đánh giá năng lực thực nghiệm và mô hình hóa trong môn vật lý của học sinh học môn khoa học tự nhiên 6

Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 của Ban Chấp hành Trung ương về Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã chi tiết bàn về "Cải cách một cách toàn diện hình thức và phương

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

BÙI VIỆT HOÀNG

ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM VÀ MÔ HÌNH HÓA

TRONG MÔN VẬT LÍ CỦA HỌC SINH KHI HỌC

MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 6

LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐO LƯỜNG VÀ ĐÁNH GIÁ TRONG GIÁO DỤC

HÀ NỘI – 2023

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

BÙI VIỆT HOÀNG

ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM VÀ MÔ HÌNH HÓA

TRONG MÔN VẬT LÍ CỦA HỌC SINH KHI HỌC

MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 6

LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐO LƯỜNG VÀ ĐÁNH GIÁ TRONG GIÁO DỤC

Mã số: 8140115.01

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thúy Nga

HÀ NỘI – 2023

i

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy, Cô Khoa Quản trị chất lượng đã luôn tạo điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu Những kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm được Thầy, Cô chia sẻ là những hành trang quý báu giúp tôi không chỉ hoàn thiện luận văn này mà trong cả quá trình làm việc, nghiên cứu sau này Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn giảng viên hướng dẫn tôi PGS TS Nguyễn Thúy Nga đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian qua

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy, Cô và các bạn HS Trường trung học cơ sở Đỗ Cận đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi thực hiện khảo sát Đồng thời tôi cũng gửi lời cảm ơn đến ban giám hiệu trường Đại học Giáo dục đã tạo điều kiện cho tôi được nhận luận văn nghiên cứu này

Cuối cùng tôi gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân luôn quan tâm, động viên và hỗ trợ để tôi quyết tâm hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 19 tháng 7 năm 2023

Tác giả

Bùi Việt Hoàng

iii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt được cụ thể hóa từ năng lực chung 13

Bảng 1.2 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí 18

Bảng 2 1 Phương pháp kết hợp trong phân tích số liệu 44

Bảng 2 2 Thông tin về GV tham gia phỏng vấn 48

Bảng 3 1 Thống kê mô tả dữ liệu 55

Bảng 3 2 Kết quả Cronbach’s Alpha biến đề xuất 56

Bảng 3 3 Kết quả Cronbach’s Alpha biến thiết kế 56

Bảng 3 4 Kết quả Cronbach’s Alpha biến tiến hành 57

Bảng 3 5 Kết quả Cronbach's Alpha biến kết quả 57

Bảng 3 6 Ma trận xoay nhân tố 58

Bảng 3 7 Các tiêu chí đánh giá năng lực TNVMHH 59

Bảng 3 8 Đánh giá năng lực đề xuất vấn đề, đề xuất các phương án TNVMHH 62 Bảng 3 9 Đánh giá năng lực thiết kế phương án TNVMHH 63

Bảng 3 10 Đánh giá năng lực tiến hành và thu thập kết quả 64

Bảng 3 11 Đánh giá năng lực xử lí kết quả rút ra kiến thức 66 Bảng 3 12 Tổng hợp đánh giá năng lực TNVMHH của HS khi học môn KHTN 669

Hình 1.4 Tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm 31

Hình 2 1 Quy trình thực hiện của phương pháp kết hợp trong thu thập số liệu 44

Hình 2 2 Quy trình chọn mẫu ngẫu nhiên theo cụm ba giai đoạn 46

Hình 2 3 Quy trình chọn mẫu 46

Hình 3 1 Thực trạng năng lực TNVMHH của HS khi học môn KHTN 6 70

4 Câu hỏi nghiên cứu 3

4.1 Câu hỏi nghiên cứu 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Những đóng góp mới của luận văn 4

8 Cấu trúc của luận văn 5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ LÝ LUẬN 6

1.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 6

1.1.1 Những nghiên cứu về năng lực thế giới 6

1.1.2 Những nghiên cứu về năng lực vật lí ở Việt Nam 8

1.2 Cơ sở lý luận về vấn đề nghiên cứu 10

1.2.1 Khái niệm năng lực 10

1.2.2 Năng lực chung trong môn Vật lí 12

1.2.3 Năng lực chuyên biệt của môn vật lí 16

1.3 Năng lực thực nghiệm và mô hình hóa 20

1.3.1 Khái niệm năng lực thực nghiệm và mô hình hóa 22

1.3.2 Cấu trúc năng lực thực nghiệm và mô hình hóa 23

1.3.2.1 Năng lực đề ra giả thuyết thực nghiệm 24

1.3.2.2 Năng lực thiết kế và tiến hành thực nghiệm 25

vi

1.3.2.3 Năng lực thu thập và phân tích kết quả - rút ra kết luận 26

1.3.3 Thang Bloom 27

1.3.4 Thang đánh giá năng lực thực nghiệm và mô hình hóa 30

1.4.1 Khái niệm đánh giá 31

1.4.2 Đánh giá quá trình 34

1.4.3 Đánh giá đồng đẳng 35

1.4.5 Nguyên tắc khi đánh giá năng lực thực nghiệm và mô hình hóa 38

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 40

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41

2.1 Bối cảnh nghiên cứu 41

2.2 Phương pháp nghiên cứu 41

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 41

2.2.2 Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi 41

2.2.3 Phương pháp hỏi ý kiến chuyên gia 42

2.2.4 Phương pháp thực nghiệm 42

2.2.5 Phương pháp phỏng vấn 43

2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu 43

2.2.7 Lựa chọn thiết kế nghiên cứu của luận văn 43

2.3 Đối tượng nghiên cứu 45

2.3.1 Đối tượng nghiên cứu định lượng 45

2.3.1.1 Phương pháp chọn mẫu 45

2.3.1.2 Quy trình chọn mẫu 46

2.3.2 Mẫu nghiên cứu định tính 47

2.3.2.1 Tiêu chuẩn lựa chọn 47

2.3.2.2 Thông tin đối tượng tham gia nghiên cứu định tính 48

2.4 Công cụ nghiên cứu 48

2.4.1 Công cụ nghiên cứu định lượng 48

2.4.2 Phân loại rubric 49

2.4.3 Nguyên tắc thiết kế rubric 50

2.5 Quy trình thiết kế 51

2.6 Thiết kế một số kế hoạch học tập 51

2.6.1 Mục đích 51

3.4.1 Kết quả thực nghiệm rubic đánh giá năng lực của học sinh 55

3.4.2 Kiểm định độ tin cậy của thang đo 56

3.4.3 Phân tích nhân tố khám phá 58

3.4.4 Khung năng lực 59

3.5 Thực trạng năng lực thực nghiệm và mô hình hóa của HS 61

3.5.1 Năng lực đề xuất vấn đề, đề xuất các phương án 61

3.5.2 Năng lực thiết kế phương án thực nghiệm và mô hình hóa 62

3.5.3 Năng lực tiến hành và thu thập kết quả 64

3.5.4 Năng lực xử lí kết quả 65

3.6 Một số ý kiến về đánh giá năng lực thực nghiệm và mô hình hóa của học sinh khi học môn KHTN 6 67

3.7 Đánh giá chung về năng lực thực nghiệm và mô hình hóa của học sinh khi học môn KHTN 6 tại Trường THCS Đỗ Cận 68

