xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm chuyên đề điện quang bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ở trường trung học cơ sở

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ THỊ KIM VUI XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP, THÍ NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN – QUANG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ĐỖ THỊ KIM VUI

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP, THÍ NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN – QUANG

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2023

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ĐỖ THỊ KIM VUI

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP, THÍ NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN – QUANG

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật Lí

Mã số: 8.14.02.11.01

Cán bộ hướng dẫn: TS ĐỖ TRUNG KIÊN

HÀ NỘI – 2023

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS.Đỗ Trung Kiên, người đã tận tình, tận tâm hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo giảng dạy lớp Cao học chuyên ngành Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật Lí, khoá QH-2020-S, trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền dạy những kiến thức quý báu, hữu ích, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành chương trình học tập và luận văn tốt nghiệp

Em xin cam đoan rằng toàn bộ nội dung luận văn này là do em tự nghiên cứu, sưu tầm và trình bày một cách trung thực, khách quan nhất có thể Em không sao chép hay tham khảo bất kỳ tài liệu nào mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có sai sót trong luận văn, em hoàn toàn chịu trách nhiệm và mong muốn nhận được sự góp ý, đóng góp xây dựng từ các nhà khoa học, giáo viên, học viên và những người quan tâm đến lĩnh vực này.Và cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và hỗ trợ của các thầy cô giáo trường THCS Tân Hội trong quá trình hoàn thành luận văn này

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà nội, ngày 15 tháng 06 năm 2023

Tác giả

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Giả thuyết khoa học 2

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3

5 Vấn đề nghiên cứu 3

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

7 Phương pháp nghiên cứu 3

8 Phạm vi nghiên cứu 4

9 Đóng góp của đề tài 4

10 Cấu trúc luận văn 4

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 6

1.1 Cơ sở lý luận 6

1.1.1 Khái niệm năng lực 6

1.1.2 Năng lực giải quyết vấn đề 7

1.1.3 Cấu trúc và biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề 8

1.1.4 Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thông qua điểm số của HS 9

1.1.5 Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thông qua quan sát của giáo viên 10 1.1.6 Rubic chung đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 11

1.2 Bài tập vật lí trong dạy và học môn Vật lí 12

1.2.1 Vai trò của bài tập Vật lí trong dạy và học môn Vật lí 12

1.2.2 Các dạng bài tập Vật lí 14

1.2.3 Vai trò của bài tập Vật lí trong quá trình giải quyết vấn đề 15

1.3 Sử dụng thí nghiệm trong dạy học bộ môn Vật lí 16

1.3.1 Khái niệm về bài tập thí nghiệm Vật lí 16

1.3.2 Đặc điểm của bài tập thí nghiệm Vật lí 17

1.3.3 Phân loại bài tập thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Vật lí 17

1.3.4 Phương pháp giải bài tập thí nghiệm 18

1.3.5 Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm 19

1.3.6 Các hình thức sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 21

1.4 Quan hệ giữa việc giải bài tập thí nghiệm Vật lí với năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 24

1.4.1 Rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 24

1.4.2 Tạo điều kiện cho HS tiếp cận với phương pháp giải quyết vấn đề 25

1.5 Thực trạng về việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm trong dạy học một số chuyên đề Điện – Quang bồi dưỡng học sinh ở Trường THCS Tân Hội 25

1.5.1 Mục đích nghiên cứu 25

1.5.2 Nội dung nghiên cứu 25

1.5.3 Phương pháp nghiên cứu 26

1.5.4 Kết quả nghiên cứu 26

Kết luạ n chu o ng 1 36

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP, THÍ NGHIỆM MỘT SỐ CHUYÊN ĐỀ “ĐIỆN – QUANG” 37

2.1 Phân tích nội dung và mục tiêu dạy học phần “Điện – Quang” THCS 37

2.1.1 Vị trí, đặc điểm của phần “Điện – Quang” 37

2.1.2 Cấu trúc nội dung phần “Điện – Quang” 37

2.1.3 Mục tiêu dạy học phần “Điện – Quang” 38

2.2 Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm một số chuyên đề “Điện – Quang” 40

2.2.1 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập một số chuyên đề “Điện – Quang” 41

2.2.2 Hệ thống bài tập một số chuyên đề “Điện – Quang” 44

2.3 Đề xuất các giải pháp xây dựng và thiết kế thí nghiệm trong một số bài tập chuyên đề “ Điện – Quang” nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 58

2.3.1 Thiết kế thí nghiệm trong một số bài tập chuyên đề “Điện -Quang” 58

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề 8

Bảng 1.2 Mẫu đề kiểm tra ĐG NLGQVĐ thông qua điểm số của HS 9

Bảng 1.3 Mẫu phiếu ĐG NLGQVĐ thông qua quan sát của GV 10

Bảng 1.4 Rubic chung đánh giá NLGQVĐ 11

Bảng 1.5 Kết quả khảo sát giáo viên 32

Bảng 2.1 Phiếu học tập số 1 61

Bảng 2.2 Phiếu học tập số 2 62

Bảng 3.1 Hành vi của học sinh khi tham gia buổi học 77

Bảng 3.2 Kết quả kiểm tra trước thực nghiệm ở nhóm 1 79

Bảng 3.3 Kết quả kiểm tra trước thực nghiệm với ở nhóm 2 80

Bảng 3.4 Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm với nhóm 1 81

Bảng 3.5 Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm với nhóm 2 82

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1.1 Mức độ phù hợp khi tham gia các tiết học Vật lí 28

Biểu đồ 1.2 Mức độ chuẩn bị cho một bài học Vật Lí 30

Biểu đồ 1.3 Những hoạt động nào tác động đến hứng thú học tập 31

Biểu đồ 3.1 Đánh giá năng lực GQVĐ của HS thông qua quan sát 78

Biểu đồ 3.2 Kết quả thực nghiệm 84

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1 Phân loại bài tập thí nghiệm 18 Sơ đồ 2.1 Nội dung kiến thức phần Điện học 37 Sơ đồ 2.2 Nội dung kiến thức phần Quang học 38 Sơ đồ 2.3 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập một số chuyên đề “Điện – Quang” 41

MỞ ĐẦU 1 Lí do chọn đề tài

Ngày nay, trong bối cảnh của sự hội nhập quốc tế và tiến bộ khoa học công nghệ, cùng với sự phát triển của các hệ thống giáo dục trên toàn cầu Mặc dù giáo dục Việt Nam đã có nhiều phát triển và đạt được nhiều thành tựu ở các cấp học, song vẫn tồn tại những hạn chế nặng về mặt kiến thức không được áp dụng vào thực tế để đáp ứng nhu cầu ngày càng phát triển của xã hội Phương pháp dạy và học cần tập trung vào việc phát triển các kỹ năng thực tiễn, khuyến khích học sinh tham gia tích cực và tìm hiểu, áp dụng kiến thức vào thực tế Việc áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại, như sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông, thực hành thí nghiệm, tăng cường các hoạt động nhóm và thảo luận, sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức, hiểu sâu hơn và có thể áp dụng vào cuộc sống hàng ngày [4] Ngoài ra, giáo viên cũng cần có kiến thức chuyên môn vững vàng, năng động, sáng tạo, có khả năng thích nghi và ứng dụng công nghệ vào giảng dạy, tạo ra những bài giảng hấp dẫn và độc đáo, giúp học sinh có động lực học tập và phát triển bản thân Việc áp dụng phương pháp dạy học hiện đại vào môn Vật lí sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức, hiểu sâu hơn và có thể áp dụng vào cuộc sống hàng ngày

