT;

- Nghiên cứu những tài liệu về các bài thí nghiệm Vật lí 11 THPT trong dạy học nhóm

7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Điều tra thực trạng tổ chức hoạt động dạy học trong dạy học Vật lí 11 THPT - Đối với GV

+ Dự giờ một số GV

+ Thu thập ý kiến đánh giá của một số GV để biết thực trạng dạy học phát triển NLHT cho HS

- Đối với HS

Sử dụng phiếu điều tra để khảo sát nhu cầu, hứng thú và cách thức học tập môn Vật lí 11 THPT; thu thập ý kiến của HS về những vấn đề liên quan đến phát triển NLHT và các vấn đề liên quan đến việc sử dụng thí nghiệm Vật lí ở trường THPT

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT để đánh giá hiệu quả của quá trình dạy học với việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học nhóm phần Từ trường và phần Cảm ứng điện từ nhằm phát triển năng lực hợp tác cho học sinh

8 Những đóng góp mới của luận án 8.1 Về mặt lí luận

- Hệ thống hóa cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực hợp tác của học sinh qua dạy học nhóm với việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

- Đề xuất các biện pháp nhằm góp phần vào việc phát triển NLHT của HS trong DH Vật lí ở trường phổ thông

- Đề xuất được quy trình tổ chức dạy học nhóm với việc sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực hợp tác của học sinh

- Phân tích, đánh giá thực trạng của việc tổ chức DH theo hướng phát triển NLHT của HS trong DH Vật lí ở trường phổ thông

9 Cấu trúc của luận án

Cấu trúc của luận án bao gồm những phần chính như sau:

Phần I Mở đầu (7 trang) Phần II Nội dung

Chương 1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu (20 trang)

Chương 2 Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực hợp tác cho học sinh trong dạy học nhóm qua sử dụng thí nghiệm Vật lí ở trường trung học phổ

Chương 3 Tổ chức dạy học nhóm một số kiến thức phần Từ trường và Cảm ứng điện từ qua sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển năng lực hợp tác cho học sinh (44 trang)

Chương 4 Thực nghiệm sư phạm (34 trang)

Phần III Kết luận

Ngoài ra, trong luận án còn có các phần: Tài liệu tham khảo và phụ lục

1.1.1.1.Các kết quả nghiên cứu về phát triển năng lực của học sinh ở nước ngoài

Việc phát triển NL và phát triển NLHT đã và đang được nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm Từ thế kỉ XX cho đến nay, có rất nhiều chuyên gia trong lĩnh vực giáo dục đã có những nghiên cứu về năng lực chẳng hạn như F.E Weinert cho rằng “Năng lực được thể hiện như một hệ thống khả năng, sự thành thạo hoặc các kĩ năng thiết yếu, có thể giúp con người đủ điều kiện vươn tới một mục đích cụ thể ”, còn theo J Coolahan thì năng lực được xem như là “những khả năng cơ bản dựa trên cơ sở tri thức, kinh nghiệm, các giá trị và thiên hướng của một con người được phát triển thông qua thực hành giáo dục” [84]

Với vấn đề năng lực, trên thế giới có hai cách hiểu khác nhau:

Cách thứ nhất, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh năng lực thuộc khả năng thực hiện hay nói cách khác là năng lực hành động: khả năng thực hiện hiệu quả các hành động, các vấn đề liên quan đến một lĩnh vực nhất định dựa trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kỹ xảo và sự sẵn sàng hành động [82], [83]

Cách thứ hai thì nhấn mạnh năng lực được xem như thuộc phạm trù phẩm chất, tâm lí, thuộc tính cá nhân…và được đưa ra bởi nhiều tác giả khác nhau như A.G Covaliop, P.A Rudik… Tổng hợp lại các nghiên cứu, nhìn chung các tác giả cho rằng: Năng lực là tập hợp hoặc tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những nhu cầu lao động và đạt được những kết quả cao Định nghĩa này nói đến thuộc tính cá nhân coi đó là điều kiện cho hoạt động cụ thể Theo P.A Rudik, năng lực bao gồm các điều kiện tâm sinh lý chi phối các hoạt động hiệu quả của con người [6] Cả hai cách hiểu trên về năng lực đều chưa thực sự mô tả được đặc trưng cơ bản của năng lực Các nhà nghiên cứu khác thấy không thể tách rời khả năng thực hiện ra khỏi các phẩm chất tâm lí

Trong chương trình giáo dục của Quebec (Canada) cũng khẳng định: “Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú

để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống phong phú của cuộc sống” Chương trình này cũng cho rằng phân loại năng lực là một vấn đề rất phức tạp Nhìn vào chương trình thiết kế theo năng lực trong chương trình này có thể thấy hai loại chính, đó là những năng lực chung và năng lực cụ thể, chuyên biệt Các tác giả cũng khẳng định năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu để con người có thể sống và làm việc bình thường trong xã hội, năng lực này được hình thành và phát triển trong quá trình dạy học liên quan đến nhiều môn học, đây là loại NL sẽ: Góp phần tạo nên kết quả có giá trị cho xã hội; Giúp các cá nhân đáp ứng được những đòi hỏi của một bối cảnh phức tạp; NL chung rất quan trọng với tất cả mọi người Đối với NL cụ thể, chuyên biệt, các tác giả cho rằng đó là loại NL riêng được hình thành và phát triển trong quá trình dạy học một môn học hay một lĩnh vực nào đó [81]

Cũng vấn đề trên, nhà nghiên cứu Serik Praliyev (2013) đã rút ra kết luận: NL là sự tổng hợp của kiến thức, kĩ năng và thái độ của người học trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ học tập nhất định nào đó Trong nghiên cứu của mình, tác giả cũng chia NL thành hai loại NL chính đó là NL chung và NL đặc thù NL chung thì được hình thành và phát triển trong các hoạt động của quá trình dạy học ở các môn học NL đặc thù thì được phản ánh rõ nét, cụ thể ở một môn học hay một chủ đề, một lĩnh vực riêng thông qua một hoạt động nhất định nào đó Các loại NL này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và được phát triển đồng thời trong quá trình học tập Theo tác giả, người học cần sử dụng được bộ tiêu chí đánh giá được xây dựng sẵn nhằm tự kiểm tra, đánh giá và cải thiện các NL thông qua các hành động cụ thể Vậy có thể thấy, trong nghiên cứu này, tác giả đã phân tích được rõ vấn đề NL, cách phân loại NL đồng thời tác giả cũng đã xây dựng được thang đo các tiêu chí đánh giá NL và nghiên cứu mức độ hình thành NL ở người học bằng cách tiến hành điều tra các nhóm người học trong hai giai đoạn là giai đoạn bắt đầu và giai đoạn tiến hành quá trình dạy học Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ dừng lại ở nhóm người học là sinh viên ở các trường đại học sư phạm, chưa đề cập đến nhóm người học là HS ở các cấp học khác và NL được tác giả điều tra và phân tích chính ở đây chủ yếu là các NL tự đánh giá, NL tự học, tự cải tiến, NL tương tác giữa các thành viên trong nhóm và NLHT giữa các SV với nhau [76]