3.8 Biện pháp nâng cao năng lực thực nghiệm và mô hình hóa của học sinh khi học môn KHTN 6 70

3.8.1 Bồi dưỡng giáo viên về phương pháp dạy học theo chương trình đổi mới 71

3.8.2 Tăng cường cơ sở vật chất 71

3.8.3 Biện pháp nâng cao năng lực TNVMHH cho HS khi học môn KHTN 6 72

1

MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn luận văn

Đất nước chúng ta đang đối diện với những cơ hội mới trong quá trình phát triển Để đảm bảo phát triển bền vững, điều cần thiết nhất là có nguồn nhân lực chất lượng cao Cần có những cá nhân có năng lực, sáng tạo, có khả năng giải quyết vấn đề và thích ứng linh hoạt với các vấn đề thực tế Một cường thức hiện nay đối với hệ thống giáo dục của đất nước chúng ta là xây dựng một hệ thống giáo dục mang tính thực tế và hiệu quả, tạo ra sự chuyển đổi mạnh mẽ về cả chất lượng và số lượng, nâng cao trình độ dân trí, đào tạo nguồn nhân lực và nuôi dưỡng tài năng Nâng cấp chất lượng giáo dục phổ thông đang được xem là một ưu tiên quan trọng, là một vấn đề mà Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục và cả xã hội đều đang tập trung quan tâm hàng đầu

Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 của Ban Chấp hành Trung ương về Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã chi tiết bàn về "Cải cách một cách toàn diện hình thức và phương pháp kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục và đào tạo" cũng như "Tăng cường sự liên kết giữa quá trình học tập và quá trình đánh giá, bao gồm đánh giá cuối kỳ, cuối năm học; tự đánh giá của HS và đánh giá của GV; đánh giá của trường học kết hợp với đánh giá của gia đình và xã hội."

Nghị quyết số 88/2014/QH13 ngày 28/11/2014 của Quốc hội về Đổi mới chương trình và sách giáo khoa giáo dục phổ thông đã rõ ràng xác định: "Cải cách căn bản phương pháp đánh giá chất lượng giáo dục theo hướng hỗ trợ phát triển phẩm chất và năng lực của HS"

Nghị quyết số 44/NQ-CP ngày 09/6/2014 của Chính phủ về Chương trình hành động thực hiện Nghị quyết số 29-NQ/TW đã nêu rõ hướng đi trong việc đánh giá HS: "Cải cách hình thức và phương pháp thi, kiểm tra và đánh giá kết quả theo hướng đánh giá năng lực của người học; kết hợp đánh giá cả

2

quá trình học tập với đánh giá cuối kỳ học, cuối năm học theo mô hình của các nước có nền giáo dục phát triển"

Theo “Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể” năm 2018: “Định

hướng chung của đổi mới chương trình là hướng đến phát triển phẩm chất, năng lực của HS”

Đối mặt với yêu cầu ngày càng cao về chất lượng sản phẩm đào tạo, giáo dục nước ta đã và đang tiến hành những cải tiến đáng kể trong nội dung chương trình đào tạo, phương pháp giảng dạy và kiểm tra đánh giá Tất cả những thay đổi này đều tập trung vào việc đặt người học vào trung tâm của quá trình giáo dục

Đánh giá năng lực của HS là một phần không thể thiếu trong quá trình tổ chức dạy học ở bậc phổ thông Vai trò của việc này rất quan trọng trong việc cung cấp phản hồi về quá trình đào tạo Đánh giá năng lực HS cung cấp cơ sở quan trọng để xây dựng những chính sách điều chỉnh và nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo Hơn nữa, nó giúp xác định một cách chính xác các yếu tố đảm bảo chất lượng trong giáo dục phổ thông

Quá trình đánh giá "năng lực của HS" là một trong những nhiệm vụ quan trọng của mỗi GV trong quá trình giảng dạy Tuy nhiên, đôi khi quá trình này vẫn diễn ra theo cách tổ chức mang tính chất chiếu lệ và hình thức Chưa có sự quan tâm, nhận thức chính xác và đầy đủ về ý nghĩa và tầm quan trọng của quá trình này từ phía GV

Với các lý do đã nêu, để quá trình đánh giá "năng lực của HS" có những bước tiến mạnh mẽ và tiếp tục phát triển sâu rộng, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông, việc nghiên cứu về công tác này trở thành một vấn đề cấp thiết, cả về mặt lý thuyết và thực tiễn Vì vậy tác giả lựa chọn luận văn:

“đánh giá năng lực TNVMHH trong môn vật lí của HS khi học môn Khoa học

3

Tự nhiên 6” làm luận văn nghiên cứu luận văn thạc sĩ chuyên ngành Đo lường

và đánh giá trong giáo dục

2 Mục đích nghiên cứu

Đánh giá năng lực TNVMHH trong môn vật lí của HS lớp 6 theo chương trình giáo dục phổ thông mới thông qua việc thiết kế tiêu chí đánh giá, bảng hỏi, rubric đánh giá

3 Khách thể đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Khách thể nghiên cứu

Hoạt động đánh giá năng lực TNVMHH trong môn vật lí của HS khi học môn Khoa học Tự nhiên lớp 6

3.2 Đối tương nghiên cứu

Năng lực TNVMHH trong môn vật lí của HS khi học môn Khoa học Tự nhiên 6

3.3 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: HS lớp 6 trường Trung học cơ sở Đỗ Cận Thời gian khảo sát: học kì II năm học 2021 – 2022 và học kì I năm học 2022 – 2023 tại trường Trung học cơ sở Đỗ Cận

4 Câu hỏi nghiên cứu

4.1 Câu hỏi nghiên cứu

Năng lực TNVMHH gồm những nội dung gì? Các yếu tố nào cần được tính đến khi đánh giá sự phát triển năng lực TNVMHH ở HS?

Năng lực TNVMHH trong môn vật lí của HS lớp 6 thông qua môn Khoa học Tự nhiên có thể được biểu hiện ra bên ngoài bằng những tiêu chí/chỉ báo nào?

Năng lực lực TNVMHH của HS ở mức độ nào?

Nội dung 2: Thiết kế đánh giá năng lực TNVMHH trong môn vật lí khi

học môn Khoa học Tự nhiên của HS lớp 6 trung học cơ sở dựa trên những tiêu chí bám sát bảng mô tả các cấp độ của năng lực vật lí

Nội dung 3: khảo sát đánh giá năng lực TNVMHH trong môn vật lí khi

học môn Khoa học Tự nhiên của HS Trung học cơ sở tại trường khảo sát

6 Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng một số phương pháp nghiên cứu Trong đó, tôi sử dụng phương pháp chính là phương pháp nghiên cứu tài liệu, phương pháp thực nghiệm, phương pháp điều tra bằng bảng hỏi, phương pháp xử lý số liệu Quá trình xây dựng bộ công cụ đánh giá sự phát triển năng lực vật lí của HS tôi sử dụng phương pháp nghiên cứu tài liệu kết hợp với xin ý kiến chuyên gia

7 Những đóng góp mới của luận văn

Luận văn đã cập nhật, hệ thống hóa các thành tựu nghiên cứu về năng lực TNVMHH trong môn vật lí của HS khi học môn Khoa học Tự nhiên 6 Trình bày các quan niệm về năng lực TNVMHH, các thành tố, chỉ báo của năng lực TNVMHH trong môn vật lí Đồng thời luận văn cũng hướng đến việc xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực TNVMHH trong môn vật lí theo hướng phát triển năng lực của HS, góp phần đổi mới trong đánh giá HS