Việc dạy học Vật lí phát triển tư duy cho học sinh cũng giúp rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích, suy luận và giải quyết vấn đề, từ đó giúp học sinh áp dụng vào giải quyết các vấn đề trong công việc và cuộc sống hàng ngày Ngoài ra, dạy học Vật lí còn giúp học sinh hiểu rõ hơn về thế giới xung quanh, từ các hiện tượng tự nhiên đến các công nghệ và sản phẩm được sử dụng trong cuộc sống Việc hiểu rõ hơn về Vật lí cũng giúp học sinh phát triển một tư duy khoa học và logic, giúp họ đưa ra các quyết định và giải quyết các vấn đề một cách chính xác và hiệu quả Tóm lại, dạy học Vật lí không chỉ có ý nghĩa trong việc phát triển tư duy cho học sinh, mà còn giúp học sinh rèn luyện các kĩ năng và tư duy cần thiết để thành công trong cuộc sống

Ở trường THCS, nếu lựa chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập,

thí nghiệm một số chuyên đề phù hợp thì sẽ góp phần quan trọng vào việc bồi

dưỡng học sinh

Thực tế cho thấy việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí không chỉ giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm lý thuyết mà còn giúp phát triển tư duy và kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh Thí nghiệm cho phép học sinh tương tác trực tiếp với vật chất và quan sát các hiện tượng Vật lí trong thực tế, từ đó đưa ra những phán đoán, kiểm chứng các giả thuyết, đưa ra những giải pháp và kết luận

Chính vì vậy, việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí không chỉ là cách giúp học sinh học lý thuyết mà còn là cách giúp học sinh phát triển các kỹ năng tư duy sáng tạo, tư duy phản biện, tư duy logic và kỹ năng giải quyết vấn đề Những kỹ năng này không chỉ có giá trị trong học tập Vật lí mà còn rất quan trọng trong cuộc sống hàng ngày và trong sự nghiệp sau này của học sinh Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí cũng giúp học sinh hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của phương pháp thực nghiệm trong việc xây dựng và chứng minh các giả thuyết khoa học

Xuất phát từ thực tế trên và điều kiện nghiên cứu bản thân, tác giả chọn

đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập, thí nghiệm chuyên đề Điện – Quang bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ở trường trung học cơ sở” làm luận văn thạc sĩ

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập, thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về chủ đề Điện - Quang ở Vật lí trung học cơ sở, nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập, thí nghiệm trong dạy học chủ đề Điện – Quang ở Vật lí trung học cơ sở sẽ đáp ứng được các yêu cầu

đổi mới dạy học, đạt kết quả cao trong việc phát triển tính tích cực, chủ động, sáng tạo cũng như rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu

Học sinh ở trường trung học cơ cở

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống bài tập, thí nghiệm chuyên đề Điện - Quang bồi dưỡng nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

5 Vấn đề nghiên cứu

Đề tài tập trung vào nghiên cứu vấn đề cơ bản sau: Xây dựng và sử

dụng hệ thống bài tập, thí nghiệm chuyên đề Điện – Quang nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ở trường trung học cơ sở

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài tập trung vào việc sử dụng thí nghiệm như một công cụ trong dạy học Vật lí, song song với việc sử dụng các phương pháp dạy hiện đại như hướng dẫn giải quyết vấn đề Mục tiêu là thúc đẩy tính sáng tạo, tích cực và rèn luyện kỹ năng thực hiện các thí nghiệm cho học sinh

- Đánh giá tình hình hiện tại và phân tích những khó khăn đối diện trong việc giảng dạy nội dung Điện - Quang tại trường THCS Tân Hội

- Triển khai thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá khả năng thực hiện và hiệu quả của việc xây dựng cũng như sử dụng bộ bài tập và thí nghiệm chuyên đề về Điện - Quang để nâng cao kiến thức cho học sinh tại trường trung học cơ sở

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

Thu thập, tiếp cận tài liệu và nghiên cứu các văn bản liên quan đến lý thuyết giảng dạy tiến bộ, đặc biệt là phương pháp ứng dụng thí nghiệm trong quá trình giảng dạy

7.2 Phương pháp điều tra khảo sát

Quan sát, điều tra - khảo sát bằng phiếu hỏi, tổng kết kinh nghiệm, tham vấn chuyên gia

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Nhóm phương pháp xử lí thông tin: Định lượng, định tính, thống kê và phân tích thống kê

Thời gian nghiên cứu: 8/2022 - 3/2023

9 Đóng góp của đề tài

- Về mặt lí luận: Đưa ra các phương án thí nghiệm để sử dụng trong

dạy học một số chuyên đề Điện – Quang bồi dưỡng học sinh ở trường trung học cơ sở

- Về mặt thực tiễn: có thể được áp dụng một cách phổ quát cho giáo

viên và học sinh, nhằm cung cấp tài liệu hữu ích cho việc bồi dưỡng kiến thức về phần Điện - Quang trong môn Vật lí tại các trường trung học cơ sở Điều này sẽ đáp ứng yêu cầu cải tiến và nâng cao chất lượng giảng dạy theo hướng tạo ra môi trường tích cực hơn

10 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn dự kiến được trình bày theo 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập, thí nghiệm chuyên đề Điện

– Quang bồi dưỡng học sinh ở trường trung học cơ sở

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Khái niệm năng lực

Trong mọi lĩnh vực của đời sống, năng lực là một khái niệm được đề cập và có những cách hiểu khác nhau tùy thuộc vào bối cảnh và mục đích sử dụng

"Năng lực" theo Từ điển tiếng Việt được xác định là khả năng bẩm sinh như tư duy và kỹ năng thực hiện để thực hiện một hoạt động Nó có thể được phát triển thông qua học tập, huấn luyện và kinh nghiệm” [11]

Từ điển tâm lý học đưa ra khái niệm: “năng lực của một cá nhân bao gồm những phẩm chất hay tính chất tâm lý cá nhân như khả năng tư duy, sáng tạo, khả năng giải quyết vấn đề, khả năng giao tiếp, kiên trì, tự chủ, quyết đoán, sự cầu toàn, sự tỉ mỉ, sự chính xác, và các kỹ năng khác liên quan đến một lĩnh vực hay hoạt động nhất định Tuy nhiên, năng lực không chỉ đơn thuần là yếu tố bên trong, mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố bên ngoài như môi trường, cơ hội và sự hỗ trợ từ người khác” [12]

Chương trình giáo dục phổ thông của Indonesia đưa ra khái niệm năng lực như sau: “năng lực có thể được phát triển và cải thiện thông qua việc học tập và rèn luyện Năng lực của học sinh cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kiến thức, kỹ năng, tính cách, trình độ phát triển của não bộ, môi trường học tập và hỗ trợ từ gia đình, giáo viên và xã hội.”