Tác giả Olga Berestneva (2015) đã nghiên cứu và chỉ ra rằng: NL là sự tích hợp giữa phẩm chất và kiến thức, khả năng thông qua quá trình rèn luyện, là kết quả của quá trình dạy học mà ở đó học sinh được giải quyết các nhiệm vụ học tập Ngoài ra trong nghiên cứu của mình, tác giả đã xây dựng bảng các yếu tố cấu thành của NL chuyên biệt đối với một môn học và đưa ra các công cụ đánh giá tương ứng với các thành tố của NL đó Ngoài các công cụ đánh giá NL, tác giả cũng đã chỉ ra một số các phương pháp đánh giá NL thường được sử dụng Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, tác giả chỉ mới xây dựng một mô hình chung đánh giá NL chuyên biệt mà chưa nói rõ là mô hình này dùng để đánh giá NL ở môn học cụ thể nào, chẳng hạn như đối với môn Vật lí, NL chuyên biệt sẽ gồm những NL nào và việc áp dụng mô hình này đối với môn học cụ thể như là môn Vật lí sẽ được tiến hành như thế nào thì chưa được tác giả đề cập đến [70]

1.1.1.2 Những nghiên cứu về việc phát triển năng lực hợp tác của học sinh ở nước ngoài

NLHT là một trong những NL chung, được hình thành và phát triển thông

qua tất cả các môn học và hoạt động giáo dục Vấn đề phát triển NLHT cũng được các nhà khoa học nước ngoài quan tâm và nghiên cứu tìm hiểu từ khá sớm

Đầu thế kỉ XX, tác giả Johnson đã có những nghiên cứu về NLHT, ông đã nêu lên khái niệm NLHT, đó là: khả năng tổ chức và quản lí nhóm, thực hiện các hoạt động trong nhóm một cách thành thạo, linh hoạt, sáng tạo nhằm giải quyết các nhiệm vụ chung một cách hiệu quả [67]

Con người từ xưa có bản chất sống hợp tác, hợp tác là một yếu tố không thể thiếu và vấn đề hợp tác rất được chú trọng trong cuộc sống xã hội Trong dạy học, vấn đề hợp tác giữa học sinh với học sinh, học sinh với giáo viên cũng rất được quan tâm Cuộc sống trong lớp học là quá trình dân chủ hóa trong một thế giới vi mô và học tập phải có sự hợp tác giữa các thành viên trong lớp học [27]

Các nghiên cứu về dạy học nhóm phát triển năng lực hợp tác đã được tiếp tục đẩy mạnh ở các nước Tây Âu, các nghiên cứu này hướng vào xây dựng mô hình và chiến lược dạy học nhóm hợp tác một cách có hiệu quả Chúng ta có thể kể đến các công trình nghiên cứu của Brown và Palincsar năm 1989, Rosenshine, Meister năm 1994, Slavin năm 1990, Renkl năm 1995 Các ông cho rằng dạy học hợp tác tạo lập

và cải thiện những mối quan hệ xã hội giữa các thành viên, với những đặc thù xã hội và phẩm chất cá nhân [72], [73], [74], [75]

Lí thuyết về học tập hợp tác cũng đã được thực nghiệm và triển khai khá phổ biến ở một số nước Ở nước Anh có Joseph Lancaster và Andrew Bell, ở Mỹ có Fancis Parker đã đề cao học tập hợp tác khi cho rằng nếu quá trình dạy học được thực hiện trên tinh thần làm việc nhóm, lớp nhằm phát triển năng lực hợp tác cho học sinh với tất cả tình cảm và trí tuệ thì việc học sẽ không bao giờ bị nhàm chán [27]

Tiếp theo Parker, John Dewey đã viết một quyển sách có tựa đề “Nền Dân chủ và Giáo dục” Ông cho rằng con người có bản chất sống hợp tác, trẻ cần được dạy để biết cảm thông, tôn trọng quyền của người khác, làm việc cùng nhau để giải quyết vấn đề theo lẽ phải và cần được trải nghiệm quá trình sống hợp tác ngay từ trong nhà trường Ông cũng cho rằng cuộc sống ở lớp học là phải hiện thân của dân chủ, không chỉ trong việc học sinh tự do lựa chọn cách học và thực hiện các dự án học tập cùng nhau mà còn cả trong việc HS học cách quan hệ với người khác John Dewey cũng cho rằng sự hợp tác của người học phải tuân theo hai nguyên tắc: Đảm bảo nhiệm vụ của các thành viên luôn được thực hiện liên tục và có sự tác động qua lại lẫn nhau [26]

Albert Bandura đưa ra lí thuyết học tập mang tính xã hội: “Sự làm việc đồng đội” Lí thuyết này được xây dựng trên nguyên tắc phổ biến: HS nỗ lực thực hiện những nhiệm vụ thì sẽ được khen thưởng, còn nếu không hoàn thành thì sẽ không được khen hoặc bị chê Tư tưởng chính của thuyết này là khi các cá nhân làm việc cùng nhau hướng tới mục tiêu chung thì sự phụ thuộc lẫn nhau sẽ thúc đẩy họ hoạt động tích cực hơn, qua đó giúp nhóm và chính bản thân mình đạt đến kết quả học tập mong muốn [27]

Jean Piaget với học thuyết “Sự giải quyết mâu thuẫn” cho rằng, để thúc đẩy sự phát triển trí tuệ cho HS, GV sắp đặt từng cặp HS có quan điểm đối lập với nhau về cách giải quyết vấn đề thành một nhóm và yêu cầu từng cặp hai em này hoạt động cùng nhau cho đến khi nhất trí hoặc có câu trả lời chung thì khi đó mới đi đến kết luận về bài học Sau khi các em thống nhất, GV kiểm tra riêng từng em và luôn thấy rằng những em lúc đầu còn kém cỏi về một vấn đề nào đó thì bây giờ có thể tự mình giải quyết một cách đúng đắn, không khác với cách giải quyết của bạn mình [28]

Raja Roy Singh, nhà giáo dục của Ấn độ trong cuốn sách “Nền giáo dục cho thế kỉ XXI: Những triển vọng của châu Á- Thái Bình Dương”, tác giả đã đề cập tới nhiều nội dung cho giáo dục thế kỉ XXI, song vấn đề cần tập trung hơn cả về giáo dục con người là hình thành cho họ năng lực sáng tạo, có kĩ năng hợp tác chung sống với người khác, biết gắn bó con người với xã hội trong thế giới toàn cầu hóa và sự phụ thuộc lẫn nhau ngày càng sâu rộng Theo ông một trong những phương pháp dạy học đạt tới mục tiêu trên, đó là mô hình dạy học hợp tác, học tập từ bạn bè, từ cộng đồng, từ lao động và các hoạt động xã hội [43]

Nutri Balta trong đề tài “Tầm ảnh hưởng của hoạt động hợp tác khi sinh viên giải quyết các vấn đề Vật lí bằng việc sử dụng hệ thống trả lời tương tác online” Trong nghiên cứu này, tác giả đã đo lường, đánh giá sự tham gia của sinh viên, đồng thời đánh giá quá trình học tập hợp tác trong các lớp kỹ thuật khi sử dụng công nghệ trực tuyến để giải quyết các vấn đề vật lý Tác giả cũng chỉ ra rằng sinh viên có thái độ tích cực đối với việc sử dụng hệ thống phản hồi tương tác như một công cụ trong giáo dục để cải thiện việc học tập hợp tác của sinh viên trong các lớp học [69]