Luận văn góp phần làm rõ các cấp độ của năng lực TNVMHH trong môn vật lí thuộc môn Khoa học tự nhiên 6, giúp GV dễ dàng hơn trong việc đánh giá năng lực của HS Xây dựng được bộ câu hỏi trắc nghiệm đánh giá năng lực TNVMHH trong môn vật lí của học khi học môn Khoa học Tự nhiên 6 giúp

5

bản thân HS tự đánh giá năng lực bản thân và hào hứng hơn với hình thức kiểm tra đánh giá mới trong môn học

8 Cấu trúc của luận văn

Luận văn bao gồm: Phần Mở đầu, phần Nội dung, Kết luận, Tài liệu tham khảo, Phụ lục

Nội dung của luận văn gồm ba chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận Chương 2: Phương pháp nghiên cứu Chương 3: Đánh giá kết quả nghiên cứu Kết luận

Phụ lục

6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Những nghiên cứu về năng lực thế giới

Trong tác phẩm "Lịch sử giáo dục thế giới" chủ biên bởi Hà Nhật Thăng đã được đề cập rằng, A.V Petropxki và A.U Machiukin đã phát triển các bài tập nhận thức, đặc biệt là các bài tập đặt câu hỏi, để giúp HS tăng cường tính nhận thức tích cực và đạt được thành tích cao trong quá trình học tập (Hà Nhật Thăng, Lịch sử Giáo dục thế giới, NXB Hà Nội, 1998)

Trong thập kỷ 1930 của thế kỷ XX, Tsunesaburo Makiguchi (1871-1944), một nhà giáo dục tiên phong tại Nhật Bản, đã đề xuất những tư tưởng giáo dục mới Trong cuốn sách "Giáo dục vì Cuộc sống Sáng tạo" xuất bản bởi Nhà Xuất bản Trẻ vào năm 1994, có trích dẫn quan niệm của ông rằng giáo dục có thể coi là quá trình hướng dẫn tự học, với động cơ chính là khuyến khích HS sáng tạo để tạo ra giá trị, nhằm đạt được hạnh phúc cho bản thân và cộng đồng (Makiguchi, 2009)

Năm 1971, tác giả A.A Goroxepxki đã sáng tác cuốn sách có tựa đề "Tổ chức Công việc Tự học của Sinh viên Đại học" dựa trên việc tổng hợp những kinh nghiệm cá nhân của mình trong việc tổ chức hoạt động tự học cho sinh viên tại các trường đại học Tác giả đã đưa ra đề xuất về phương pháp học tập cho sinh viên đại học, tập trung vào một số vấn đề quan trọng bao gồm: lắng nghe và ghi chú bài giảng; đọc và tóm tắt tài liệu; chuẩn bị Xemina; thực hiện các bài tập nghiên cứu và viết luận văn tốt nghiệp; chuẩn bị cho các kỳ thi và bài kiểm tra; tổ chức các hoạt động tư duy và lập kế hoạch làm việc (A.G.Côvaliôp, Tâm lý học cá nhân, 1971)

Trong tập sách "Phát huy Tính Tích Cực của HS như Thế Nào" được xuất bản bởi Nhà Xuất bản Giáo Dục vào năm 1978, tác giả I.F Kharlamop đã xác định vai trò quan trọng của tự học trong việc tăng cường tính tích cực của hoạt động trí tuệ của HS thông qua việc hiểu và tiếp thu tri thức mới Tác giả đã đề

7

xuất rằng quá trình tiếp nhận kiến thức mới không thể diễn ra thông qua việc đơn giản ghi nhớ các quy tắc, kết luận và tổng quát, mà nó cần được xây dựng trên cơ sở cải thiện khả năng tự học của HS, khả năng phân tích tài liệu và sự kiện, là nền tảng cho việc hình thành các khái niệm khoa học Ông tác giả cũng nêu rõ cần tăng cường việc nghiên cứu và làm việc với sách giáo trình, tài liệu học tập, đưa ra vấn đề trong quá trình giảng dạy, và đổi mới phương pháp kiểm tra và đánh giá (Kharlanop, 1978)

Vào cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI, Robert Z Sternberg và Wendy M Williams (1996) đã tiếp tục thực hiện các nghiên cứu và viết bài về tư duy sáng tạo và phát triển sáng tạo Vào năm 1996, trong cùng một thời kỳ, Giáo sư tâm lý học Howard Gardner của Đại học Harvard (Hoa Kỳ) đã khám phá khái niệm năng lực bằng cách phân tích bảy khía cạnh biểu hiện của trí tuệ con người: ngôn ngữ, logic toán học, âm nhạc, không gian, thể thao, giao tiếp và cảm xúc Ông đã khẳng định rằng mỗi khía cạnh của trí tuệ cần phải được thể hiện dưới dạng sự sáng tạo hoặc biểu hiện cao cấp Để giải quyết một vấn đề thực tế trong cuộc sống, con người không thể chỉ dựa vào một khía cạnh cụ thể của trí tuệ mà phải kết hợp nhiều khía cạnh liên quan với nhau Sự kết hợp này tạo thành năng lực cá nhân H.Gardner đã kết luận rằng năng lực phải được thể

hiện thông qua hoạt động có kết quả và có khả năng đánh giá hoặc đo lường (Nguyễn Công Khanh, 2014)

Dựa trên các nghiên cứu của các nhà tâm lý học và giáo dục học, ta nhận thấy rằng việc giảng dạy định hướng đến phát triển năng lực tổng quát cũng như các năng lực đặc thù cho từng môn học đã nhận được sự quan tâm nghiên cứu và xây dựng thành một hệ thống lý thuyết chặt chẽ Từ đó, chúng ta có thể thấy rằng việc phát triển năng lực cho HS nói chung và năng lực TNVMHH nói riêng đóng vai trò cực kỳ quan trọng và có tác động lớn đến sự thành công của quá trình giảng dạy và đào tạo

8

1.1.2 Những nghiên cứu về năng lực vật lí ở Việt Nam

Trong những năm gần đây các nghiên cứu về dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực TNVMHH cho HS đang được quan tâm nghiên cứu:

Nhằm đưa ra một hệ thống tương đối hoàn chỉnh và có hệ thống những khái niệm như dạy học phát triển năng lực, dạy học phát triển năng lực vật lí, năng lực TNVMHH… nhóm tác giả (Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, Phạm Xuân Quế, Dương Văn Quý, 2019) đã hoàn thành mục tiêu đó Bên cạnh đó, nhóm tác giả đã đưa ra những yêu cầu cần có trong dạy học phát triển năng lực vật lí, năng lực TNVMHH ở HS Các tác giả đã trình bày một cách chi tiết và khoa học những nội dung về kiểm tra đánh giá năng lực, năng lực vật lí, năng lực TNVMHH cũng như xây dựng bộ công cụ kiểm tra đánh giá sự phát triển năng lực vật lí, năng lực TNVMHH ở HS

Năng lực TNVMHH có vai trò tương đối quan trọng đối với quá trình hình thành và phát triển năng lực của HS tác giả (Quách Nguyễn Bảo Nguyên, Nguyễn Hoàng Anh, 2015) Hai tác giả cho rằng năng lực TNVMHH có khả năng góp phần hình thành và phát triển toàn diện HS Bên cạnh đó, bài báo đưa ra một số phương pháp nhằm khuyến khích sự phát triển năng lực thực hành thí nghiệm của HS bậc trung học phổ thông