Chương trình giáo dục của New Zealand, định nghĩa về năng lực ở đây tập trung vào khả năng thực hành và ứng dụng trong những tình huống phức tạp Năng lực được xem là một kỹ năng đa chiều, bao gồm cả khả năng tư duy, giải quyết vấn đề, giao tiếp, lãnh đạo và hợp tác Việc phát triển năng lực là một mục tiêu quan trọng trong giáo dục để giúp học sinh đạt được thành công trong cuộc sống và sự nghiệp sau này

Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (2018) của Việt Nam đã đưa ra quan điểm: “năng lực là một thuộc tính cá nhân bao gồm những phẩm chất vốn có và được hình thành, phát triển thông qua quá trình học tập và rèn luyện Nó bao gồm cả các yếu tố về hứng thú, niềm tin và ý chí, giúp con người đạt được mục tiêu của mình”

Tóm lại năng lực là khả năng hoàn thành các công việc nhất định một cách hiệu quả trong các điều kiện cụ thể Nó được hình thành từ những phẩm chất sẵn có của cá nhân và được phát triển thông qua quá trình học tập và rèn luyện Các thuộc tính này bao gồm những tố chất riêng biệt của mỗi người như kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm, hứng thú, niềm tin, ý chí, khả năng thích nghi, khả năng quản lý thời gian và tinh thần cầu tiến Quá trình phát triển năng lực là một quá trình liên tục và đòi hỏi sự nỗ lực và tập trung từ phía cá nhân

1.1.2 Năng lực giải quyết vấn đề

Theo tài liệu "Tập huấn cho giáo viên về Dạy học và Kiểm tra đánh giá dựa trên việc phát triển năng lực" [2], khả năng giải quyết vấn đề (KGQVĐ) được xem như một năng lực toàn diện, bao gồm một loạt các khả năng cấu thành như: nhận biết ý tưởng mới, phát hiện và làm rõ vấn đề, xây dựng và triển khai ý tưởng mới, đề xuất và chọn lựa giải pháp, thực hiện và đánh giá giải pháp KGQVĐ, cùng với khả năng tư duy độc lập

Trong nghiên cứu này, tôi chọn định nghĩa: “năng lực giải quyết vấn đề của không chỉ đơn thuần là khả năng áp dụng kiến thức và kỹ năng học được vào các tình huống mới, mà còn bao gồm các yếu tố khác như thái độ, xúc cảm và động cơ của học sinh Năng lực này được khai thác để giải quyết các vấn đề trong bối cảnh không có sẵn các giải pháp ngay lập tức, tức là đòi hỏi học sinh phải sáng tạo, suy nghĩ sáng tạo để tìm ra các giải pháp mới và phù hợp.”

1.1.3 Cấu trúc và biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề

Bảng 1.1 Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề

Nhận ra ý tưởng

mới

Xác định vấn đề Phân tích các nguồn thông tin Phát hiện và làm

rõ vấn đề

Phân tích tình huống Phát hiện vấn đề Biểu đạt vấn đề Triển khai ý

đánh giá giải pháp

Thực hiện giải pháp Đánh giá giải pháp Vận dụng phương pháp vào giải quyết các vấn đề mới Tư duy độc lập Đặt được nhiều câu hỏi có giá trị, lập luận bảo vệ luận điểm

Nhìn nhận, đánh giá lại vấn đề, quan tâm và nhìn nhận đến các minh chứng thuyết phục

Xây dựng và sử dụng các tiêu chí đánh giá, tự đánh giá

1.1.4 Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thông qua điểm số của HS

Theo như ĐG NLGQVĐ [10], để đánh giá được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, giáo viên nên thiết kế bài kiểm tra bằng cách sử dụng các câu hỏi yêu cầu học sinh lập luận để phát hiện và áp dụng NLGQVĐ, đặc biệt là trong bài toán tổng hợp hoặc bài toán thực tiễn Bài kiểm tra nên sử dụng định dạng tự luận và chứa các bài toán gắn liền với thực tế Giáo viên có thể thiết kế bài làm của học sinh theo mẫu, yêu cầu các em thể hiện rõ năng lực giải quyết vấn đề của mình Việc đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh là cần thiết để giáo viên có thể đưa ra các phương pháp giảng dạy và hỗ trợ phù hợp cho từng học sinh để phát triển năng lực của họ

Bảng 1.2 Mẫu đề kiểm tra ĐG NLGQVĐ thông qua điểm số của HS

ĐỀ KIỂM TRA CHƯƠNG: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

Thời gian: 15 phút Họ và tên:……… Lớp:……… Câu hỏi: Một chậu đựng nước, có chiết suất n = Chiều cao của nước là h Ở giữa đáy chậu có một điểm sáng S Trên mặt nước có một chiếc đĩa tròn bán kính R đặt sao cho tâm đĩa là O và điểm sáng trên đường thẳng đứng

a) Bán kính R phải thoả mãn điều kiện gì để các tia sáng từ S không thể ló ra khỏi mặt nước

b) R có giá trị tối thiểu để các tia sáng từ S không thể qua khỏi mặt nước Hỏi có cách nào không chạm tới đĩa mà vẫn cho phép người quan sát nhìn được vật S không?

Bài làm: HS thực hiện giải bài toán theo các bước sau: 1 Hiểu vấn đề ( ghi rõ em hiểu vấn đề bài toán như thế nào, nêu rõ đây là dạng bài nào, các dữ kiện đã cho và bài toán yêu cầu gì) ?

2 Giải pháp thực hiện ( nêu rõ các bước và kiến thức dùng để giải quyết vấn đề trong câu hỏi trên) ?

3 Lập luận logic ( em hãy trình bày lời giải của vấn đề trên) ? 4 ĐG giải pháp ( em có nhận xét gì về bài làm của mình và những vấn đề nêu trong đề bài, nêu cách trình bày khác nếu có) ?

5 Vận dụng vào tình huống mới ( lấy ví dụ trong tự nhiên liên quan đến vấn đề trên, giải thích) ?

Nguồn: Lê Thị Thu Hiền (2016)

1.1.5 Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thông qua quan sát của giáo

- Bước 3: Tổ chức dạy học và tiến hành quan sát HS; Quá trình quan sát HS được tiến hành nhiều lần trong giờ học và ghi vào nhật kí Kết quả quan sát được dùng để ĐG NLGQVĐ của HS có thể áp dụng mẫu phiếu như bảng 1.6

Bảng 1.3 Mẫu phiếu ĐG NLGQVĐ thông qua quan sát của GV

PHIẾU QUAN SÁT NĂNG LỰC GQVĐ CỦA HS

Họ và tên HS: Người quan sát: Phần quan sát:

ngày bài học Hiểu

vấn đề

Đề xuất giải pháp

Lập luận

ĐG giải pháp

Áp dụng vấn đề mới

Điểm tổng, xếp loại Nhận xét của người quan sát:

………

………

Nguồn: Lê Thị Thu Hiền (2016)

1.1.6 Rubic chung đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

Rubic đánh giá năng lực GQVĐ chung [9] bao gồm các thành tố sau:

Bảng 1.4 Rubic chung đánh giá NLGQVĐ

(A) Không nhận dạng

được bất kì yếu tố nào liên quan tới vấn đề

Chỉ nêu được 1 số yếu tố liên quan tới vấn đề

Xác định vấn đề và bao gồm đầy đủ các yếu tố liên quan

(B) Không tìm được

bất kì dữ kiện nào liên quan tới vấn đề

Tìm được dữ kiện liên quan tới vấn đề nhưng không đầy đủ

Thu thập toàn bộ dữ liệu có liên quan đến vấn đề

(C) Không lập được kế

hoạch GQVĐ hoặc lập được kế hoạch nhưng hoàn toàn không khả thi

Lập được kế hoạch nhưng kế hoạch chỉ giải quyết được 1 phần của vấn đề

Lập kế hoạch và thực hiện giải quyết vấn đề một cách toàn diện

(D) Thiếu sự tổng quát Tổng quát hóa giải Khái quát đầy đủ

trong việc giải quyết

pháp nhưng chưa đầy đủ

giải pháp, có thể vận dụng trong ngữ cảnh chưa có trước đó

Nguồn: Lê Thị Hoàng Hà, Hoàng Thị Thu Hà, 2015

Trong đó:

(A) Tìm hiểu và nhận biết vấn đề bao gồm việc nhận diện tình huống, giải thích các thông tin ban đầu và tương tác với các yếu tố trung gian trong quá trình khám phá

(B) Xác định vấn đề bằng cách tích hợp thông tin cụ thể với kiến thức, sử dụng các công cụ như đồ thị, bảng biểu, mô tả, ; định nghĩa các yếu tố giả định để thực hiện giải pháp và xác định chiến lược

(C) Xây dựng kế hoạch và thực hiện biện pháp giải quyết (D) Đánh giá và phản ánh giải pháp, bao gồm việc theo dõi và điều chỉnh trong quá trình thực hiện, đánh giá kết quả của biện pháp đã thực hiện và chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm cho các tình huống khác

Các thành tố này có thể được sử dụng để thiết kế các tình huống hoặc nhiệm vụ để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh Ví dụ, một nhiệm vụ có thể yêu cầu học sinh phân tích và giải quyết một vấn đề thực tế trong cuộc sống, đưa ra các giải pháp và kiểm tra hiệu quả của chúng Hoặc một tình huống có thể yêu cầu học sinh tìm kiếm thông tin về một chủ đề cụ thể và sử dụng thông tin đó để đưa ra các giải pháp cho một vấn đề liên quan

1.2 Bài tập vật lí trong dạy và học môn Vật lí 1.2.1 Vai trò của bài tập vật lí trong dạy và học môn Vật lí

Các bài tập Vật lí có thể được lựa chọn phù hợp để giúp học sinh nghiên cứu hiện tượng Vật lí, hình thành khái niệm và phát triển tư duy Vật lí, cũng như rèn luyện kỹ năng áp dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn, như đã được giải thích trong các tài liệu giáo khoa và phương pháp dạy học Việc đa

dạng hoá các bài tập sẽ giúp học sinh tiếp cận với nhiều hiện tượng khác nhau và phát triển tư duy phân tích và giải quyết vấn đề, cũng như làm quen với các công cụ và phương pháp nghiên cứu khoa học Nhờ vào việc này, học sinh sẽ nâng cao được kiến thức, kỹ năng, tính sáng tạo và xây dựng được nền tảng vững chắc cho các kỹ năng và kiến thức Vật lí trong tương lai [5]

Qua việc làm bài tập Vật lí, học sinh có thể áp dụng kiến thức của mình vào thực tế, từ đó nhận ra được những ứng dụng của Vật lí trong đời sống hàng ngày và trong các lĩnh vực khác nhau như kỹ thuật, y học, vũ trụ học, năng lượng và môi trường Ngoài ra, việc giải quyết các bài tập còn giúp học sinh phát triển kỹ năng tư duy, tăng cường sự hiểu biết và sự quan tâm đến những vấn đề khoa học, từ đó giúp họ trở nên cởi mở hơn và có khả năng đưa ra các quyết định đúng đắn hơn trong cuộc sống

Xuất phát từ những co sở lí luạ n và thực tiễn có thể thấy rằng bài tập Vật lí đóng vài trò hết sức quan trọng trong quá trình hình thành và rèn luy n kỹ na ng áp dụng lý thuyết vào giải quyết những vấn đề thu ờng gạ p trong đời sống thực tế cũng nhu làm cho lý thuyết trở ne n gần gũi với cuọ c sống làm ta ng hứng thú học tạ p bọ mo n đối với HS, làm cho HS nhạ n thấy sự cần thiết của mo n học

Bài tập Vật lí không chỉ giúp học sinh hiểu rõ và áp dụng kiến thức Vật lí một cách chính xác, mà còn giúp họ phát triển các kỹ năng vật chất và tư duy cần thiết để thực hiện các hoạt động nhận thức Các bài tập Vật lí có thể yêu cầu học sinh thực hiện các thao tác như đo đạc, vẽ đồ thị, tính toán và giải quyết vấn đề, đặc biệt là trong những bài tập thực hành Các hoạt động này giúp học sinh rèn luyện sự kiên trì, cẩn thận, tập trung và phản xạ nhanh trong các hoạt động thực hành Ngoài ra, bài tập Vật lí còn giúp học sinh phát triển kỹ năng làm việc nhóm, trao đổi ý kiến và giải quyết vấn đề cùng nhau

Tóm lại, sử dụng Bài tập Vật lí sẽ đóng góp vào việc kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực và khuyến khích sự sáng tạo, giúp phát triển tư duy của học sinh

1.2.2 Các dạng bài tập Vật lí

Chúng tôi đã xây dựng hệ thống bài tập định tính và định lượng cho chuyên đề "điện - quang" dựa trên nội dung kiến thức và mục tiêu cần đạt, đồng thời được hướng dẫn bởi giáo viên, giúp học sinh có thể phát triển và nâng cao khả năng tự học của mình

1.2.2.1 Bài tập định tính

Bài tập về mặt định tính thường yêu cầu học sinh diễn giải hoặc dự đoán các hiện tượng diễn ra trong các tình huống cụ thể Những bài tập này dựa trên cơ sở lý thuyết vật lý và giúp học sinh ứng dụng kiến thức một cách rộng rãi để diễn giải các sự kiện tự nhiên và thực tế Các bài tập định tính giúp học sinh hiểu rõ hơn về bản chất của các hiện tượng vật lý, nâng cao khả năng suy luận logic và khả năng áp dụng lý thuyết vào thực tế Thông qua việc giải quyết những bài tập này, học sinh cũng được rèn luyện kỹ năng suy luận logic, phân tích hiện tượng, phát triển khả năng tưởng tượng khoa học và áp dụng kiến thức một cách linh hoạt

1.2.2.2 Bài tập định lượng

Bài tập định lượng cần sử dụng các công thức, phương trình và kết hợp các kiến thức đã học để giải quyết bài tập Tuy nhiên, những phép tính thường phức tạp hơn so với bài tập định tính Dựa vào phương pháp toán học áp dụng, các bài tập định lượng có thể được phân loại vào các loại bài tập phương pháp số học, đại số, hình học, phân tích, tổng hợp và nhiều phương pháp khác Bắt nguồn từ nội dung kiến thức và mục tiêu giảng dạy, chúng tôi đã phân loại các bài tập định lượng thành hai loại khác nhau:

+ Bài tập dượt: Là loại bài tập cơ bản, giúp học sinh củng cố kiến thức vừa học và hiểu rõ các khái niệm, định luật, công thức và đơn vị trong vật lí