Simon Veeman trong công trình nghiên cứu “Học tập hợp tác và việc giảng dạy của giáo viên” đã tổ chức một khóa học hợp tác dành cho HS, đồng thời đưa ra quy trình và hướng dẫn GV thực hiện quy trình đó Khóa học này đã nhận được những phản hồi tích cực từ GV và HS Sau khi kết thúc khóa học, điểm số của HS tăng lên đáng kể và quan trọng hơn là tinh thần hợp tác nhóm của HS cải thiện rõ rệt, HS dành nhiều thời gian cho nhiệm vụ chung hơn là các hoạt động cá nhân, tư tưởng cạnh tranh lẫn nhau không còn bộc lộ trong nghiên cứu này Tác giả cũng khẳng định việc sử dụng quy trình học tập hợp tác một cách phù hợp đã khắc phục được các nhược điểm của HS trong quá trình hoạt động nhóm, đồng thời cải thiện kết quả học tập qua quá trình hoạt động nhóm khi mà HS giúp đỡ, hỗ trợ lẫn nhau hoàn thành nhiệm vụ được giao [77]

Tác giả Douglas J Gilbert cũng khẳng định vai trò quan trọng của NLHT, tác giả cho rằng nền tảng của việc quản lý giáo dục trong xây dựng xã hội thông qua mô hình phát triển NLHT là một sự thay thế cho mô hình giáo dục truyền thống Có thể thấy rằng NLHT được nhà nghiên cứu rất coi trọng, điều đó càng khẳng định tầm quan trọng của việc hình thành và phát triển NLHT cho HS [58]

Vấn đề phát triển NLHT của HS, tác giả Svetlana Pozdeeva đã đưa ra nhận định rằng phương pháp tiếp cận về năng lực trong giáo dục là xu hướng toàn cầu Tác giả cũng nhấn mạnh rằng NLHT là một trong những năng lực quan trọng phản ánh sự thay đổi của xã hội nói chung và giữa các cá nhân nói riêng Hợp tác trở thành một hoạt động thường xuyên trong cuộc sống hiện đại, nó liên quan đến mọi hoạt động của con người và là điều kiện cốt lõi cho sự thành công của mỗi cá nhân [78]

Như vậy, có thể thấy, dạy học phát triển năng lực hợp tác cho HS là vấn đề được rất nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu và ứng dụng Dạy học theo hướng phát triển năng lực hợp tác cũng đang là vấn đề đáng quan tâm nghiên cứu trong điều kiện đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực cho học sinh hiện nay Tổng hợp các nghiên cứu ở trên, có thể thấy hầu hết các tác giả đã đưa ra được khái niệm về NLHT, các nguyên tắc để việc học tập hợp tác trở nên hiệu quả Ngoài ra, các tác giả cũng đề cao vai trò của việc học tập hợp tác và hầu hết các nghiên cứu cũng đã khẳng định nếu quá trình dạy học được thực hiện trên tinh thần làm việc nhóm, chú trọng việc hợp tác giữa GV với HS, giữa HS với HS thì không khí lớp học sẽ sôi nổi, hấp dẫn và việc học sẽ không bị nhàm chán, chất lượng của quá trình dạy học sẽ được nâng cao Tuy nhiên, những NC này được áp dụng ở các nước có điều kiện kinh tế, văn hóa và giáo dục khác với nước ta Do đó để có thể đưa những lí luận về NLHT như là cấu trúc của NLHT, các phương pháp DH theo hướng phát triển NLHT cũng như cách thức đánh giá NLHT của người học vào áp dụng một cách hiệu quả tại Việt Nam thì cần tiến hành những NC mới phù hợp với đặc thù về điều kiện kinh tế xã hội cũng như đặc điểm tâm sinh lí lứa tuổi của HS ở Việt Nam

1.1.2 Những nghiên cứu về phát triển năng lực, năng lực hợp tác của học sinh ở trong nước

1.1.2.1 Các nghiên cứu về phát triển năng lực của học sinh

Ở Việt Nam vấn đề về năng lực được các tác giả trong nước quan tâm và đề cập đến trong nhiều đề tài Tiêu biểu như:

Nhóm của tác giả Phạm Xuân Quế và Vũ Trọng Rỹ (2015) “Bồi dưỡng một số vấn đề về phương pháp dạy học môn vật lí cho giáo viên trung học phổ thông theo định hướng phát triển năng lực” đã phân tích một số vấn đề về dạy học phát triển năng lực cho HS như là đặc điểm của dạy học phát triển năng lực trong dạy học môn

Khoa học tự nhiên; các phẩm chất và năng lực cần đạt được trong quá trình dạy học môn Vật lí cho HS, tác giả cũng đưa ra cách xác định, mô tả mục tiêu, chuẩn đầu ra bằng các động từ hành động nhằm thể hiện hoạt động của HS bộc lộ quá trình nhận thức Đồng thời tác giả đã nêu lên đặc điểm, bản chất của các phương pháp dạy học theo hướng phát triển NL cho HS, trong đó tác giả đã giới thiệu chi tiết cấu trúc các NL cốt lõi và đã trình bày một số cách học, phương pháp dạy học môn Vật lí theo hướng phát triển NL HS [39]

Tác giả Lương Việt Thái (2012) “Một số vấn đề về phát triển chương trình Giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực” Tác giả nhận định rằng trước những sự thay đổi nhanh chóng mạnh mẽ của khoa học, công nghệ, xu thế toàn cầu hóa, các nước đều nhận thấy cần phải có một nền giáo dục mạnh nhằm tạo ra một nguồn nhân lực có tính cạnh tranh cao Trong chính sách phát triển giáo dục của nhiều nước đã chỉ rõ nếu không có sự chuẩn bị về mặt con người để sẵn sàng đối phó với những thách thức mới thì sẽ nhanh chóng bị tụt hậu Hiện nhiều nước trên thế giới đã và đang tiến hành cải cách giáo dục với mong muốn đó Các vấn đề phát triển năng lực người học, trong đó có năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn đã và đang được các nước quan tâm trong xây dựng chương trình Nghiên cứu cũng khẳng định rằng trong nhà trường phổ thông, môn khoa học gắn liền với thực tế sản xuất và đời sống; có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục Dạy học khoa học cần làm cho HS có ý thức và biết cách vận dụng các kiến thức khoa học vào thực tế đời sống, nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống Tác giả cũng đã trình bày một số biện pháp nhằm phát triển năng lực cho HS trong dạy học các môn khoa học tự nhiên [47] Cũng với vấn đề NL, tác giả Dương Đức Giáp (2023) đã đưa ra khái niệm NL như sau: NL là tổ hợp các thuộc tính tâm lí của cá nhân thể hiện trong hoạt động để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể nào đó, đáp ứng các yêu cầu và đảm bảo cho hoạt động đó đạt được kết quả mà nhiệm vụ đặt ra Theo tác giả, NL của mỗi người được hình thành và phát triển thông qua hoạt động, trên cơ sở kiến thức, kĩ năng và giá trị như động cơ, ý chí, hứng thú… Tác giả cũng đã xây dựng quy trình DH theo hướng phát triển NL giải quyết vấn đề cho HS ở trường THPT đồng thời tác giả cũng thiết kế các tiêu chí đánh giá NL giải quyết vấn đề, tiến hành đánh giá NL giải quyết vấn đề qua việc sử dụng thí nghiệm và phương tiện trực quan của HS Qua đó tác giả cũng khẳng