Khi nghiên cứu các phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực TNVMHH cho HS, tác giả (Lê Chí Nguyện, 2021) đã đề xuất phương pháp dạy học STEM Tác giả đã trình bày một cách tương đối đầy đủ và có hệ thống tiến trình dạy học STEM, cách thức sử dụng Rubrics, kết hợp chấm điểm sản phầm của bài học nhằm đánh giá năng lực của HS Ngoài ra, tác giả cũng trình bày tương đối đầy đủ từ khâu tổ chức lớp học, quy trình xây dựng, tổ chức dạy học cũng như kiểm tra đánh giá kết quả bài học theo phương pháp STEM nhằm phát triển năng lực vật lí cho HS

9

Khi nghiên cứu về những luận văn thạc sĩ trong phạm vi liên quan tới luận văn tôi nhận thấy: Đa số các luận văn tập trung trình bày một cách hệ thống các khái niệm về năng lực chung, năng lực chuyên biệt, năng lực thực nghiệm Nghiên cứu cách thức tổ chức học tập và đánh giá sự phát triển năng lực TNVMHH của HS thông qua các bài thực hành thí nghiệm trên lớp hoặc nghiên cứu những tiến trình dạy học có sử dụng thực hành thí nghiệm và mô hình hóa nhằm góp phần phát triển năng lực TNVMHH Luận văn chưa quan tâm đến việc sử dụng những phương pháp đánh giá tích cực trong đánh giá sự hình thành và phát triển năng lực của HS Trong đó có các luận văn của các tác giả như: Nguyễn Thị Thu Hoài năm 2012, Chu Đình Đức năm 2015, Đặng Thị Linh năm 2015, Võ Thị Kim Tước năm 2016, Trần Thị Hải Lành năm 2017 Một số luận văn tập trung vào việc trình bày các tiến trình tổ chức giờ học thực hành mà không quan tâm tới phương pháp và cách thức đánh giá sự hình thành phát triển năng lực TNVMHH như luận văn của tác giả Võ Thị Kim Tước năm 2017 Qua một số nghiên cứu và luận văn thạc sĩ ở trên có thể nhận thấy: những công trình này phần lớn tập trung vào việc xây dựng quy trình, cách thức tiến hành tổ chức dạy học các tiết học mà chưa thực sự quan tâm đến việc tổ chức kiểm tra đánh giá kết quả hình thành và phát triển năng lực TNVMHH ở HS Những báo cáo này chưa đưa ra được quy trình xây dựng bộ công cụ đánh giá, cách thức tiến hành đánh giá… sự phát triển năng lực TNVMHH của HS khi học bộ môn Vật lí bậc THCS nói chung cũng như môn học KHTN 6 nói riêng Kế thừa những nghiên cứu của các tác giả trên tôi sẽ tập trung xác định những nguyên nhân gây ảnh hưởng đến chất lượng dạy học phần kiến thức này Nghiên cứu cơ sở lý luận, tiến hành thiết kế và tổ chức thực nghiệm sư phạm việc xây dựng bộ công cụ đánh giá sự phát triển năng lực TNVMHH của HS khi học môn KHTN 6

10

1.2 Cơ sở lý luận về vấn đề nghiên cứu

1.2.1 Khái niệm năng lực

Khái niệm năng lực được nhiều tác giả đề cập đến và diễn đạt hiểu dưới nhiều cách khác nhau, như:

Theo A.G.Côvaliôp, “Năng lực đề cập đến một sự kết hợp hoặc tổng hợp

các đặc điểm của cá nhân, để đáp ứng các yêu cầu công việc và đảm bảo rằng hoạt động sẽ đạt được kết quả cao” (A.G.Côvaliôp, Tâm lý học cá nhân, 1971)

Xavier Roegiers đã định nghĩa năng lực là “việc tích hợp các kỹ năng tự

nhiên tác động vào các nội dung trong các tình huống đã cho trước để giải quyết các vấn đề xuất phát từ tình huống đó” (Roegiers, 2011)

Theo Phạm Minh Hạc, “Năng lực là một sự kết hợp tâm lý của cá nhân,

tổ hợp này hoạt động với một mục tiêu cụ thể để tạo ra kết quả trong một hoạt động nhất định” (Phạm Minh Hạc, 1997)

Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể năm 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, định nghĩa về năng lực được trình bày như sau: "Năng lực là bản chất cá nhân, tiến hóa qua tố chất tự nhiên và quá trình học tập, đào tạo, cho phép cá nhân tổng hợp các kiến thức, kỹ năng, và các đặc điểm cá nhân đa dạng như sự quan tâm, lòng tin, và ý chí, để thực hiện một loạt hoạt động cụ thể thành công và đạt được kết quả mong muốn trong các tình huống cụ thể" (Bộ GD-ĐT, 2018)

Dựa vào những trích dẫn trên, mặc dù các tác giả sử dụng cách tiếp cận và diễn đạt khác nhau, nhưng chưa có sự thống nhất trong một số khái niệm về năng lực:

- Sự phát triển và tồn tại của năng lực được thể hiện thông qua việc tham gia vào các hoạt động Nói về năng lực, chúng ta đang ám chỉ đến khả năng của mỗi người để hoàn thành một hoạt động cụ thể

Tóm lại, trong luận văn này tôi sử dụng khái niệm: Năng lực là khả năng

của một người hoặc tổ chức trong việc thực hiện công việc, giải quyết vấn đề, và đối phó với các tình huống khác nhau Nó liên quan đến việc sử dụng kiến thức, kỹ năng, và tài năng để đạt được mục tiêu và xử lý các nhiệm vụ Năng lực không chỉ đơn giản là việc sở hữu kiến thức, mà còn bao gồm khả năng áp dụng chúng vào thực tế một cách hiệu quả Nó có thể phát triển thông qua học tập, kinh nghiệm, và thực hành đều đặn Năng lực đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống cá nhân và công việc, giúp cá nhân và tổ chức thách thức và đối mặt với các thách thức và cơ hội một cách hiệu quả Năng lực đề cập đến hệ thống các đặc điểm của cá nhân, phù hợp với yêu cầu của một hoạt động cụ thể và đảm bảo rằng hoạt động đó sẽ đạt được kết quả cao Năng lực có thể được phân thành hai loại, đó là năng lực tổng quát và năng lực cá nhân

Tác giả (Nguyễn Thị Minh Phương, 2004) đã đề cập bốn nhóm năng lực của HS phổ thông hiện nay, cụ thể là:

Năng lực về nhận thức bao gồm việc HS phải sử dụng các kỹ năng như quan sát, ghi nhớ, tư duy (bao gồm tư duy độc lập, tư duy logic, tư duy trừu tượng), tưởng tượng, suy luận, tổng hợp - khái quát hóa, và phê phán - bình

12

luận Nhờ vào những kỹ năng này, họ có khả năng phát hiện vấn đề, tự học, và

tự cập nhật kiến thức trong suốt cuộc đời;

Năng lực xã hội bao gồm các yêu cầu đòi hỏi HS phải có khả năng tương tác, thuyết trình, giải quyết các tình huống khó khăn, quản lý cảm xúc, thích nghi, thi đấu và hợp tác;