Bài tập này có tính chất lặp lại, đơn giản, không yêu cầu tính toán phức tạp và có thể áp dụng trong nhiều trường hợp Nó là nền tảng để giải quyết những bài tập vật lí phức tạp hơn và giúp học sinh trau dồi kỹ năng giải quyết các vấn đề vật lí

+ Bài tập tổng hợp: Là một loại bài tập phức tạp, yêu cầu sự vận dụng của nhiều khái niệm, định luật và kiến thức thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết Để xử lý được loại bài tập này, học sinh cần phải có kiến thức rộng và sâu để phân tích những hiện tượng phức tạp thành những định luật đơn giản và áp dụng chúng vào thực tế

+ Bài tập đồ thị: Bài tập đồ thị yêu cầu sử dụng các số liệu làm dữ liệu đầu vào để tìm và biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng trong bài tập dưới dạng đồ thị đã được cung cấp

+ Bài tập thí nghiệm: Nó giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm và định luật vật lí thông qua việc quan sát và thực hiện thí nghiệm Ngoài ra, bài tập thí nghiệm còn giúp học sinh rèn luyện kỹ năng thực hiện thí nghiệm, xử lý dữ liệu và phân tích kết quả

1.2.3 Vai trò của bài tập Vật lí trong quá trình giải quyết vấn đề

Bài tập vật lí đóng vai trò quan trọng trong quá trình giải quyết vấn đề, vì nó giúp học sinh áp dụng lý thuyết vật lí để giải quyết các vấn đề thực tế Các bài tập này giúp học sinh rèn luyện kỹ năng phân tích, suy luận và giải quyết vấn đề, cũng như phát triển khả năng tư duy và logic Thông qua việc giải các bài tập, học sinh có thể áp dụng các công thức và định luật vật lí để giải quyết các vấn đề thực tế trong cuộc sống, từ việc tính toán các thông số vật lý đơn giản cho đến giải quyết các vấn đề phức tạp như thiết kế các thiết bị vật lý [8]

Ngoài ra, các bài tập vật lí cũng giúp học sinh xác định những thiếu sót và khuyết điểm trong kiến thức của mình, từ đó cải thiện và nâng cao khả năng giải quyết vấn đề của mình

Tóm lại, bài tập vật lí có vai trò rất quan trọng trong quá trình giải quyết vấn đề, giúp học sinh áp dụng lý thuyết vào thực tế, rèn luyện kỹ năng và nâng cao khả năng giải quyết vấn đề của mình

1.3 Sử dụng thí nghiệm trong dạy học bộ môn Vật lí 1.3.1 Khái niệm về bài tập thí nghiệm Vật lí

Theo Nguyễn Đức Thâm [17], bài tập thí nghiệm là phải làm thí nghiệm để đo đạc một đại lượng hoặc khảo sát một quá trình vật lí

Theo Nguyễn Thượng Chung [6], bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi cả lý thuyết và thực nghiệm, cả trí óc và tay chân để thực hiện nhiệm vụ đặt ra

BTTN giúp học sinh hình thành khả năng quan sát, phân tích, đánh giá và khám phá hiện tượng, từ đó xây dựng những mô hình lý thuyết phù hợp để giải thích các hiện tượng đó BTTN cũng giúp học sinh rèn luyện kỹ năng thực hành, đo lường, xử lý số liệu và rút ra kết luận từ những thí nghiệm Điều này rất quan trọng trong quá trình giải quyết vấn đề, bởi vì các vấn đề thực tế thường phức tạp và đòi hỏi phải sử dụng các phương pháp khoa học để giải quyết Ngoài ra, BTTN còn giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm, định luật và công thức trong Vật lí, từ đó giúp họ có thể áp dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tế

Dựa trên các quan niệm của các nhà nghiên cứu và dựa trên thực tiễn hoạt động giải bài tập thí nghiệm, trong nghiên cứu này tác giả quan niệm: Bài tập thí nghiệm là các vấn đề hay nhiệm vụ cần giải quyết trong mối liên hệ giữa các mô hình lý thuyết vật lí với các hoạt động thực nghiệm để đánh giá hay kiểm chứng các mô hình đó nhằm xác nhận, bác bỏ, mở rộng và làm sâu sắc thêm mô hình lý thuyết

Tóm lại, BTTN là công cụ hữu ích giúp học sinh phát triển khả năng tư duy khoa học, rèn luyện kỹ năng thực hành và củng cố kiến thức lý thuyết trong môn Vật lí

1.3.2 Đặc điểm của bài tập thí nghiệm Vật lí

Các bài tập thí nghiệm vật lí phát triển khả năng phân tích, tổng hợp và đánh giá mà còn giúp phát triển các năng lực khác như khả năng xử lí thông tin, giải quyết vấn đề và áp dụng kiến thức vào thực tiễn Với các bài tập thí nghiệm mở, học sinh có cơ hội tiếp cận với nhiều cách giải quyết khác nhau và phát triển sự sáng tạo của mình Việc không có một đáp án duy nhất cho các bài tập này cũng giúp học sinh phát triển khả năng suy luận và chủ động tìm kiếm giải pháp [1]

BTTN là loại bài tập vừa mang tính lí thuyết vừa mang tính thực nghiệm, giúp HS không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phát triển các kỹ năng phân tích, tổng hợp, phán đoán, trừu tượng hóa và cả trực giác khoa học Việc giải BTTN cũng giúp HS bồi dưỡng kỹ năng thực hành thí nghiệm, từ đó giúp tăng cường khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn

Bên cạnh đó, BTTN còn giúp giáo dục kỹ thuật tổng hợp và bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho HS, từ đó giúp phát triển tư duy vật lí và khả năng nhận thức cho HS Yêu cầu HS thực hiện các thí nghiệm Vật lí để kiểm tra, xác định và chứng minh các định luật, hiện tượng đã được học trên lý thuyết Đòi hỏi HS phải có kỹ năng làm việc với các thiết bị đo đạc và thực hiện các bước thí nghiệm theo đúng quy trình, đồng thời có khả năng phân tích và đưa ra kết luận từ kết quả thí nghiệm Giúp HS hiểu rõ hơn về bản chất của các hiện tượng vật lí, từ đó có thể áp dụng lý thuyết vào thực tiễn và giải quyết các vấn đề liên quan đến cuộc sống

1.3.3 Phân loại bài tập thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Vật lí

Dựa vào các đặc điểm của bài tập, chúng ta có thể phân loại nó thành các loại thích hợp Với bài tập tổng hợp, chúng ta có thể phân loại nó dựa trên mức độ khó khăn và phương pháp giải quyết thành các loại sau:

Sơ đồ 1.1 Phân loại bài tập thí nghiệm

1.3.4 Phương pháp giải bài tập thí nghiệm

Để giải BTTN vật lí, chúng ta tuân theo các bước chính sau đây: + Đọc và hiểu đề bài: Đầu tiên, chúng ta cần đọc và hiểu đề bài một cách kỹ lưỡng, xác định các thông tin cơ bản về tình huống thực tế, các đại lượng, các dữ kiện thí nghiệm cần thiết và yêu cầu của đề bài

+ Phân tích và đưa ra giả thiết: Dựa trên các thông tin cơ bản từ đề bài, chúng ta cần phân tích và đưa ra giả thiết để giải quyết bài toán, đưa ra các giả định cần thiết để có thể xác định được các biến và các mối liên hệ giữa chúng