định: Muốn phát triển NL nào đó cần có sự rèn luyện các kĩ năng cần thiết tương ứng với loại NL đó Cụ thể, tác giả cho rằng muốn phát triển NL giải quyết vấn đề cần rèn luyện các kĩ năng giải quyết vấn đề thông qua việc sử dụng TN và phương tiện trực quan trong dạy học bộ môn Vật lí Qua nghiên cứu này, tác giả đã đưa khái niệm về NL, hệ thống kĩ năng và xây dựng bộ tiêu chí đánh giá NL giải quyết vấn đề, từ đó đề xuất các biện pháp tổ chức rèn luyện các kĩ năng giải quyết vấn đề các kiến thức phần Từ trường và Cảm ứng điện từ cho HS [17]

Tác giả Hoàng Hòa Bình cũng có những nghiên cứu chuyên sâu về khái niệm NL và cấu trúc của NL, từ đó tác giả cũng đưa ra quan điểm cho rằng muốn phát triển NL cho người học cần chú trọng vào khâu tổ chức hoạt động cho HS, qua đó thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện cho phép con người thực hiện thành công một loạt hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể, góp phần hình thành và phát triển NL Tác giả cũng khẳng định rằng mỗi NL ứng với một loại hoạt động, có thể phân chia thành nhiều NL bộ phận Các NL bộ phận có thể đồng cấp với nhau, bổ sung cho nhau, nhưng cũng có thể là những mức độ phát triển khác nhau Theo cách phân tích cấu trúc NL như thế, tác giả cho rằng cần nghiên cứu đầy đủ các NL bộ phận và hành vi biểu hiện của chúng thì mới có thể xác định được các yếu tố đầu vào (nguồn lực), đồng thời, nội dung đánh giá kết quả giáo dục sẽ dựa trên bộ tiêu chí đánh giá NL bộ phận cũng như tiêu chí đánh giá NL hiểu, NL làm và NL ứng xử Tùy theo mức độ quan trọng của các thành tố NL đối với việc giải quyết vấn đề mà GV xác định biểu điểm cho mỗi thành tố ấy [9] Ngoài ra, để rèn luyện các kĩ năng học tập trong dạy học bộ môn Vật lí cho HS, tác giả Quách Nguyễn Bảo Nguyên (2016) đã định nghĩa về KN học tập và hệ thống KN học tập, xác định được hệ thống các KN học tập, xây dựng được thang đo các mức độ thành thạo của HS thông qua các hành vi cá nhân sau quá trình rèn luyện, xây dựng được các biện pháp rèn luyện hệ thống KN học tập cho HS đồng thời tác giả cũng xây dựng được quy trình thiết kế bài học theo hướng tổ chức rèn luyện hệ thống KN học tập cho HS Tác giả cũng khẳng định rằng trong quá trình dạy học không thể tiến hành rèn luyện từng kĩ năng cụ thể cho HS mà cần tiến hành rèn luyện hệ thống KN một cách tổng hợp dựa trên cơ sở xác định những KN hay nhóm KN chính cần được tổ chức rèn luyện [34]

Như vậy, có thể thấy hầu hết các nhà nghiên cứu trong nước đã có những phân tích rất rõ ràng và chi tiết về những vấn đề liên quan đến NL, cấu trúc NL, các phẩm chất và NL cần đạt trong quá trình dạy học bộ môn Vật lí Ngoài ra các tác giả cũng đã đi sâu bàn luận đến các vấn đề liên quan đến dạy học phát triển NL HS, các phương pháp dạy học phát triển NL và cách thức vận dụng các vấn đề này vào thực tiễn dạy học ở Việt Nam

1.1.2.2 Các kết quả nghiên cứu về phát triển năng lực hợp tác của học sinh

Ngoài việc tìm hiểu về NL thì có nhiều nhà nghiên cứu đã quan tâm tìm hiểu về việc phát triển NLHT của HS trong giai đoạn gần đây:

Nhóm của tác giả Đỗ Hương Trà phân tích một số vấn đề về dạy học định hướng nội dung và dạy học phát triển năng lực Trong nghiên cứu này, tác giả cũng đã đưa ra những yêu cầu của dạy học phát triển năng lực môn Vật lí đồng thời cũng tổng hợp một số năng lực chủ yếu có thể phát triển trong dạy học Vật lí như năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác Đối với năng lực hợp tác, tác giả cho rằng hợp tác là một NL quan trọng trong học tập và không có môn học nào đặc trưng cho việc phát triển NLHT mà mỗi môn học đều phải góp phần hình thành và phát triển NLHT thông qua tổ chức các hoạt động học Tác giả đã đưa ra khái niệm NLHT: NLHT được hiểu là khả năng tổ chức và quản lí nhóm, thực hiện các hoạt động trong nhóm một cách thành thạo, linh hoạt, sáng tạo nhằm giải quyết các nhiệm vụ chung một cách hiệu quả Bên cạnh đó, tác giả đã nêu lên cấu trúc và các biểu hiện hành vi của NLHT đồng thời cũng xác định một số biện pháp phát triển NLHT cho HS trong quá trình dạy học Vật lí [45]

Tác giả Đặng Thành Hưng (2002) trong cuốn “Dạy học hiện đại- lí luận, biện pháp, kĩ thuật” đã bàn luận về vấn đề HT nhóm và NLHT Tác giả cho rằng: Quan hệ giữa người học với nhau trong quá trình DH hiện đại nói chung mang tính HT và trong quá trình DH cần phát huy tối đa các cơ hội hoạt động của người học với nhau Tác giả cũng đã đưa ra khái niệm nhóm hợp tác đồng thời tác giả cũng chỉ ra tầm quan trọng của việc học HT và đưa ra các nguyên tắc đảm bảo cho việc DH HT thành công Ngoài ra tác giả cũng đưa ra các kĩ năng học tập trên cơ sở việc học là việc thiết lập các mối quan hệ tích cực, khuyến khích người học trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm, học hỏi lẫn nhau cùng nhau giải quyết các vấn đề học tập, sao cho nỗ lực của mỗi

người đều góp công vào mục tiêu và kết quả học tập, đây chính là những kĩ năng học tập HT trong môi trường hiện đại [19]

Thái Duy Tuyên (2008) trong cuốn “Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới” đã nêu khái niệm HT, tầm quan trọng của HT và việc bồi dưỡng KN HT Tác giả cho rằng sự HT diễn ra trong suốt cuộc đời mỗi con người khi các thành viên cùng hoạt động để đạt được mục tiêu chung Tác giả khẳng định rằng mọi kĩ năng liên quan tới cá nhân, nhóm và tổ chức đề được gọi là KNHT Qua đó có thể thấy việc rèn luyện các KNHT ngay từ khi trẻ còn ngồi trên ghế nhà trường là rất quan trọng Tác giả này cũng nhấn mạnh vai trò của hợp tác tạo ra những thành công trong học tập, tăng cường khả năng giao tiếp, tạo ra môi trường học tập lành mạnh, hợp tác giữa các học sinh với nhau, giúp phát triển năng lực hợp tác và hòa nhập xã hội [48]

Tác giả Phạm Thị Phú (2015) đã nhận định rằng trong quá trình dạy học Vật lí, HS có thể trao đổi kiến thức Vật lí, đánh giá các nguồn thông tin khác nhau, thảo luận và tham gia các hoạt động nhóm khi tiến hành TN Vật lí, mô tả cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật…GV nên đưa ra các bài tập tình huống, tổ chức và khuyến khích HS tham gia vào các hoạt động nhóm, từ đó rèn luyện các kĩ năng HT, góp phần phát triển NLHT cho HS [71]