Năng lực thực hành: bao gồm việc HS phải vận dụng tri thức (cả từ học

hỏi và từ kinh nghiệm thực tế), thực hiện các hoạt động một cách linh hoạt, tích cực và chủ động, tự tin; họ cũng phải có khả năng sử dụng các công cụ cần thiết, giải quyết vấn đề, thể hiện sự sáng tạo và kiên trì

Năng lực cá nhân: thể hiện qua khả năng thể chất, đầu tiên là khả năng

vận động linh hoạt, khả năng tham gia vào hoạt động thể thao, bảo vệ sức khỏe và khả năng thích nghi với môi trường Sau đó, bao gồm khả năng thực hiện các hoạt động cá nhân đa dạng khác nhau, như lập kế hoạch, tự đánh giá, và tự chịu trách nhiệm Để diễn đạt về năng lực cá nhân, thường sử dụng các động từ liên quan đến hành động như hiểu, biết, khám phá, xây dựng, và vận dụng Để đánh giá năng lực cá nhân, chúng ta nên xem xét chúng trong bối cảnh của các

hoạt động cụ thể

1.2.2 Năng lực chung trong môn Vật lí

Nhóm năng lực chung đã được trình bày đầy đủ trong “Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể năm 2018” của Bộ GD-ĐT

Trong phương pháp tiếp cận này, các năng lực tổng quát được xác định trước đây, đó là những năng lực mà toàn bộ quá trình giáo dục tại trường phổ thông phải hướng tới để phát triển ở HS Sau đó, từng môn học sẽ xác định cách cụ thể hóa các năng lực tổng quát này trong ngữ cảnh của môn học của họ Với cách tiếp cận này, các năng lực chuyên môn cụ thể được phát triển từ những năng lực tổng quát đã được đưa vào dự thảo chương trình phổ thông tổng thể, ví dụ như trong môn Vật lí (Bộ GD-ĐT, 2018)

13

Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt được cụ thể hóa từ năng lực chung

STT Năng lực chung Năng lực trong môn Vật lí

Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân

1

Năng lực tự học - Xây dựng kế hoạch tự học và thực

thi nó một cách hiệu quả - Tiến hành nghiên cứu về cấu trúc và hoạt động cơ bản của các ứng dụng kỹ thuật

- Đưa ra đánh giá về tính chính xác của nguồn thông tin

- Phát triển khả năng đặt câu hỏi về các hiện tượng xảy ra trong môi trường xung quanh

- Tóm lược thông tin về vật lý trong văn bản

- Tạo bản tóm tắt thông qua việc sử dụng sơ đồ tư duy, biểu đồ khái niệm, bảng biểu hoặc sơ đồ khối

- Tự sáng tạo câu hỏi và lên kế hoạch thực hiện thí nghiệm để giải quyết những câu hỏi này

2

Khả năng giải quyết vấn đề, đặc biệt là khả năng sử dụng con đường thực nghiệm (còn gọi là khả

- Đặc biệt quan trọng là khả năng thực hiện thí nghiệm

14

năng thực nghiệm), đóng một vai trò rất quan trọng

- Đặt ra các câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Cách hiện tượng diễn ra? Điều kiện để hiện tượng xảy ra là gì? Mối quan hệ giữa các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên là như thế nào? Nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của các công cụ là gì?

- Phát triển phương pháp để tìm câu trả lời cho các câu hỏi đó

- Thực hiện quá trình tìm kiếm câu trả lời thông qua suy luận lý thuyết hoặc thực nghiệm thực hiện

- Tóm tắt và rút ra kết luận dựa trên kết quả thu được

- Đánh giá mức độ đáng tin cậy của kết quả và thành tựu đạt được

3

Năng lực sáng tạo - Lập kế hoạch cho quy trình thử

nghiệm để kiểm tra giả thuyết (hoặc dự đoán)

- Điều chỉnh và lựa chọn phương pháp thử nghiệm tối ưu nhất - Tự mình đưa ra các câu hỏi liên quan đến hiện tượng cần giải thích - Xác định phương thức hiệu quả nhất để giải quyết vấn đề

- Trình bày dữ liệu thực nghiệm bằng các bảng

- Sử dụng dữ liệu từ bảng số liệu để tạo các biểu đồ

- Giải thích biểu đồ thực nghiệm - Mô tả biểu đồ thực nghiệm - Xây dựng các lập luận logic và biện chứng

6 Năng lực hợp tác

- Thực hiện thí nghiệm trong nhóm - Thực hiện thí nghiệm ở các vị trí khác nhau

Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình thành các năng lực ở trên)

7 Năng lực sử dụng công

nghệ thông tin và truyền thông (ICT)

- Áp dụng một số ứng dụng chuyên dụng như Maple, Coaches, để thực hiện việc mô hình hóa các hiện tượng vật lý

- Sử dụng phần mềm mô phỏng để minh họa các đối tượng trong lĩnh vực vật lý

16

8 Năng lực sử dụng ngôn

ngữ

- Áp dụng ngôn ngữ vật lý và ngôn ngữ toán học để diễn đạt các quy luật vật lý

- Sử dụng bảng biểu và đồ thị để biểu diễn các quy luật vật lý

- Có khả năng đọc và hiểu đồ thị và bảng biểu một cách thành thạo

9 Năng lực tính toán

- Sử dụng các phương trình toán học để tạo mô hình cho các quy luật vật lý

- Sử dụng toán học để rút ra các hệ quả hoặc phát triển kiến thức mới từ thông tin đã biết

Nguồn: (Nguyễn Văn Biên, 2016)

1.2.3 Năng lực chuyên biệt của môn vật lí

Dựa trên đặc thù về nội dung, phương pháp nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn, chúng ta có thể xây dựng hệ thống các năng lực cho môn Vật lí nói chung và môn Khoa học tự nhiên (KHTN) nói riêng, bao gồm các năng lực sau đây:

- Năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực hợp tác

- Năng lực thực nghiệm - Năng lực quan sát - Năng lực tự học - Năng lực sáng tạo …

17

Tuy nhiên, quá trình hình thành, phát triển và đánh giá các năng lực này như một hệ thống là công việc vô cùng phức tạp và đòi hỏi thời gian Vì vậy, chúng ta cần tiếp tục phân chia các năng lực này thành các thành phần cụ thể để có thể dễ dàng đánh giá và phát triển từng phần năng lực

Tiếp theo, chúng ta cần xác định các hoạt động liên quan đến từng thành phần năng lực, những hoạt động này có thể được xác định và sử dụng làm chỉ báo rõ ràng về mức độ chất lượng của từng hoạt động Tương tự như việc đánh giá kỹ năng, chất lượng của các hoạt động có thể được đánh giá dựa trên sự thành thạo, tốc độ thực hiện và độ chính xác của chúng

Tóm lại, để đánh giá một năng lực, chúng ta cần hiểu rõ bản chất của nó bằng cách xác định kiến thức, kỹ năng và thái độ cần thiết làm cơ sở cho việc thể hiện và phát triển năng lực đó Sau đó, chúng ta có thể xây dựng các công cụ đánh giá kiến thức, kỹ năng và thái độ để đánh giá chúng

Ví dụ, để đánh giá năng lực TNVMHH, một trong các năng lực quan trọng của HS trong học tập vật lí, ta cần xác định các yếu tố cơ bản góp phần tạo nên năng lực TNVMHH