+ Thiết kế thí nghiệm: Dựa trên các giả thiết đã đưa ra, chúng ta cần thiết kế thí nghiệm để thu thập dữ liệu và kiểm tra các giả định đã đưa ra

+ Tiến hành thí nghiệm: Thực hiện thí nghiệm dựa trên kế hoạch đã lập ra để thu thập dữ liệu

+ Phân tích kết quả thí nghiệm: Dựa trên dữ liệu thu thập được, chúng ta cần phân tích kết quả thí nghiệm để xác định các giá trị của các đại lượng cần thiết để giải quyết bài toán

+ Đưa ra kết luận và giải thích: Cuối cùng, chúng ta cần đưa ra kết luận và giải thích các kết quả thu được, so sánh với các giả định đã đưa ra để xác định mức độ chính xác của thí nghiệm và giải quyết bài toán

Tuy nhiên, các bước này còn tùy thuộc vào loại BTTN vật lí cụ thể và mức độ phức tạp của bài toán, cũng như kinh nghiệm và kiến thức của người giải bài

1.3.5 Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm

1.3.5.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi

Để xây dựng một hệ thống bài tập thí nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi hiệu quả, có thể áp dụng các nguyên tắc sau đây:

+ Tập trung vào kỹ năng thực hành: Hệ thống bài tập thí nghiệm nên được thiết kế để giúp học sinh phát triển kỹ năng thực hành và giải quyết vấn đề Bài tập nên được lựa chọn kỹ càng và có tính thực tiễn cao

+ Cung cấp tài liệu: Các bài tập nên được cung cấp kèm theo tài liệu hỗ trợ phù hợp để giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm và nguyên lý liên quan, mở rộng kiến thức, vốn hiểu biết của HS

+ Tạo không gian thí nghiệm an toàn: Học sinh giỏi thường có xu hướng tò mò và sẵn sàng thử nghiệm những điều mới mẻ Do đó, hệ thống bài tập thí nghiệm cần có các biện pháp đảm bảo an toàn để tránh tai nạn và gây hại cho học sinh

+ Đa dạng hóa bài tập: Đảm bảo tính vừa sức để học sinh giỏi không cảm thấy nhàm chán và tăng cường tính thử thách, hệ thống bài tập thí nghiệm nên được thiết kế đa dạng về cấp độ khó, độ phức tạp và nội dung giúp HS phát triển óc sáng tạo

+ Đánh giá kết quả đúng đắn: Hệ thống bài tập thí nghiệm nên có các tiêu chí đánh giá rõ ràng và công bằng để đảm bảo học sinh nhận được những phản hồi và đánh giá chính xác về kết quả của mình

1.3.5.2 Quy trình xây dựng hệ thống BTTN

Theo [4] vi c xa y dựng h thống bài tạ p thí nghiệm đu ợc thực hi n bao gồm 6 bu ớc Tác giả vạ n dụng 6 bu ớc này và có hi u chỉnh để phù hợp với đề tài luạ n va n nhu sau:

Bu ớc 1: Xác định mục đích và nội dung của h thống bài tập

Mọ t bài tạ p đu ợc đánh giá là tốt khi ngu ời soạn thảo có thể trả lời những ca u hỏi sau:

- Ở vị trí nào trong chương trình học? - Ở bước nào trong quá trình giảng dạy? - Loại bài tập này thuộc vào danh mục nào? - Bài tập này liên quan đến chỉ số năng lực giải quyết vấn đề nào? - Liên kết giữa kiến thức và ứng dụng thực tế hàng ngày của học sinh có tồn tại không?

- Bài tập này có phù hợp với nhận thức và khả năng của học sinh không? - Có cần sự kết hợp với các phương tiện khác không?

Bu ớc 2: Pha n loại các loại bài tập trong h thống

Ca n cứ vào các giai đoạn của tiến trình dạy học, chúng to i đu a ra các loại bài tạ p có trong h thống bao gồm:

- Bài tạ p tạo tình huống dạy học, xa y dựng kiến thức mới - Bài tạ p vạ n dụng tre n lớp

- Bài tạ p rèn luy n ở nhà - Bài tạ p kiểm tra

Bu ớc 3: Thu thập dữ li u

Thu thạ p các sách bài tạ p, các sách tham khảo, bài báo khoa học, tài li u trong và ngoài nu ớc lie n quan đến nọ i dung chuyên đề Điện – Quang Tìm hiểu, nghie n cứu thực tế những nọ i dung bài tạ p gần gũi với cuọ c sống của HS có thể phát triển na ng lực giải quyết vấn đề

Bu ớc 5: Tham khảo, trao đổi với chuye n gia, các đồng nghi p

Sau khi xa y dựng xong h thống bài tạ p, tác giả tiến hành tham khảo với chuye n gia, đồng nghi p, các thầy co giáo tru ờng THCS Tân Hội về tính khoa học, tính phù hợp với trình đọ và na ng lực của HS tru ờng này để chỉnh sửa và bổ sung

Bu ớc 6: Tiến hành thực nghi m để chỉnh sửa và bổ sung

Tiến hành thực nghi m ở tru ờng phổ tho ng để chỉnh sửa và bổ sung h thống bài tạ p cho phù hợp với thời gian giảng dạy, trình đọ nhạ n thức của học sinh

1.3.6 Các hình thức sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông

1.3.6.1 BTTN trong bài học xây dựng kiến thức mới

Phương pháp dạy học truyền thống chủ yếu tập trung vào việc truyền đạt kiến thức từ giáo viên đến học sinh mà không đưa ra các hoạt động thực hành và khám phá Những hoạt động này thường làm cho học sinh trở thành những người thụ động, chỉ đơn thuần là những người lắng nghe và ghi nhớ những kiến thức được truyền đạt nên không tạo được sự hứng thú, tích cực học tập của HS Bài tập trước buổi học là một phương pháp dạy học hiệu quả giúp kích thích sự quan tâm và hứng thú học tập của học sinh BTTN cần

được thiết kế sao cho phù hợp với độ tuổi, trình độ và nhu cầu học tập của học sinh, đồng thời phải có liên kết chặt chẽ với bài học mới để giúp học sinh nắm bắt kiến thức một cách hiệu quả hơn Giáo viên có thể sử dụng BTTN như một công cụ hỗ trợ giảng dạy để giúp học sinh tiếp cận kiến thức mới một cách thú vị và hiệu quả hơn Các BTTN thường đi kèm với các câu hỏi và đòi hỏi học sinh phải suy nghĩ và giải thích các hiện tượng vật lí một cách logic và khoa học Việc này giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm và nguyên lý vật lí cơ bản, và từ đó áp dụng kiến thức này vào giải quyết các vấn đề thực tế Ngoài ra, các BTTN thường có tính chất bất ngờ và thú vị, đòi hỏi học sinh phải tìm hiểu và khám phá các hiện tượng bất thường hoặc mâu thuẫn Việc này giúp khơi dậy sự tò mò và sáng tạo của học sinh, từ đó giúp phát triển các kỹ năng tư duy logic, trí tuệ đa chiều và sáng tạo