Tác giả Nguyễn Thị Quỳnh Phương (2012) cho rằng kĩ năng hợp tác trong hoạt động học tập được người học thực hiện một cách tự giác dựa trên những kĩ năng, kiến thức và kinh nghiệm đã có nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập chung của nhóm với trách nhiệm cá nhân cao Trong quá trình hoạt động nhóm, nhiều kĩ năng HT của sinh viên được phát triển như kĩ năng trình bày, diễn đạt vấn đề, kĩ năng lắng nghe, tiếp nhận thông tin, kĩ năng chia sẻ những ý kiến, cảm nhận cá nhân…Tác giả cũng đã khẳng định hoạt động nhóm có tác động tích cực đến việc rèn luyện các kĩ năng HT đồng thời tác giả cũng đưa ra các biện pháp rèn luyện kĩ năng HT cho sinh viên đại học sư phạm [38]

Tác giả Phan Thị Thanh Hội (2015) đã giới thiệu cách đánh giá năng lực hợp tác thông qua việc xây dựng các tiêu chí đánh giá và bộ công cụ đánh giá là các bảng kiểm và bảng hỏi đồng thời cũng tiến hành thực nghiệm, sử dụng công cụ đó để đánh giá năng lực hợp tác của học sinh trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng - Sinh học 11 trung học phổ thông [18]

Nguyễn Thành Kỉnh (2010) với luận án tiến sĩ “Phát triển kĩ năng dạy học hợp tác cho giáo viên trung học cơ sở” Trong đó, tác giả đã hệ thống hóa một số vấn đề lí luận về dạy học hợp tác của giáo viên bậc trung học cơ sở, từ đó đã xây dựng một số biện pháp sư phạm nhằm phát triển kĩ năng dạy học hợp tác cho giáo viên nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở bậc trung học cơ sở [27]

Như vậy, trong những năm gần đây cũng có nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến việc phát triển năng lực cho học sinh nói chung và phát triển năng lực hợp tác nói riêng trong các môn học khác nhau Nhìn chung, các công trình nghiên cứu đã hệ thống hóa một số vấn đề lí luận về dạy học hợp tác như khái niệm NLHT, cấu trúc và các biểu hiện hành vi của NLHT, các nguyên tắc đảm bảo cho việc DH HT thành công Ngoài ra các tác giả cũng đã đưa ra cách thức phát triển NLHT cho HS với sự hỗ trợ của máy vi tính, các bài tập tình huống… thông qua quá trình hoạt động nhóm đồng thời cũng đã giới thiệu các tiêu chí, bộ công cụ đánh giá sự phát triển NLHT ở HS Tuy nhiên, các nghiên cứu mới dừng lại ở việc phát triển NLHT ở các phương tiện dạy học riêng lẻ khác nhau như là máy vi tính, các bài tập tình huống, mà vẫn chưa đi sâu tìm hiểu và sử dụng các loại hình TN trong dạy học bộ môn Vật lí nhằm phát triển NLHT cho học sinh Đa số các nhà nghiên cứu đều tập trung vào một nhóm HS hoặc một loại hình TN riêng biệt mà ít có các nghiên cứu cụ thể nhằm phát triển NLHT cho HS THPT trong DH Vật lí với sự hỗ trợ của các loại hình TN Vì vậy, việc tổ chức dạy học theo hướng phát triển NLHT cho HS qua việc sử dụng TN trong dạy học bộ môn Vật lí vẫn là vấn đề mang tính thời sự và cần có thêm nhiều hơn nữa những nghiên cứu về vấn đề này

1.2 Các nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí

1.2.1 Các nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí trên thế giới

Đối với dạy học Vật lí, thí nghiệm là một trong những phương tiện quan trọng tạo điều kiện thuận lợi cho các thao tác tư duy trong học tập như tổng hợp, phân tích, so sánh, xử lí số liệu , từ đó giúp học sinh lĩnh hội kiến thức được dễ dàng hơn [66] Trong dạy học bộ môn Vật lí, các nghiên cứu về thí nghiệm trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học được nhiều tác giả trên thế giới quan tâm

Theo tác giả Bruner, khi trình bày một vấn đề thì việc sử dụng vật thật là hiệu quả nhất, đây chính là từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng Còn trình bày

bằng lời nói thì mức độ thu nhận được ở HS là ít nhất [55] Như vậy có thể thấy TN là phương tiện DH có thể thay thế đối tượng thực thông qua hoạt động trực tiếp, từ đó giúp HS dễ dàng tiếp thu kiến thức một cách hiệu quả trong quá trình dạy học

Nghiên cứu của tác giả Allan Franklin cho thấy TN vật lí đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra hứng thú, động cơ học tập cho HS Đây là lí do vì sao sự đổi mới trong dạy học Vật lí thường quan tâm đến việc nghiên cứu các TN trong dạy học Nghiên cứu này cũng khẳng định ý nghĩa của việc tăng hứng thú học tập cho HS trong việc sử dụng các TN vật lí trong khoa học giáo dục [54]

Cũng đánh giá cao vai trò của TN trong dạy học bộ môn Vật lí, nhóm tác giả Josef Trna và Petr Novak đã khẳng định việc sử dụng các TN trong dạy học góp phần phát triển các kĩ năng thực hành và phát triển sự sáng tạo cho HS Phương pháp dạy học có sử dụng TN này đặc biệt có ích trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí [65] Những nghiên cứu của các tác giả trên thế giới không chỉ quan tâm đến các TN thực mà nhiều nhà nghiên cứu còn tích hợp công nghệ thông tin vào giảng dạy Điều này không chỉ liên quan đến việc đổi mới giảng dạy mà còn liên quan đến việc tạo ra các giáo viên trong xu hướng hiện đại hóa Đó là người giáo viên không chỉ nắm bắt được những mong muốn của người học, giúp học sinh thích nghi và phát triển hơn mà còn ứng dụng được công nghệ thông tin, tạo điều kiện để khoa học giáo dục đạt hiệu quả

Về vấn đề hiệu quả của việc sử dụng TN trên MVT, nhiều tác giả đã tập trung nghiên cứu vai trò của các TN Vật lí mô phỏng hoặc các đoạn phim TN trên MVT Những nghiên cứu này đều cho rằng TN trên MVT là phương tiện dạy học hiệu quả để thu hút sự quan tâm, chú ý của HS đối với các bài học vật lí [57], [60]

Nghiên cứu của nhóm tác giả Chris Chiaverina và Michael Vollmer đã đề cao vai trò của MVT trong việc hỗ trợ TN Vật lí Qua đó, vai trò của TN trên MVT luôn được đánh giá cao trong quá trình DH Vật lí Đồng thời, việc sử dụng TN trên MVT cũng được xác định là biện pháp tăng cường cho những TN vật lí sẵn có mà GV thực hiện nhưng còn có một số hạn chế, chưa phát huy hết được các tác dụng như mong muốn [56]

1.2.2 Các nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí trong nước

Trong những năm gần đây, giáo dục Việt Nam đã và đang đổi mới không

ngừng trên nhiều phương diện Ở Việt Nam, có rất nhiều tác giả quan tâm đến việc nghiên cứu, đánh giá hiệu quả sử dụng phương tiện dạy học bộ môn Vật lí, đặc biệt là việc sử dụng TN và kết hợp TN với các phương tiện trực quan trong dạy học Vật lí