Trong quá trình xây dựng các công cụ đánh giá, chúng ta có thể xây dựng công cụ đánh giá cho từng thành phần năng lực hoặc đồng thời đánh giá nhiều thành phần cùng một lúc Tuy nhiên, để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy cao của quá trình đánh giá, chúng ta cần giới hạn số lượng thành phần đánh giá càng ít càng tốt

Sau khi phân chia năng lực thành các thành phần như trình bày, tác giả (Nguyễn Văn Biên, 2016) đã tổng hợp thành một nhóm các năng lực thành phần cần phải hình thành và phát triển trong môn Vật lí nói chung và ở cấp THCS nói riêng, theo bảng 1.2

18

Bảng 1.2 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí

Nhóm năng lực thành phần

(NLTP)

Năng lực thành phần trong môn Vật lí

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng

kiến thức vật lí

HS có thể: - Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí

- Thể hiện được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí

- Sử dụng kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

- Áp dụng kiến thức vật lí vào các tình huống thực tế bằng cách giải thích, dự đoán, tính toán, đề xuất giải pháp và đánh giá giải pháp

Nhóm NLTP về phương pháp (tập trung vào năng lực thực nghiệm và năng lực mô hình hóa)

HS có thể: - Đặt ra các câu hỏi liên quan đến một sự kiện vật lí - Sử dụng ngôn ngữ vật lí để miêu tả các hiện tượng tự nhiên và phân tích các quy luật vật lí trong sự kiện đó - Tập trung vào việc thu thập, đánh giá, chọn lọc và xử lý thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết các vấn đề trong học tập vật lí

- Sử dụng các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí

- Xác định mục tiêu, đề xuất phương pháp thực nghiệm, thực hiện thí nghiệm và phân tích kết quả

- Phân tích tính chính xác của kết quả thí nghiệm và đánh giá độ chính xác của kết luận được rút ra từ kết quả thí nghiệm này

Nhóm NLTP trao đổi thông tin

HS có thể: - Tiếp thu kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí

- Phân biệt sự khác biệt giữa việc mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ thông thường và ngôn ngữ chuyên ngành vật lí

- Lựa chọn và đánh giá thông tin từ nhiều nguồn khác nhau

- Miêu tả cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị

- Ghi chép các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí, bao gồm việc tham dự bài giảng, tìm kiếm thông tin, tiến hành thí nghiệm và tham gia làm việc nhóm

HS có thể: - Đánh giá trình độ hiện tại về kiến thức, kỹ năng và thái độ của cá nhân trong quá trình học tập vật lí

- Lập kế hoạch và thực hiện nó để tiến bộ trong việc học tập vật lí, và điều chỉnh kế hoạch để cải thiện kiến thức và kỹ năng cá nhân

- Phân tích vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí trong các tình huống cụ thể liên quan đến vật lí và ở ngoài lĩnh vực này

- So sánh và đánh giá các giải pháp kỹ thuật khác nhau từ góc độ vật lí

- Sử dụng kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo về mức độ an toàn trong thực hiện thí nghiệm, trong cuộc sống và trong các hiện tượng thực tế

- Nhận biết tác động của vật lí đối với các mối quan hệ xã hội và sự phát triển lịch sử

Nguồn: (Nguyễn Văn Biên, 2016) 1.3 Năng lực thực nghiệm và mô hình hóa

1.3.1 Khái niệm năng lực thực nghiệm

21

Theo tác giả Lê Anh Đức và cộng sự (2023) cho rằng: “Năng lực thực

nghiệm đề cập đến khả năng của người học để tổng hợp kiến thức, kỹ năng và các yếu tố tâm lý như sự hứng thú, lòng tin và ý chí để thực hiện thành công các nhiệm vụ thực nghiệm cụ thể và đạt được kết quả mong muốn trong các điều kiện hoặc ngữ cảnh xác định” (tr 254)

Theo tác giả Xaypaseuth Vylaychit (2019), năng lực thực nghiệm là khả năng kết hợp toàn bộ kiến thức, kỹ năng và chiều sâu tâm lý như sự hứng thú, lòng tin và ý chí để thực hiện thành công các nhiệm vụ thực nghiệm Năng lực thực nghiệm bao gồm việc xác định mục tiêu của thí nghiệm, thiết kế kế hoạch thực hiện thí nghiệm (bao gồm việc lựa chọn công cụ thí nghiệm, dự định cách tiến hành và thu thập dữ liệu trong quá trình thí nghiệm), thực hiện thí nghiệm một cách thành công (bao gồm việc lắp ráp, sắp xếp tiến hành thí nghiệm, thu thập kết quả thí nghiệm và xử lý dữ liệu), và cuối cùng là đánh giá kết quả

Hay theo tác giả Trần Thị Hiền và cộng sự (2018) thì “Năng lực thực

nghiệm là khả năng làm chủ hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ nhằm hình thành giả thuyết thực nghiệm, thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả hay phân tích dữ liệu thực nghiệm” (tr 56)

Như vậy có thể hiểu, năng lực thực nghiệm là khả năng của một cá nhân có thể vận dụng kiến thức, kỹ năng, thái độ nhằm đề xuất phương án, thiết kế, thực hiện và xử lý kết quả thực nghiệm một cách phù hợp và hiệu quả

Năng lực thực nghiệm là một khía cạnh quan trọng của quá trình nghiên cứu và phát triển kiến thức trong nhiều lĩnh vực khác nhau Khái niệm này liên quan đến khả năng của cá nhân hoặc tổ chức trong việc thiết kế, thực hiện và đánh giá các thí nghiệm để thu thập dữ liệu và thông tin có liên quan đến một hiện tượng hoặc vấn đề cụ thể

Năng lực thực nghiệm đòi hỏi sự cẩn thận, kiên nhẫn và kỹ năng trong từng giai đoạn của quá trình thử nghiệm, từ việc chọn biến số quan trọng và thiết kế thí nghiệm cho đến việc thực hiện, ghi nhận, và phân tích dữ liệu Nó

1.3.1 Khái niệm năng lực thực nghiệm và mô hình hóa

Năng lực TNVMHH thuộc nhóm năng lực chuyên biệt của môn Vật lí Nó là một dạng năng lực nhận thức khoa học Trên cơ sở nghiên cứu các sự kiện thực tế sẽ làm xuất hiện một vấn đề nhận thức được đặt ra Bằng những nhận thức sẵn có trong nội tại ta không thể lí giải được các vấn đề này một cách tường minh, khoa học và đủ sức thuyết phục Khi này sẽ xuất hiện một đòi hỏi có những nhận thức về thuộc tính mới của sự vật hay nói cách khác là mong muốn được khám phá các quy luật mới của tự nhiên Để chúng ta tiếp cận được với những nhận thức này, bước đầu người ta đề ra những giả thuyết khoa học Đây là những dự đoán một phần dựa trên nền tảng kiến thức thực tế nhưng không đầy đủ được coi là điều kiện tiên quyết để giải quyết vấn đề nhận thức Khi đó, một yêu cầu mới được đặt ra là giả thuyết này cần được kiểm chứng bằng thực nghiệm Người học vận dụng các kiến thức, kĩ năng đã được học một cách hợp lý để thực hiện thành công nhiệm vụ thực nghiệm và rút ra kết luận (Ph khXuân Quế, 2016)