Tóm lại, sử dụng BTTN là một cách thú vị và hiệu quả để giúp học sinh tiếp cận kiến thức mới và phát triển các kỹ năng tư duy và nhận thức cảm tính Nó cũng giúp giáo viên tạo ra một môi trường học tập sáng tạo và thú vị, từ đó giúp tăng cường sự hứng thú và năng lực học tập của học sinh

1.3.6.2 BTTN trong giờ thực hành, luyện tập

BTTN có thể được sử dụng như một phương tiện để ôn tập và củng cố kiến thức trong giờ học thực hành hay luyện tập GV có thể thiết kế các tình huống thực tế, bài toán hoặc bài tập có liên quan đến bài học, và yêu cầu HS áp dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề Việc này sẽ giúp học sinh củng cố kiến thức và kỹ năng đã học được, đồng thời phát triển năng lực tư duy và khả năng áp dụng kiến thức vào thực tế theo thang nhận thức của Bloom, bao gồm:

- Ở mức độ đơn giản nhất, bài tập thí nghiệm vật lí có thể yêu cầu học sinh tái hiện kiến thức đã học thông qua việc sử dụng các thí nghiệm tương tự với những gì đã được học trước đó Nếu đưa ra các bài tập tương đương với những gì đã được học, học sinh có thể dễ dàng áp

dụng kiến thức để giải quyết Ngoài ra, các bài tập đơn giản có thể chỉ yêu cầu học sinh nhận biết các khái niệm cơ bản

- Ở mức độ hiểu và vận dụng: BTTN ở mức độ hiểu và vận dụng cao hơn nên có nội dung phức tạp hơn, yêu cầu HS sử dụng kiến thức và biến đổi để tìm liên hệ và kết nối giữa các dữ liệu, số liệu, định nghĩa hoặc khả năng áp dụng chúng vào các điều kiện mới

- Ở mức độ vận dụng cao: BTTN mức độ phức tạp hơn, yêu cầu học sinh phải có kiến thức và kỹ năng thực hành vững vàng để có thể xử lý các bài toán và vấn đề thực tế Những BTTN này thường đòi hỏi học sinh phải tìm hiểu, đánh giá và lựa chọn các phương tiện thí nghiệm phù hợp để tiến hành thí nghiệm và thu thập dữ liệu Trong quá trình giải quyết BTTN mức độ này, học sinh sẽ phải đưa ra các giải pháp sáng tạo và tối ưu, từ đó phải đánh giá kết quả và rút ra những kết luận logic và khoa học Ngoài ra, việc tìm kiếm, đánh giá và lựa chọn các phương tiện thí nghiệm cũng giúp học sinh phát triển các kỹ năng tìm kiếm thông tin, đánh giá và xử lý dữ liệu, từ đó giúp nâng cao khả năng học tập và ứng dụng kiến thức của học sinh

BTTN không chỉ giúp học sinh giải quyết bài tập trên giấy mà còn giúp học sinh phát triển khả năng quan sát, phát hiện và giải thích các hiện tượng tự nhiên xung quanh họ Điều này giúp học sinh có thể tìm hiểu sâu hơn về các hiện tượng, từ đó mở rộng kiến thức và phát triển tư duy

1.3.6.3 BTTN trong kiểm tra đánh giá

Việc đánh giá hiệu suất học tập của học sinh bao gồm việc đánh giá kiến thức cũng như kỹ năng Để kiểm tra kiến thức, có thể sử dụng tập hỏi đáp để học sinh tái hiện kiến thức đã học và trả lời các câu hỏi Để đánh giá kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế, người ta thường sử dụng các BTTN để kiểm tra các kỹ năng cơ bản đã hình thành trong học sinh như kỹ năng

quan sát, thiết kế phương án thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ thí nghiệm và đo đạc các đại lượng Các BTTN có thể từ mức độ thấp đến cao và từ đơn giản đến phức tạp tùy vào trình độ của học sinh Qua việc kiểm tra này, giáo viên cũng có thể phát hiện những học sinh có năng khiếu vật lý để bồi dưỡng thích hợp

1.3.6.4 BTTN ở nhà

Việc sử dụng BTTN trong bài tập về nhà không chỉ giúp HS củng cố và mở rộng kiến thức, kỹ năng đã học mà còn giúp HS phát triển tư duy sáng tạo và logic, vận dụng kiến thức vào thực tế BTTN giúp HS rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích và giải quyết vấn đề, từ đó giúp HS phát triển khả năng tư duy độc lập, tự tin và sáng tạo trong các hoạt động học tập và cuộc sống sau này Ngoài ra, BTTN còn giúp HS nâng cao khả năng làm việc nhóm, giao tiếp và trao đổi kiến thức với các bạn cùng lớp, từ đó giúp HS học hỏi được nhiều kinh nghiệm và cách tiếp cận khác nhau đối với các vấn đề Do đó, việc sử dụng BTTN là một trong những cách hiệu quả để giúp HS phát triển tư duy sáng tạo và trở thành những con người có khả năng thích nghi tốt với những thay đổi của thế giới hiện đại

1.4 Quan hệ giữa việc giải bài tập thí nghiệm Vật lí với năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

1.4.1 Rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Giải BTTN không chỉ rèn luyện các thao tác chân tay cho học sinh mà còn rèn luyện các thao tác trí tuệ và kỹ năng phân tích, giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo và khoa học Do tính đa dạng, nhiều mức độ khác nhau nên giải BTTN là điều kiện tốt để HS rèn luyện các kỹ năng giải quyết vấn đề: quan sát, so sánh, tổng hợp, phân tích, xử lý số liệu,… các suy lí như diễn dịch, quy nạp, tương tự Việc sử dụng BTTN giúp HS nắm vững kiến thức mà còn giúp rèn luyện kỹ năng và tư duy cho HS, tạo nên nền tảng vững chắc để các em phát triển tốt hơn trong tương lai Trong quá trình giải BTTN, sự tưởng tượng

sáng tạo đều có cơ hội để phát triển giúp các em có sự tự tin, có thái độ tốt với môn học

1.4.2 Tạo điều kiện cho HS tiếp cận với phương pháp giải quyết vấn đề

BTTN có tính chất kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, với tác dụng quan trọng trong việc giáo dục phương pháp giải quyết vấn đề cho học sinh Trong quá trình giải BTTN, học sinh phải quan sát hiện tượng, xác định bản chất của nó, sử dụng và thiết kế các dụng cụ đơn giản, tạo điều kiện để tích cực tham gia các hoạt động chân tay và trí óc phục vụ cho việc học tập Nếu bài tập yêu cầu giải quyết một vấn đề, học sinh cần xem xét các kiến thức vật lý đã biết, đề xuất giả thuyết và hình thành kế hoạch thực hiện thí nghiệm để kiểm tra Như vậy, khi giải các BTTN giúp học sinh tiếp cận phương pháp giải quyết vấn đề, rèn luyện phương pháp làm việc khoa học

1.5 Thực trạng về việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm trong dạy học một số chuyên đề Điện – Quang bồi dưỡng học sinh ở Trường THCS Tân Hội 1.5.1 Mục đích nghiên cứu

Để thực hiện đề tài của mình, chúng tôi đã nghiên cứu về tình hình dạy và học môn Vật lí tại Trường THCS Tân Hội, Hà Nội và đánh giá thực trạng sử dụng bài tập thí nghiệm nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

1.5.2 Nội dung nghiên cứu

- Về quá trình dạy học của giáo viên: Tình hình sử dụng các trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm Vật lí phục vụ cho bộ môn yêu cầu thực hành ở nhà trường

- Về quá trình học tập của học sinh: Tìm hiểu thực trạng học tập của học sinh trong giờ Vật lí, áp dụng thí nghiệm vào quá trình học tập của học sinh và đánh giá tác động của các hoạt động đến mức độ hứng thú của học sinh

1.5.3 Phương pháp nghiên cứu

- Gặp gỡ và trao đổi với các giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí để tìm hiểu về những khó khăn mà GV gặp phải trong quá trình sử dụng thiết bị thí nghiệm trong tiết Vật lí

- Quan sát học sinh trên lớp và gặp gỡ trao đổi với học sinh và hoàn thành các phiếu điều tra về hứng thú của HS với môn Vật lí để biết ý kiến của các em về mức độ hứng thú tham gia học tập của HS trong giờ Vật lí cũng như các hoạt động tác động đến hứng thú của các em (phụ lục 1)

1.5.4 Kết quả nghiên cứu

1.5.4.1 Kết quả khảo sát học sinh

Qua tìm hiểu chúng tôi thấy: Trường THCS Tân Hội Huyện Đan Phượng, thành phố Hà Nội là một trường công lập có bề dày thành lập, có chất lượng học sinh đầu vào trung bình khá Phần lớn học sinh thể hiện ý thức học tập tích cực, và nhiều học sinh có khả năng tiếp thu kiến thức tốt Trước khi thực hiện thí nghiệm, chúng tôi đã tiến hành khảo sát sự quan tâm của 88 học sinh từ các lớp 9A1, 9A2, 9B1 và 9B2 đối với môn Vật lí

Chúng tôi tổng hợp được kết quả như sau:

Câu 1: Hãy chọn mức độ phù hợp với em khi tham gia các tiết học Vật lí ở các nội dung sau ?

STT Nội dung

điều tra

Mức độ Rất thích Thích Khá thích Không

thích

Rất không

thích HS (%) HS (%) HS (%) HS (%) HS (%) 1 Em có thích

cách giảng

dạy của giáo viên về môn Vật lí không?

12 13,6 36 40,9 20 22,7 20 22,7 0 0

2 Em có thích giáo viên sử dụng thí nghiệm vào trong dạy học không?

60 68,1 36 20,5 8 9,2 2 2,1 0 0

3 Em có thích tìm tòi học ở tài liệu không?

4 9,1 15 34,1 10 22,7 14 31,2 1 2,3

4 Em có thích

nghiệm ảo trên máy chiếu không?

20 45,5 10 22,7 6 13,6 6 13,6 2 4,6

5 Em có thích tiến hành thí nghiệm ở lớp học không?

34 77,2 8 18,1 2 4,6 0 0 0 0

6 Em có thích tự thiết kế thí nghiệm ở nhà không ?

15 34,1 6 13,6 8 18,1 8 18,1 7 15,9

Biểu đồ 1.1Mức độ phù hợp khi tham gia các tiết học Vật lí

* Về mức độ hứng thú tham gia học tập của HS trong giờ học Vật lí: - Trong giờ học Vật lí, 77,3% số lƣợng học sinh đã thể hiện thích hoặc khá thích giảng dạy của giáo viên, còn 22,7% học sinh không thích hoặc rất không thích

- Về việc sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy, số lƣợng học sinh thích và khá thích chiếm 97,4% và số lƣợng học sinh không thích và rất không thích chỉ chiếm 2,3%

010203040506070

Em có thích cách giảng dạy của giáo viên về môn Vật lí

không?

Em có thích giáo viên sử dụng thí nghiệm vào trong

dạy học không?

Em có thích tìm tòi học ở tài liệu

không?

Em có thích các thí nghiệm ảo trên máy chiếu không?

Em có thích tiến hành thí nghiệm ở

lớp học không?

Em có thích tự thiết kế thí nghiệm

ở nhà không ?

Rất thích ThíchKhá thích

- Đối với việc sử dụng thí nghiệm ảo trên máy chiếu, số lượng học sinh thích và khá thích chiếm 66,5% và số lượng học sinh không thích và rất không thích chiếm 33,5%

- Tiến hành thí nghiệm trực tiếp ở lớp học được học sinh đánh giá cao, với số lượng học sinh thích và khá thích chiếm 100%, và số lượng học sinh không thích và rất không thích là 0%

- Về việc tự thiết kế thí nghiệm ở nhà, số lượng học sinh thích và khá thích chiếm 66%, trong khi số lượng học sinh không thích và rất không thích chỉ chiếm 34% Dựa trên các số liệu trên, có thể thấy rằng hầu hết học sinh đều thích sử dụng thí nghiệm trong quá trình học tập, đặc biệt là việc tiến hành thí nghiệm trực tiếp trong lớp học Tuy nhiên, việc sử dụng thí nghiệm ảo trên máy chiếu và tự thiết kế thí nghiệm ở nhà có số lượng học sinh không thích và rất không thích khá cao, có thể đòi hỏi giáo viên phải tìm cách thúc đẩy sự hứng thú và tạo sự thích thú đối với các hoạt động này

Câu 2: Để chuẩn bị cho một bài học Vật lí, em thường:

Nghiên cứu trước bài học theo nội dung

Tự đọc trước nội dung bài học ngay cả khi

Tìm đọc thêm tài liệu có liên quan ngoài

Học thuộc lòng bài cũ để để chuẩn bị cho

Tự đọc trước bài, tìm các mối liên hệ giữa

Biểu đồ 1.2Mức độ chuẩn bị cho một bài học Vật Lí

*Liên quan đến việc nghiên cứu trước bài học dựa theo hướng dẫn của giáo viên, tỷ lệ là 60,65% Tự tiến hành đọc trước nội dung bài học, ngay cả khi không có sự hướng dẫn cụ thể, chiếm 16,96%

* Tìm đọc thêm tài liệu có liên quan ngoài sách giáo khoa chiếm 7,61 % * Học thuộc lòng bài cũ để để chuẩn bị cho kiểm tra (miệng, viết) chiếm 8,04%

* Tự đọc trước bài, tìm các mối liên hệ giữa bài cũ và bài mới chiếm 3,91% * Không chuẩn bị gì cả chỉ chiếm 2,83%

Dựa trên các số liệu trên, ta có thể thấy rằng hầu hết HS đều có mức độ chuẩn bị trước bài học, với tỉ lệ tổng cộng của các phương pháp chuẩn bị đạt tới 93,27% Tuy nhiên, chỉ có một phần nhỏ HS (2,83%) không chuẩn bị gì trước bài học Việc nghiên cứu trước bài học là rất quan trọng để HS có thể hiểu bài học tốt hơn, tăng khả năng tiếp thu kiến thức và chuẩn bị tốt hơn cho các kỳ kiểm tra Tuy nhiên, cần phải tìm cách khuyến khích và hỗ trợ HS để thúc đẩy mức độ chuẩn bị trước bài học đạt được hiệu quả cao nhất

Câu 3: Những hoạt động nào tác động đến hứng thú học tập của em ? (HS có thể lựa chọn nhiều hơn 1 hoạt động sao cho phù hợp với mình)