Tác giả Lê Văn Giáo với công trình nghiên cứu “Thí nghiệm và phương tiện trực quan trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông” đã nêu bật tầm quan trọng của việc sử dụng TN và phương tiện trực quan trong dạy học vật lí ở trường phổ thông Trong nghiên cứu của mình, tác giả đã khẳng định vai trò hết sức quan trọng của TN trong quá trình dạy học Vật lí và đã phân tích một số loại hình TN thường gặp như là TN biểu diễn, TN học sinh, TN tự tạo, … các yêu cầu của các loại TN này trong quá trình dạy học; đồng thời tác giả cũng đã xây dựng một số bài TN được sử dụng ở trường phổ thông [16]

Tác giả Nguyễn Văn Hòa với đề tài “Bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm nhằm nâng cao chất lượng học tập và góp phần phát triển năng lực sáng tạo trong dạy học Vật lí 6 – Trung học cơ sở” Trong đề tài tác giả đã làm rõ cơ sở lí luận của phương pháp thực nghiệm, từ đó thiết kế tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm với 6 giai đoạn Tác giả cũng đã xây dựng các biện pháp bồi dưỡng cho học sinh hoạt động theo phương pháp thực nghiệm, đồng thời cũng cải tiến và chế tạo 7 dụng cụ thí nghiệm đơn giản phục vụ hiệu quả cho quá trình dạy học [20]

Trong dạy học ở trường phổ thông, TN là PTDH cơ bản, góp phần quan trọng trong việc hình thành nhận thức cho người học Điều này được các tác giả Phạm Thị Phú, Huỳnh Trọng Dương khẳng định trong các nghiên cứu trong những năm gần đây [11], [22]

Theo quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo, ở cấp THPT, Vật lí là môn học có 161 loại thiết bị, đứng sau môn Hóa học với 162 loại [7] Như vậy cũng có thể thấy được sự cần thiết của việc sử dụng các thiết bị TN trong dạy học bộ môn Vật lí và vấn đề này cũng được nhiều tác giả trong nước quan tâm nghiên cứu trong các đề tài khoa học

Tác giả Trần Thị Ngọc Ánh trong đề tài “Sử dụng phối hợp các loại hình thí nghiệm trong dạy học Nhiệt học Vật lí 10 THPT” Tác giả đã xây dựng cơ sở lí luận và quy trình của việc sử dụng phối hợp các loại hình thí nghiệm trong dạy học vật lí

ở trường phổ thông Tác giả cũng đã khảo sát và đánh giá thực trạng sử dụng thí nghiệm nói chung ở trường phổ thông hiện nay Từ đó, tác giả đã thiết kế được các tiến trình dạy học theo quy trình sử dụng phối hợp các loại hình thí nghiệm phần Nhiệt học, Vật lí 10 Trung học phổ thông Theo tác giả, việc sử dụng TN là hoạt động thường xuyên, tuy nhiên công năng và hiệu quả của các bộ TN chưa được khai thác tốt vì một số lí do như: [2]

- TN chưa được đưa vào kiểm tra và đánh giá kết quả học tập ở trường phổ thông cho nên điều đó ảnh hưởng đến thái độ của HS và GV trong việc sử dụng TN trong dạy học bộ môn Vật lí

- Các bộ TN thường chỉ dùng trong các giờ thực hành của HS, giáo viên thường chỉ giới thiệu sơ cho HS về dụng cụ và hướng dẫn HS cách TN nên không gây hứng thú học tập với TN cho HS, do đó công năng của các bộ TN cũng chưa được khai thác tối đa

- Việc dùng TN thường chỉ theo ý chủ quan của GV, không kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực như “Phương pháp dạy học phát triển năng lực”, hình thức “Dạy học nhóm”, “Dạy học dự án”… HS thường không tham gia vào việc giải quyết vấn đề của bài học từ TN được đưa ra để rèn luyện tư duy logic và óc sáng tạo

Để khắc phục các nhược điểm nêu trên của việc sử dụng TN ở trường phổ thông, tác giả đã đề cập một số biện pháp để sử dụng hiệu quả TN trong dạy học bộ môn Vật lí ở trường phổ thông Trong đó, các giải pháp chính được tác giả đưa ra đó là ứng dụng CNTT trong dạy học, khai thác TN tự tạo hoặc sử dụng các loại hình thí nghiệm khác nhau để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lí [2]

Tác giả Nguyễn Hoàng Anh với đề tài “Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần Cơ học vật lí lớp 12 nâng cao” Trong đề tài, tác giả đã góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm tự tạo tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lí; đề xuất được quy trình tự tạo thí nghiệm, làm căn cứ cho việc tự tạo thí nghiệm; đề xuất được quy trình sử dụng thí nghiệm tự tạo tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lí Từ đó, tác giả cũng đã vận dụng quy trình đã đề xuất và các thí nghiệm tự tạo đã xây dựng để tiến hành thiết kế 7 tiến trình dạy học trong phần Cơ học vật lí lớp 12 nâng cao [1]

Tác giả Nguyễn Ngọc Lê Nam với đề tài “Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý nhờ sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của máy vi tính (thể hiện qua chương "Dòng điện trong các môi trường" lớp 11 THPT chương trình nâng cao)” Trong đề tài của mình, tác giả đã làm rõ cơ sở lí luận của việc sử dụng máy vi tính và các phương tiện dạy học; đề xuất được 3 biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của HS trong dạy học chương "Dòng điện trong các môi trường" lớp 11 THPT chương trình nâng cao; Nghiên cứu sử dụng TN với sự hỗ trợ của MVT để tổ chức dạy học giải quyết vấn đề một số bài học thuộc chương "Dòng điện trong các môi trường" lớp 11 THPT chương trình nâng cao Tác giả cũng đã đề xuất được quy trình sử dụng TN có ghép nối với MVT để hỗ trợ dạy học; đồng thời tác giả cũng đã thiết kế tiến trình dạy học 5 bài học theo hướng dạy học giải quyết vấn đề có sử dụng TN với sự hỗ trợ của MVT nhằm phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS [36]

Cũng vấn đề ứng dụng CNTT trong dạy học bộ môn Vật lí, nhiều tác giả như Lê Phước Lượng, Phạm Tấn Ngọc Thụy, Đỗ Thị Mỹ Phương, đã khẳng định tính ưu việt của CNTT trong dạy học và xem đây là giải pháp hiệu quả cho giáo dục trong giai đoạn hiện nay [31], [49]

Như vậy có thể thấy được, vấn đề sử dụng hiệu quả thí nghiệm trong quá trình dạy học Vật lí là một đề tài thu hút được sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu Hầu hết các tác giả đã làm rõ cơ sở lí luận của việc sử dụng TN đồng thời cũng nêu lên tầm quan trọng của việc sử dụng TN trong dạy học bộ môn Vật lí Bên cạnh đó, các tác giả cũng đã đưa ra các phương pháp sử dụng TN hiệu quả trong dạy học cũng như cách thức vận dụng các phương pháp này vào thực tiễn quá trình dạy học ở các trường Tuy nhiên, các đề tài nghiên cứu về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học nhóm bộ môn Vật lí nhằm phát triển năng lực hợp tác cho học sinh và góp phần làm tăng tính trực quan, kích thích hứng thú trong học tập của học sinh trong dạy học Vật lí thì còn chưa nhiều Ngoài ra, ở thời điểm chúng tôi thực hiện nghiên cứu, trong bối cảnh đại dịch Covid diễn ra, quá trình học tập từ trực tiếp chuyển hẳn sang dạy học trực tuyến, việc sử dụng TN thật trên lớp trở nên khó khăn, những đề tài nghiên cứu về việc sử dụng TN Vật lí hiệu quả trong dạy học bộ môn Vật lí ở giai đoạn này cũng chưa nhiều Do đó, chúng tôi nhận thấy, việc sử dụng TN ở trường THPT nhằm phát

triển năng lực hợp tác cho học sinh trong bối cảnh hiện nay là vấn đề cần được quan tâm và có thêm nhiều hơn nữa những nghiên cứu