độ của người học, giúp họ có khả năng xử lý các tình huống thực tế thông qua việc tiếp cận và thử nghiệm (Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước, 2019)

23

TNVMHH trong lĩnh vực khoa học là một phương pháp nghiên cứu Thực hiện thí nghiệm có thể được thực hiện thông qua việc nghiên cứu, tổng hợp và phân tích các tài liệu và bằng chứng thu được, như lịch sử và khảo cổ học Cũng có thể thông qua việc quan sát và theo dõi các hiện tượng tự nhiên, như thiên văn học, và bằng cách tiến hành các thí nghiệm, chẳng hạn trong các lĩnh vực như vật lí và hóa học Qua đây, ta thấy thí nghiệm chỉ là một phần trong TNVMHH, tuy nhiên trong vật lí nói riêng và bộ môn Khoa học tự nhiên nói chung thí nghiệm là phương án chủ yếu để thu thập thông tin, kiểm tra giả thuyết Dựa trên khái niệm về năng lực và thực nghiệm, ta có thể xác định năng lực TNVMHH như sau: Năng lực TNVMHH là khả năng tổng hợp kiến thức, kỹ năng, thái độ và sử dụng chúng một cách hiệu quả để thực hiện thành công các nhiệm vụ thực nghiệm trong quá trình học tập

Trên cơ sở đó, năng lực TNVMHH là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng thực hành trong lĩnh vực vật lí để thực hiện thành công nhiệm vụ thực nghiệm trong quá trình học tập vật lí với thái độ tích cực Đó có thể là khả năng diễn giải một hiện tượng vật lí, thực hiện một thí nghiệm vật lí thành công hoặc thiết kế và chế tạo một thiết bị thí nghiệm hoạt động dựa trên các nguyên lý vật lí để phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu (Trần Thị Thanh Thư, 2016)

1.3.2 Cấu trúc năng lực thực nghiệm và mô hình hóa

Từ góc độ nhận thức khoa học, năng lực TNVMHH bao gồm các thành phần sau:

- Năng lực đề ra giả thuyết thực nghiệm: Khả năng tạo ra những giả thuyết dựa trên nền tảng kiến thức và thông tin có sẵn để đặt ra những câu hỏi cần

được kiểm chứng thông qua thực nghiệm

24

- Năng lực thiết kế và tiến hành thực nghiệm: Khả năng xây dựng kế hoạch và chuẩn bị các phương pháp và thiết bị cần thiết để thực hiện thực nghiệm một

cách chính xác và kiểm soát được các biến số liên quan

- Năng lực thu thập và phân tích kết quả, rút ra kết luận: Khả năng dựa trên kết quả và phân tích để rút ra những kết luận, đưa ra những suy luận có

tính khoa học và đóng góp vào sự hiểu biết và tiến bộ của lĩnh vực nghiên cứu

1.3.2.1 Năng lực đề ra giả thuyết thực nghiệm

Năng lực đề ra giả thiết là một khía cạnh quan trọng trong quá trình nghiên cứu khoa học và phát triển kiến thức Nó liên quan đến khả năng của các nhà nghiên cứu trong việc xác định, đề ra, và xử lý các giả thiết để kiểm tra và khám phá các hiện tượng hoặc vấn đề cụ thể Năng lực này đòi hỏi sự sáng tạo và tư duy phản biện để tạo ra các giả thiết có tính khả thi và giả thiết này cần được kiểm tra và chứng minh hoặc bác bỏ thông qua các phương pháp nghiên cứu

Quá trình đề ra giả thiết thường bắt đầu bằng việc quan sát và thu thập thông tin về một hiện tượng hoặc sự kiện Sau đó, người nghiên cứu sẽ xem xét các thông tin này, đưa ra các giả thiết có thể giải thích hiện tượng đó, và định rõ cách kiểm tra chúng Năng lực đề ra giả thiết đòi hỏi kỹ năng phân tích, logic, và kiến thức sâu về lĩnh vực đang nghiên cứu

Khi được thực hiện một cách đúng đắn, năng lực đề ra giả thiết giúp định hình hướng đi của nghiên cứu, tạo cơ sở cho việc thiết kế thí nghiệm hoặc phương pháp nghiên cứu, và là bước quan trọng trong việc đạt được kết quả nghiên cứu có ý nghĩa

Năng lực đề ra giả thuyết thực nghiệm là khả năng dựa trên kết quả và phân tích để rút ra những kết luận, đưa ra những suy luận có tính khoa học và

đóng góp vào sự hiểu biết và tiến bộ của lĩnh vực nghiên cứu

25

Nhằm tránh việc HS đưa ra những quan điểm sai lầm, GV có nhiệm vụ hướng dẫn HS suy luận logic dựa trên kiến thức hiện có để xây dựng giả thuyết thực nghiệm Để phát triển khả năng này cho HS, GV có thể đưa ra các nhiệm vụ với mức độ khác nhau từ dễ đến khó

Mức độ cơ bản: Yêu cầu HS phân tích một phương án thực nghiệm hoàn chỉnh đã được cung cấp để đưa ra giả thuyết thực nghiệm Bằng cách xác định giả thuyết từ phương án thực nghiệm, HS không chỉ củng cố kiến thức mà còn nâng cao nhận thức thông qua khả năng đề xuất giả thuyết thực nghiệm

Mức độ nâng cao: Đây là mức độ dành cho HS có trình độ khá và giỏi HS sẽ phân tích và suy luận từ các tình huống thực tế đã được cung cấp để đưa ra giả thuyết thực nghiệm

1.3.2.2 Năng lực thiết kế và tiến hành thực nghiệm

Năng lực thiết kế và tiến hành thực nghiệm là một khía cạnh quan trọng của quá trình nghiên cứu và phát triển kiến thức trong nhiều lĩnh vực Đây là khả năng của cá nhân hoặc tổ chức trong việc lập kế hoạch, thiết kế, và thực hiện các thí nghiệm hoặc nghiên cứu có mục tiêu cụ thể

Trong quá trình này, năng lực thiết kế bắt đầu bằng việc xác định mục tiêu nghiên cứu, lựa chọn phương pháp và kỹ thuật thí nghiệm phù hợp, và thiết kế kế hoạch nghiên cứu Điều này đòi hỏi sự hiểu biết sâu rộng về lĩnh vực nghiên cứu và khả năng tạo ra mô hình hoặc kế hoạch thí nghiệm có tính khả thi

Sau đó, năng lực tiến hành thực nghiệm liên quan đến việc thực hiện kế hoạch nghiên cứu một cách chính xác và đáng tin cậy Điều này bao gồm việc sử dụng

Hình 1.1 Quá trình hình thành giả thiết thực nghiệm (Nguyễn Văn Biên, 2016)

Thiết kế phương án thực nghiệm là quá trình mà chúng ta đề ra các dự kiến về các bước tiến hành thực nghiệm, các yếu tố được giữ nguyên và các yếu tố thay đổi, đồ dùng, nguyên vật liệu, cũng như quy trình thực nghiệm, nhằm thu thập các kết quả

Năng lực thiết kế và tiến hành thực nghiệm là khả năng của HS đề xuất một cách đầy đủ các trang thiết bị cần thiết và có kỹ năng để tiến hành thực nghiệm, từ đó kiểm tra và xác nhận hoặc bác bỏ giả thuyết đã đề ra

Trong quá trình thiết kế và tiến hành thực nghiệm, cần lưu ý những điểm sau đây:

- Xác định yếu tố độc lập, yếu tố phụ thuộc và các yếu tố cố định trong thí

nghiệm đề xuất - Liệt kê các dụng cụ, thiết bị cần thiết cho việc tiến hành thực nghiệm

- Đề xuất được phương án thực nghiệm: thao tác tiến hành, số lần thực nghiệm, xử lý sai số, dự đoán kết quả của thực nghiệm sẽ thu được

1.3.2.3 Năng lực thu thập và phân tích kết quả - rút ra kết luận

Năng lực thu thập và phân tích kết quả, là năng lực quan trọng trong quá trình nghiên cứu và phân tích dữ liệu Nó liên quan đến khả năng của cá nhân hoặc tổ chức trong việc thu thập thông tin, số liệu, hoặc dữ liệu thực tế từ các thí nghiệm, quan sát, hoặc các nguồn thông tin khác Sau khi có được dữ liệu,

Năng lực thu thập và phân tích kết quả giúp nghiên cứu đạt được mục tiêu của mình, từ việc kiểm tra giả thuyết và đánh giá hiệu suất đến việc đưa ra các kết luận có ý nghĩa và đóng góp vào kiến thức trong lĩnh vực tương ứng Điều này giúp đảm bảo tính đáng tin cậy và giá trị của kết quả nghiên cứu và hỗ trợ quyết định dựa trên dữ liệu trong nhiều lĩnh vực, từ khoa học và công nghệ đến y học và xã hội học

Năng lực thu thập và phân tích kết quả - rút ra kết luận của HS là khả năng

tiến hành thực nghiệm theo phương án đã đề ra, quan sát hiện tượng, ghi chép

và xử lý số liệu để xác nhận giả thuyết hoặc điều chỉnh giả thuyết sao cho phù hợp HS cần tiến hành các thao tác kĩ thuật theo đúng quy trình; sử dụng đúng

kĩ thuật các thiết bị, đảm bảo an toàn trong quá trình thực hiện HS thực hiện

việc quan sát, ghi chép lại số liệu HS áp dụng các kiến thức liên môn Vật lí – Toán học để thống kê số liệu, mã hóa số liệu dưới dạng biểu bảng, đồ thị, phân tích kết quả một cách khoa học và đưa ra nhận định, quy luật

1.3.3 Thang Bloom

Trong lĩnh vực nhận thức, vào năm 1956, Benjamin Bloom (1913 - 1999), một nhà tâm lý học giáo dục nổi tiếng của Mỹ, chuyên nghiên cứu về lĩnh vực nhận thức và giáo dục, đã xuất bản tác phẩm "Phân loại tư duy theo mục tiêu giáo dục." Trong cuốn sách này, ông mô tả 6 cấp độ của tư duy, được sắp xếp từ đơn giản nhất, tức là nhớ kiến thức, đến phức tạp nhất Tuy nhiên, ông nhận thấy rằng hệ thống phân loại ban đầu vẫn chưa hoàn chỉnh Vào giữa thập kỷ

28

1990, Lorin Anderson, một học trò của Bloom, cùng với một số đồng nghiệp đã đề xuất các điều chỉnh và tạo ra thang phân loại mới Định lượng quá trình nhận thức trong phiên bản phân loại tư duy của Boom có 6 kĩ năng giúp phân loại các kỹ năng tư duy và định hình quá trình tiến bộ của người học (Vũ Thu Hằng, 2019)

2 Hiểu:

Ở cấp độ nhận thức này người học cần nắm được ý nghĩa của thông tin, thể hiện qua khả năng diễn giải, suy diễn, liên hệ Từ khóa đánh giá: Giải thích,

4 Phân tích:

Người học có khả năng chia các nội dung, các thông tin thành những phần nhỏ để có thể chỉ ra các yếu tố, các mối liên hệ, các nguyên tắc cấu trúc của chúng Từ khóa: Phân tích, Lý giải, So sánh, Lập biểu đồ, Phân biệt, Hệ thống hóa… Ví dụ: HS có khả năng so sánh để nhận ra sự giống nau giữa lực cản và lực ma sát…

5 Đánh giá

Người học có khả năng đưa ra nhận định, phán quyết của bản thân đối với một vấn đề dựa trên các chuẩn mực, các tiêu chí đã có Từ khóa: Đánh giá, Cho ý kiến, Bình luận, Tổng hợp, So sánh… Ví dụ: HS có thể phản biện lại ý kiến của bạn là trong quá trình chuyển động của vật lực ma sát đóng vai trò là lực cản

6 Sáng tạo:

Cấp độ cao nhất của nhận thức trong quá trình học tập cho phép người học sáng tạo để tạo ra cái mới, xây dựng thông tin và sự vật mới dựa trên kiến thức và thông tin có sẵn Các từ khóa thường được sử dụng để miêu tả cấp độ này là thiết lập, tổng hợp, xây dựng, thiết kế, đề xuất, và những khái niệm tương tự Ví dụ, HS có khả năng đề xuất phương pháp giảm lực cản của một vật trong quá trình chuyển động

30

Khi tiến hành so sánh 6 cấp độ nhận thức đã được phân tích với các mục tiêu liên quan đến kiến thức, kỹ năng và thái độ của người học, ta có thể thấy rằng khi người học đạt được cấp độ nhận thức "nhớ và hiểu", thì các mục tiêu kiến thức đã được đáp ứng Để đạt được các mục tiêu liên quan đến kỹ năng, người học cần phải tiến đến 2 cấp độ nhận thức cao hơn, đó là "vận dụng" và "phân tích." Cuối cùng, để đạt được các mục tiêu cao nhất như nhận thức mới và thái độ mới, người học cần phải đạt cấp độ nhận thức cao nhất là "khả năng đánh giá" và "sáng tạo" Do đó, để đạt hiệu quả trong kiểm tra đánh giá, GV cần xác định rõ mục tiêu học tập mà HS cần đạt và mức độ nhận thức cần được đánh giá Dựa trên điều đó, GV có thể đặt câu hỏi phù hợp trong quá trình kiểm

tra đánh giá

1.3.4 Thang đánh giá năng lực thực nghiệm và mô hình hóa

Về phương diện nhận thức, ta có thể chia các mức độ nhận thức theo thứ bậc từ thấp đến cao như sau:

Hình 1.3 Sơ đồ mức độ nhận thức của HS (Trần Thị Tuyết Oanh, 2007)

Dựa trên các mức độ nhận thức, để đánh giá năng lực thực nghiệm, ta có thể xây dựng các tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm cho HS:

31

Hình 1.4 Tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm (Trần Thị Tuyết Oanh,

2007)

1.4 Đánh giá theo định hướng phát triển năng lực

1.4.1 Khái niệm đánh giá

Đánh giá (Evaluation) là quá trình tổng hợp dữ liệu thu thập từ các bài kiểm tra hoặc các công cụ đánh giá khác để giải thích và định ra giá trị của đối tượng được đánh giá, trong bối cảnh tương quan với các đối tượng hoặc môi trường xung quanh

Đánh giá là quá trình nhận biết và xác định giá trị của một thực thể cụ thể, như việc đánh giá một chương trình, một trường học, hoặc một chính sách và đánh giá tác động của chúng đối với sự phát triển của xã hội Qua quá trình