1.3 Những nghiên cứu dạy học nhóm và phát triển năng lực hợp tác của học sinh qua dạy học nhóm trong và ngoài nước

Từ những năm đầu thế kỉ 20, việc tổ chức dạy học có sử dụng các hoạt động

nhóm đã được nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm Nhà nghiên cứu Lep Vưgoski cho rằng các chức năng tâm lý cấp cao xuất hiện trước hết ở mức độ liên nhân cách giữa các cá nhân, trước khi chúng tồn tại ở mức độ tâm lý bên trong [24] Như vậy có một nguyên tắc là DH cần tổ chức cho HS học tập với sự hỗ trợ, giúp đỡ của các bạn trong nhóm, học tập cùng nhau sẽ giúp HS học tập hiệu quả hơn Dựa trên cơ sở tâm lí học của Lep Vưgoski, John Dewey đã phát triển hình thức học tập theo nhóm và đã đề ra lý thuyết DH nhóm dựa Cũng chính John Dewey đã đưa các hình thức hoạt động theo nhóm vào trong lớp học nhằm hướng người học đến việc cùng tương tác, cùng làm việc với nhau Từ đó John Dewey đã cho rằng: môi trường có vai trò quan trọng trong sự phát triển nhân cách HS Trong lớp học cần tạo môi trường làm việc chung, làm việc hợp tác theo nhóm nhỏ, tạo cho HS thói quen trao đổi cùng học tập, có cơ hội phát triển các kĩ năng như kĩ năng giao tiếp, hợp tác [26] Một nhà nghiên cứu có ảnh hưởng lớn đến lý thuyết về DH hợp tác theo nhóm là nhà tâm lí học xã hội Kurt Lewin, ông là người đã đề ra “thuyết phụ thuộc lẫn nhau trong xã hội” hay còn gọi là “thuyết tương tác xã hội” dựa trên cơ sở khái niệm “Nhóm là phải có sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các thành viên” Kurt Lewin đã đưa ra khái niệm nhóm phải có hai yếu tố chính: sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các thành viên trong nhóm, nhóm phải có sự tác động tích cực đến các thành viên; tình trạng gắng sức giữa các thành viên trong nhóm là động lực để thúc đẩy hoàn thành mục tiêu chung [24], [33], [63]

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu giáo dục Mỹ như: Robert Slavin, Johnson, … cũng đã chứng minh được dạy học nhóm thì HS học hỏi được nhiều hơn, học tập theo nhóm cũng tạo cơ hội cho HS hợp tác cùng nhau để hình thành các kĩ năng xã hội, phát triển tư duy và khả năng hòa nhập với thế giới xung quanh, góp phần phát triển NLHT và giao tiếp của HS [67], [75]

Cũng vấn đề dạy học nhóm và phát triển các kĩ năng hợp tác qua hoạt động nhóm, nhóm tác giả Jaques David và Gilly Salmon (2006) đã viết một quyển sách có tựa đề “Learning in groups: a handbook for face-to-face and online environments”, tác giả đã làm rõ khái niệm nhóm học tập, các phương pháp dạy học nhóm đồng thời tác giả cũng đưa ra các kĩ năng hoạt động nhóm mà người học và người dạy cần phát triển, tác giả cũng cho rằng trải nghiệm tốt các kĩ năng hoạt động nhóm sẽ phát triển được năng lực hợp tác của HS trong công việc và cuộc sống sau này Trong quyển sách này, tác giả cũng đã khẳng định hợp tác là từ khóa quan trọng trong các nhóm học tập, GV cần có một chiến lược rõ ràng nhằm dạy HS cách làm việc cùng nhau trong nhóm để có thể nâng cao năng lực hợp tác của HS Ngoài ra, tác giả đã nêu bật vai trò của việc đánh giá nhóm học tập nhằm thu hút sự chú ý của HS đối với tầm quan trọng của việc thực hiện các công việc nhóm hiệu quả, tác giả cũng đã đưa ra mục đích, cách thức và một số công nghệ mới được dùng trong đánh giá nhóm Tác giả cũng đã khẳng định, các hình thức học lấy nhóm học tập làm trung tâm đang phổ biến hiện nay có thể kể đến như: Học tập có sự hỗ trợ từ bạn bè (PAL, Peer-Assisted Learning), học tập dựa trên vấn đề (PBL, Problem-Based Learning), …Tuy nhiên, quyển sách này viết chung cho tất cả các môn học mà chưa đưa ra PP DH nhóm cụ thể cho môn học nào, chẳng hạn như đối với môn Vật lí, với những đặc thù của môn học, cần có những nghiên cứu riêng biệt đối với PP dạy học nhóm và phát triển NLHT của HS trong DH nhóm ở bộ môn Vật lí [68]

Như vậy, qua việc tìm hiểu quá trình hình thành và phát triển của phương pháp DH nhóm có thể thấy rõ tính khả thi khi áp dụng hình thức DH nhóm vào giáo dục ở Việt Nam

Bàn về tổ chức DH nhóm, ở nước ta có các tác giả như Nguyễn Ngọc Bảo, Trần Kiều đã nhận định: DH nhóm như một PPDH có sự kết hợp giữa tập thể và cá nhân Trong đó, HS học tập dưới sự hướng dẫn của GV kết hợp sự trao đổi những ý tưởng, kiến thức trong hợp tác giữa HS với nhau trong quá trình lĩnh hội tri thức và hình thành các kĩ năng [8] Trong những năm gần đây có nhiều nghiên cứu về việc tổ chức hoạt động nhóm trong dạy học, có thể kể đến như: “Mô hình phương pháp dạy học theo nhóm nhỏ” và “Nhóm nhỏ và việc tổ chức cho học sinh theo các nhóm nhỏ” của tác giả Trần Duy Hưng; tác giả đã đưa ra khái niệm nhóm: vừa là môi trường tâm

lí xã hội, nơi diễn ra các quan hệ hợp tác, vừa là một chủ thể tích cực của chính hoạt động học tập Tác giả cũng cho rằng tổ chức DH nhóm về bản chất là quá trình thực hiện những biện pháp có cơ sở khoa học để tổ chức và điều khiển mối quan hệ tương tác giữa các thành tố dạy học làm chúng vận động và phát triển theo một logic nhất định nhằm thực hiện các mục tiêu học tập [23]

Đối với những nghiên cứu về tổ chức nhóm trong DH Vật lí ở trường phổ thông, cho tới nay đã có một số tác giả như: Thái Duy Tuyên, Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế, Lê Công Triêm, Lê Phước Lượng [30], [39], [50], [51], [52] trình bày trong một số tài liệu và bài viết trên các tạp chí khoa học Các nghiên cứu này đều thống nhất về cơ sở lý luận chung dựa trên những lý thuyết của các tác giả nước ngoài đã đề ra, và cùng cho rằng: việc động viên HS học tập cùng nhau lĩnh hội kiến thức hơn là đào tạo theo kiểu tạo ra con người trong môi trường học tập có tính ganh đua một cách truyền thống; học tập nhóm đích thực luôn khuyến khích sự tương tác giữa HS với HS và thiết lập mối quan hệ sâu sắc giữa các thành viên của nhóm; khi làm việc nhóm, HS học được cách lắng nghe ý tưởng của người khác, thảo luận và phản bác, đưa ra và chấp nhận những phê bình có tính xây dựng từ bạn học Các tài liệu, bài viết của các tác giả này còn cho thấy một số vấn đề cụ thể về PPDH nhóm trong DHVL ở trường phổ thông như: nêu lên được các hình thức dạy học nhóm góp phần nâng cao chất lượng học tập của HS; phân loại các hình thức tổ chức và xây dựng được các bước cơ bản trong cấu trúc tổ chức DH nhóm; nêu được một số biện pháp và các lưu ý trong việc vận dụng PPDH nhóm để nâng cao hiệu quả DHVL ở trường phổ thông Đặc biệt, đã có một số bài viết trên tạp chí khoa học giáo dục đã vận dụng cấu trúc DH nhóm vào tổ chức DH một số nội dung cụ thể của chương trình VL phổ thông với việc sử dụng phiếu học tập và một số phương tiện trực quan khác

Đối với DH nhóm có sử dụng TN, tác giả Nguyễn Viết Thanh Minh (2016) trong đề tài “Khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm một số kiến thức phần điện học, điện từ học vật lí lớp 9 trung học cơ sở” đã có những bàn luận sâu sắc về khái niệm dạy học nhóm, tầm quan trọng của việc sử dụng TN trong DH Vật lí và vai trò của TN trong DH nhóm, cách thức tổ chức hiệu quả các nhóm học tập có sử dụng TN đồng thời tác giả cũng đã thiết kế các TN tự tạo hỗ trợ quá

trình tổ chức DH nhóm cho HS Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, tác giả chỉ mới dừng lại ở việc tổ chức dạy học nhóm có sử dụng TN mà chưa nói rõ với hình thức dạy học này thì có thể phát triển được những NL nào cho HS trong DH bộ môn Vật lí [33]

Cũng vấn đề DH nhóm có sử dụng TN và phát triển NLHT của HS, tác giả Lê Văn Giáo (2023) trong nghiên cứu “Dạy học theo nhóm có sử dụng thí nghiệm phần “Từ trường” (Vật lí 11) nhằm phát triển năng lực hợp tác cho học sinh”, tác giả đã trình bày khái niệm NLHT, cấu trúc của NLHT, khái niệm dạy học nhóm và xây dựng tiêu chí đánh giá NLHT trong quá trình DH nhóm có sử dụng TN Ngoài ra, tác giả đã đề xuất quy trình dạy học nhóm có sử dụng TN trong dạy học Vật lí nhằm phát triển NLHT của HS; tác giả cũng đã minh hoạ quy trình trong dạy học nhóm có sử dụng TN bài “Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt” (Vật lí 11); đồng thời đã tiến hành thực nghiệm sư phạm với PP DH nhóm ở một số đơn vị kiến thức của chương “Từ trường” (Vật lí 11) nhằm phát triển NLHT của HS để khẳng định tính khả thi của quy trình đề xuất [32]

Cũng vấn đề này, tác giả Lê Thị Minh Hoa (2015) đã đưa ra khái niệm NLHT, khái niệm DH nhóm và cách thức tổ chức các hoạt động ngoài giờ lên lớp nhằm phát triển NLHT của HS trong quá trình DH nhóm Ngoài ra, tác giả cũng đã xây dựng mô hình lí thuyết về khung NLHT và phát triển NLHT, từ đó tác giả cũng đã đưa ra các biện pháp bồi dưỡng NLHT của HS trung học cơ sở qua hoạt động giáo dục ngoài giờ lên lớp như Tổ chức các trò chơi đòi hỏi HS phải có sự HT với nhau; Tạo môi trường trải nghiệm thực tế cho HS qua các hoạt động xã hội theo nhóm; Sử dụng các tình huống giả định trong hoạt động giáo dục ngoài giờ lên lớp nhằm tạo ra môi trường giải quyết vấn đề theo hướng HT trong quá trình DH nhóm cho HS…Các biện pháp giáo dục mà tác giả đưa ra đã góp phần phát triển NLHT của HS trong quá trình DH nhóm đối với các hoạt động ngoài giờ lên lớp theo hướng vận dụng lí thuyết học HT và lí thuyết giáo dục giá trị [21]

Như vậy, cho tới nay, ở trong và ngoài nước đã có các nghiên cứu về cơ sở lí luận của việc tổ chức DH nhóm và phát triển năng lực hợp tác của học sinh trong DH nhóm ở trường phổ thông nói chung và trong bộ môn VL nói riêng

1.4 Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Trên cơ sở tổng quan tình hình nghiên cứu về việc phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học nói chung và phát triển năng lực hợp tác cho học sinh nói riêng đã cho thấy:

Dạy học nhằm phát triển năng lực hợp tác cho học sinh đã được hình thành và phát triển bởi các nhà giáo dục học từ rất sớm Các tác giả đều cho rằng năng lực hợp tác là một trong những năng lực không thể thiếu giúp cho người học thành công trong học tập và trong cuộc sống

Tổng quan tình hình dạy học phát triển năng lực hợp tác cho học sinh có thể thấy rằng: Việc dạy học phát triển năng lực hợp tác là một trong những tiếp cận tuy không quá mới mẻ nhưng vẫn còn nhiều vấn đề chưa sáng tỏ Các tác giả trong và ngoài nước đều có những nghiên cứu về mặt lí luận vấn đề dạy học phát triển năng lực hợp tác cho học sinh Tuy nhiên cho đến nay, các công trình nghiên cứu về phát triển NLHT cho HS qua sử dụng TN trong dạy học nhóm vẫn chưa nhiều Các tác giả chỉ dừng lại ở lí luận chung về việc phát triển NLHT cho HS mà chưa nghiên cứu chuyên sâu cách thức phát triển NLHT cho HS qua sử dụng TN trong dạy học nhóm, chưa có bộ tiêu chí và cách thức đánh giá NLHT của HS trong DH nhóm có sử dụng TN ở bộ môn Vật lí

Tổng quan tình hình nghiên cứu việc sử dụng TN trên thế giới và trong nước cho thấy:

Sử dụng hiệu quả TN trong dạy học bộ môn Vật lí góp phần quyết định sự thành công của quá trình dạy học TN đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS Các công trình nghiên cứu cũng có đề cập đến việc phối hợp sử dụng các TN khác nhau như TN với công nghệ thông tin, TN tự tạo… Tuy nhiên đến nay vẫn có ít đề tài làm rõ việc sử dụng các TN trong dạy học nhóm để phát triển năng lực nói chung và năng lực hợp tác nói riêng cho HS nhằm phát huy tính tích cực trong nhận thức, nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức trong dạy học Vật lí ở trường THPT

Vấn đề cần giải quyết trong đề tài là làm thế nào để có thể phát triển năng lực hợp tác cho học sinh thông qua việc sử dụng thí nghiệm Vật lí trong dạy học nhóm một cách tốt nhất nhằm nâng cao chất lượng dạy học Để giải quyết được vấn đề nêu ra, cần phải làm rõ các nội dung sau: