Khóa luận tốt nghiệp Sư phạm Vật lý: Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm mạch nội dung “dòng điện, mạch điện” vật lí 11 nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học

Ngoài các phương pháp day học nhằm phát triển NLTN kẻ trên, thì sử dụng bai tập thí nghiệm BTTN trong day học cũng dang là một phương pháp day học được áp dụng trong việc phát triển NLTN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

TRONG DAY HỌC.

Chuyén nganh: Su pham Vat li

Ma nganh: 7.140.211

Thành phố Hồ Chí Minh - 2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA VAT LÍ

TP HO CHÍ MINH

XÂY DUNG VA SU DỤNG BAI TAP THÍ NGHIEM MẠCH NOI DUNG “DONG DIEN, MACH DIEN” VAT Li 11 NHAM BOI DUONG NANG LUC THỰC NGHIEM CUA HỌC SINH

Người hướng dẫn khoa học: TS Mai Hoàng Phương

Chủ tịch hội đồng Người hướng dẫn khoa học

(Kí và ghỉ rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên)

TS Lê Hãi Mỹ Ngân TS Mai Hoàng Phương

Thành phố Hồ Chí Minh - 2024

Thành phố Hồ Chí Minh ngảy tháng năm

Xác nhận của Giảng viên hướng dẫn

TS Mai Hoàng Phương

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

Xác nhận của Chú tịch Hội đồng

TS Lê Hải Mỹ Ngân

Ww

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp đề tải: “Xây dựng và sử dụng bài

tập thí nghiệm mạch nội dung “Dong điện, mạch điện” vật lí 11 nhằm bồi dưỡng

năng lực thực nghiệm của học sinh trong đạy học ” là công trình nghiên cứu của riêng

chúng tôi Các kết quả nghiên cứu trong khóa luận là trung thực, khách quan và chưa

từng được ai công bố trong bat kì công trình khoa học nào

Tp Hồ Chí Minh, tháng 05, năm 2024

Tác gia khóa luận

Hồ Văn Tài

LỜI CẢM ƠNTrước tiên, tôi muôn bay t6 long biết ơn chân thành đến Thay TS Mai HoangPhương, một GV hướng dẫn khoa học tận tâm Thay đã chi dẫn, định hướng và gợi ý

các nhiệm vụ cần thực hiện trong từng chương của tôi Thầy cũng đã đóng góp ý kiến

và nhận xét cho từng phần cụ thẻ, tạo điều kiện thuận lợi đề tôi hoàn thành đề tài khóaluận một cách tốt nhất

Tôi xin gửi lời cam ơn chân thành đến cô Nguyễn Thị Ngọc Hân - GV hướng dan

trong kỳ thực tập sư phạm 2 và cô Lê Huỳnh Xuân Mai - tô trưởng tô Vật lí trường

THPT Hậu Nghĩa vì đã quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt

quá trình thực tập va thực nghiệm sư phạm tại trường.

Tôi xin chân thành cam ơn toàn thé HS lớp 11A2 trường THPT Hậu Nghĩa đã nhiệt

tình hợp tác thực hiện các bài tập thí nghiệm dé tôi có thể hoàn thành nội dung thực

nghiệm sư phạm của dé tài.

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân và bạn bè - những người

đã và dang làm chỗ dựa tinh than, động viên, hỗ trợ dé tôi hoàn thành khóa luận của

mình.

Sau cùng, xin gửi lời cảm ơn đến bản thân đã luôn không ngừng phan đấu đẻ hoàn

thành khóa luận tốt nghiệp một cách trọn vẹn nhất

Trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp không thé tránh khỏi những thiểu sót, rất mong nhận được sự góp ý chân thành từ quý thầy cô, bạn bè đẻ khóa luận tốt nghiệp có thê hoàn thiện nhất.

Tôi xin chân thành cam on.

MỤC LỤC

HÔI GAM BON guennndedtttiiiiioitoiiotpoiiigiti00010180061410010028g6 4

HN GINUDN cict cesses cccsnece ecssecseececsessecssiscssesasseannsertseris sts ẽ ẽ ae 5

lì v0);70 11160000 0Q NBRBSS ma 1

1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đẻ tài l

BB EG 0:0R00( 6 TấT cs no: ccs 221062100200220046401221120160163161303210211421882184959112718210232023623281/ 2

3./Mue:đíchingBiÊn GỮH‹.::::::::::::::::cscic2gi2112211121123111350026112335535123556333935 823563858 4

4 Đối tượng và phạm ví nghiên cứu ¿2c 2 2220211221211 111211211 ceg 4

5 Giả thuyết khoa học 2-22+22ze22xc2EEcSE12 222322222 cEEEerrrrrrrsree ti502652 5

1.1.2 Ban chất, đặc điểm của đạy học phát triển NANG WO scsssssissasicasscaisssaes 8

1.2 Năng lực thực nghiệm vật Hii ccscsssscsssessccsssssssessscssseessessseasseessscsssoass 9

1.2.1 Khái niệm năng lực thực nghiệm - - Scceeeeieerxeee 9

1.2.2 Cấu trúc NLTN của HS THPT trong học tập môn Vật Li 10

1:3 Bäi/(Ập tiínghiệnnVẬEÏÍ::-:::::::::-sisiieiisiiisiiiai123011211193182311633582312353683 8533 12

6

1.3.1 Khái niệm bai tập thí nghiệm vật lÍ - sec 12

1.3.2 Phan loại bài tập thí nghiệm Vat li iicissssissiicassscssiasiscsssccsicaisesssecaiess 13

1.3:3 Vabitrdicha baiitap thínghiệm c cceeeoiee-ceee 15

1.3.4 Nguyên tắc va quy trình xây đựng hệ thống bài tap thí nghiệm 16

1.3.4.1 Nguyên tắc xây dựng bài tập thí nghiệm - 16

1.3.4.2 Quy trình xây dựng bai tap thí nghiém eee 16

1.3.5 Quy trinh sử dung bai tập thi nghiệm boi dưỡng nang lực thực nghiệm

Oe v30): 00 Ẻ017 18

1.3.5.1 Nguyên tắc dạy học sử dung bai tap thí nghiệm theo hướng bồi

dưỡng nang lực thực nghiệm cho học sinh so seeseerereeere 18

1.3.5.2 Quy trình day hoc sử dung bai tập thi nghiệm 19

1.3.6 Cac hình thức sử dụng bai tập thi nghiém wee: 19

1.3.6.1 Sử dung bai tập thí nghiệm trong tiết thực hành 19

1.3.6.2 Sử dụng bài tập thí nghiệm trong giờ học lý thuyết mới 19 1.3.6.3 Sử dung bài tập thí nghiệm trong tiết ôn tập 21 1.3.6.4 Sử dụng bài tap thí nghiệm trong các bai kiểm tra, đánh gia 22

1.3.7 Sự đáp ứng của bài tập thí nghiệm trong việc boi dưỡng năng lực thực

nghiệm của HS HH HH no HH nà 22

1.3.8 Các bước giải bai tập thí nghiệm -csc~-ceceseeereee 24

1.4 Thực trạng day học sử dụng BTTN theo hướng bồi dưỡng năng lực thực

nghiệm ở bộ môn Vật lí cho học sinh trung học phô thông trong giai đoạn hiện nay

Ma Ẽ.Aa ID 24

1.4.1 Mục đích điều tra .6 6s s21 211121111 211121112 112.1 24

1.4.2 Đối tượng điều tra ¿ ¿-2222222 1223224223222 1122117202232 12- xe 25

1.4.3 Nội dung và phương pháp điều tra s5 62 ni s2 25

1.4.3.1 Nội dung điều tra -2-27222S222E221117111221122112-c22ecrre 25 1.4.3.2 Phương pháp điều tra s: 2c 2022112 1111112222200220721 0 xe 25

1.4.4 Kết quả điều tra 2 :2-S2eSLA22EEA2E1122E117271212121-322e 25

1.4.4.1 Kết quả điều tra giáo viên ¿s2 222222zcc2zcrccsrrrsrrrrsrees 25

7

1.4.4.2 Kết quả điều tra học sinh -222©222S222S222S2Zzccsrrrserreo 28 KET LTD HƯỚNG TH HO Ÿ ŸÝŸÝŸÝÝÝŸaÝÝỶÝẳỶẽ=ằ= 31

CHUONG 2: XÂY DUNG VÀ SỬ DUNG HE THONG BÀI TAP THÍNGHIEM MACH NOI DUNG “ DONG ĐIỆN, MACH ĐIỆN" VAT LÍ IINHAM BOI DUONG NANG LUC THUC NGHIEM CUA HOC SINH TRONG

DAY BOG, nu nggginbinoitoiitgbi60010401101001001001GG0360336863631008G018108039363588360830033888333860883 32

2.1 Đặc điểm mach nội dung “Dòng điện, mạch điện” - 32

2.2 Cau trúc và nội dung mạch nội dung “Dong điện, mạch điện” trong chương

trình vật lí lớp 11 Trung học phô thông ¿5-55 622v csvcsrrvcrrsessves 32

2.2.1 Cấu trúc mạch nội dung “Dong điện, mạch điện"” 32

2.2.2 Phân tích mach nội dung “Dong điện, mạch điện” trong chương trình

Vat 2018 — 33

2.2.3 Nội dung kiến thức cơ bản mạch nội dung “Dong điện, mạch điện”

trong chương trình Vat Hi 2018 các - cii00222022Ả2<61641122 656 36

2.3 Xây dựng bài tập thí nghiệm mạch nội dung “Dong điện, mạch điện” theo

định hướng bôi dưỡng năng lực thực nghiệm của HS <<: 41

NỘI DUNG BÀI TẬP ssssssassssssssassasssssscsasasssssassonsssusssansssassssusssassasssssanssseasseoassanssoni 42

2.4 Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh 51

2.4.1 Rubrics đánh gia nang lực thực nghiệm 22c <<c<~c-<s2 51

2.4.2 Bảng kiểm quan sát năng lực thực nghiệm - -:55¿ 54

2.4.2.1 Dành cho giáo viên đánh giá học sinh << S4 2.4.2.2 Dành cho học sinh tự đánh giá -<ec-~ DD

2.5 Xây dựng kế hoạch bài dạy mạch nội dung “Dòng điện, mạch điện” có

vận dụng các bài tập thí nghiệm đã xây dựng -c.- DO

TiNIK PHÔ ggangongiiiiit0060000100010100100300060648533630018446300308606800Đ6086) 71

CHUGNG'3: THU GC NGHIRM SU PHAM sissssisssssssssssssssassssssssscasscssssessssssess 72

3.1, Mục đích thực nghiệm sư pham Share 72

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ni, 72

3.3, Doi tượng thực nghiệm sư phạm 22 2222222222222222222E2csrre 723.4 Ké hoạch thực nghiệm sư phạm - 5 o5cccsscccsscrsseee T2

3.5 Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm 2- 52 222222zccszs: 73 3.6 Kết quả thực nghiệm sư phạm 6 2c 21 23012 1c 02101222 74

3.6.1 Đánh giá kết quả định tính -2 2-©-s2sz+cS£2zzzrzzcrxerrrecrsee 74

3.6.1.1 Phân tích dién biển và đánh giá kết qua thu được khi day thực

ñ£hi@miETTNIBIILs :.:.: :-:.-s::-::s:::22222 20220220220 000002211200022016si1.011251ge5 75

3.6.1.2 Phân tích dién biến và đánh giá kết quả thu được khi dạy thực

NEWEMIBTTNI BT 2: issiiserisessssessecsisssisessversecsienevscaasensdvceisesiessisesssnessecsseesinerians 79

3.6.2 Đánh giá kết quả định Wong 0.2.2.0 ccc cc eceseseesseceeseesseseeseeseeeseseeees 85

3.7 Một số thuận lợi và khó khăn khi thực nghiệm -5- 88

xAau)Ua)aŨŨŨŨ 88 3.7.2 Khó khăn ¿c1 2 Cu nh ng H11 001100 du 89

PHU LUC 2: PHIEU DIEU TRA THUC TRANG DAY HOC PHAT TRIEN

NANG LUC THỰC NGHIEM CHO HỌC SINH o5-ess5-<cscesse 14

PHU LUC 3: PHIẾU KHẢO SAT VE SỰ HUNG THU CUA HỌC SINHTRONG VIỆC HOC MON VAT LÍ Ở TRUONG THPT - 55-5552 18

PHU LUC 4: MAU BAO CÁO BAI TẬP THÍ NGHIEM ĐỊNH LUONG 21PHU LUC 5: KE HOẠCH BÀI DẠY CÁC BÀI TAP THÍ NGHIỆM 24

PHU LUC 6: MỘT SO HÌNH ANH THU NHAN TRONG QUÁ TRÌNH HỌC SINH THỰC HIẾN BÀI TAP sssssssssscsscssssssssascnssssassasssssnsscvsssassssssascssatssssessassass 66

DANH MỤC VIET TAT

10

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Mô hình dạy học truyền thống va dạy học tích cực óc ác c S2 9

Hình 1:2 Thang phẩnlöarBl66PH.; :::-::::::::-:::::222icipbiBiiii0100111112101311231840112311653 21

Hình 3.1 Học sinh HS1 thực hiện bai tập Ì c coi 66

Hình 3.2 Học sinh HSI thực hiện bai tập 2 SH sec 66

Hình 3.3 Học sinh HS2 thực biện bài tập 1 c-.o- 66

Hình 3.4 Học sinh HS2 thực hiện bai tập 2 - HH HH xe 66 Hình 3.5 Hoc sinh HS3 thực biện bai tập 1 67

Hình 3.6 Học Sinh HS3 thực hiện bài tập 2 Hee 67

Hình 3:7: Học SinhiHS4thưe Hiện asi tBp Í, :s:-:::‹:::::c:sc-:c22i2ieeeecoce.e 67

Hình 3:§ Học Sinh HS4 thực hiện bài tập 2 ccoccGn Go nen He noac 67

Hình 3:9 Học Sinh HSŠ thực hiện bài tập Í coeee 68

Hình 3.10, Học Sinh HSS (thực hiện bài tap 2 iccisccsicsisssssscsssessscsssscssesssostveasesossseasees 68

Hình 3.11 Học Sinh HS6 thực hiện bài tập Ì 5-52 22221221 122cc 68

Hình 3.12 Học Sinh HS6 thực hiện bài tập 2.00.0 eee eeeeeceeeeeeeeetecseseeeeeeeeeeseneeees 68 Hình 3.13 Học Sinh HS7 thực hiện bài tập Ì - (S1 Sex, 69 Hình 3.14 Học Sinh HS7thuc hiện bài tập 2 -.-Q Ăn 69 Hình 3.15 Học Sinh HS8 thực hiện bài tập Ì in c2 nu He 69

Hình 3.16 Học Sinh HS8 thực hiện bài tập 2 SA 69

Hình 3.17 Một số hình ảnh HS xác định mục đích thí nghiệm BTI 75

Hình 3.18 Một số hình anh HS xác định cụng cu vả công dụng của BTÌI 76

Hình 3.19 Một số hình ảnh HS vẽ sơ đồ mach và trình bày các bước tiến hành thi

HỆ HH CTHÍÌ¿2z:s555155155555581534145311551485511515853138451865354358858168183173581534353433381595518138551384318453143783581581553 76

Hình 3.20 Một số bang số liệu HS thu thập trong quá trình giải bai tập 77Hình 3.21 Một số hình ánh đồ thị U-I của HS csscssssssssessessssssessssneteesssnutecsssnsesess 78Hình 3.22 Hinh ảnh HS đề xuất ý tưởng nghiên cứu mới 2 22s 78

Hình 3.23 Những khó khăn HS gặp trong quá trình thực hiện và giải pháp khắc phục

sasucsususiseuoutsesueesicsesuessousuceususssecusustsucssocesseasseusiseesuceasesssassucssssessecsaussscsscesetuessedssevesuessecssces 79

Hình 3.24 Hình ảnh HS xác định mục đích thí nghiệm BT2 - 22-2522 79

Hình 3.25 HS xác định dụng cụ va công dung của từng dụng cụ 80

Hình 3.26 Sơ đồ mạch và các bước tiến hành của HS ccc-cceccee 81

Hình 3.27 Một số bang số liệu HS thu thập được ở BT2 - 55 cc5sccs¿ §2Hình 3.28 D6 thị biểu diễn kết quả thí nghiệm của HS -.2-22©22zc2zzzccz2 83

Hình 3.29 Một số kết quả bài tập thi nghiệm của HS ¬ 83

Hình 3.30 Một số khó khăn HS gặp trong quá trình giải bài tập và giải pháp dé xuat84

11

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các chi số hành vi va hiểu hiện hành vi của mỗi thành tố của NLTN ll

Bang 1.3 Su đáp ứng của BTTN vat lí đối với mỗi chi số hành vi của NLTN 22

Bang 2.1 Phân tích mach nội dung “Dong điện, mạch điện” thành các bai hoc 33

Bảng 2.2 Bang tom tắt sự dap ứng của các BTTN đã xây dựng đối với các tiêu chi của

"ngu nghiGm de 0 8 ẽ.ẽ 41

Bang 2.1 Rubrics đánh giá nắng lực thực nghiệm của HS (Dùng cho GV đánh giá va

HSIIN/THINH|(]H3L¿:142159111111154)1521213111221122012101521166121214123162211240113118313823714235933ã12341921884185984E223814 51

Bảng 2.2 Bang kiểm quan sát năng lực thực nghiệm của HS (dùng cho GV) 54

Bang 2.3: Bảng kiém quan sat năng lực thực nghiệm của HS (ding cho HS) 55 Bảng 3.1 Kế hoạch thực nghiệm sư pham c cccsccseseeeeeeseessvessnesssecsseessesssessseenses 72

Bang 3.2 Tóm tắt diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm - : .::-: 73

Băng 3.3.IDanh:sách các HSithye Wii 2:c0seasssassssecseasecsesessecasseesssessscassessscasseasssvecses 74

Bảng 3.4 Bang tom tắt kết qua đánh giá NLTN của HS 5-52 5255 85Bang 3.5 Bảng tom tat kết qua tự đánh giá NLTN của HS -2 -2 - 86Bảng 3.6 Kết quả đánh gid NLTN của HS 22.52 2222222222251111 1122112212221 1y §8

DANH MỤC SƠ ĐỎ

Sơ đồ 1.1 Cấu trúc của năng lực - 22-22222221 221222317 13222212222eEErrrrrrrrrrree §

Sơ đồ 1.2 Mô hình day học phát triển năng lực - :- 2-5222 2222222221222122scsxez §

Sơ đồ 1.3 Khái quát về BTTN - 22 2222E22E112111211121112111 1112111 112112110210 012 c2 13

Sơ đồ 1.4 Một số tiêu chí phan logs BT TIN Vat: sisssissssssssscsssissassssisassssisssrisesseasveas 14

Sơ đồ 1.5 Quy trình xây dựng BTTTN sicsissssscssssassscssscsisessiesssosisesssvssessasesaiicsisssisscisesuives 17

Sơ đồ 1.6 Các bước giải BTTTN 22-222<2222122212221122111211121112112 2112122122222 ee 24

Sơ đồ 2.1 Cau trúc nội dung mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" 32

13

DANH MỤC BIEU ĐỎ

Biểu đồ 1.1 Kết quả khảo sát các phương pháp day học GV áp dung hiện nay 25Biểu đồ 1.2 Kết quả cuộc khảo sat GV vẻ lợi ích của BTTBỊN - 26Biểu đồ 1.3 Kết quả cuộc khảo sát giáo viên về tam quan trọng của BTTN 26Biểu đồ 1.4 Trạng thái nguồn tài nguyên về các bài tập vật lí thuộc mạch nội dung

“Dong điện, mạch điện” :::-:::-:::-cc:‹coccocciceiiiiiioniiistiiiSi1111261ã053836466155361563880658631562850558868 27

Biểu đồ 1.5 Mức độ sử dụng của các dạng BTTN trong dạy học - 27

Biểu đồ 1.6 Thực trạng sử dụng các BTTN trong các tiết học -.c- 28

Biểu đồ 1.7 Kết quả khảo sát về lí do không thích học môn Vật lí 28Biểu đồ 1.8 Kết quả khảo sát HS về sự yêu thích môn Vật lí . ccccSsscs 28

Biéu đồ 1.9 Kết quả khảo sát mong muốn của HS về tiết học Vật lí - - 29 Biểu đồ 1.10 Kết quả khảo sát mong muốn của HS vẻ tiết học có sử dung thí nghiệm

S6138657E685535188655835185857552455753553888355815525582ã332613855/8865557386532385259835554351835785585735725250585138811868ã862 29

Biểu đồ 1.11 Kết quả khảo sat về các dạng bài tập Vật li HS từng thực hiện 30 Biéu dé 3.1 Mức độ của các chỉ số NLTN của HS ở bai tập 1 và bài tập 2 §7

l4

MO DAU

1 Tông quan tinh hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài

Từ rất lâu, việc hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm (NLTN) của người

học trong quá trình day học các môn KHTN của GV THPT đã được dé cập đền là rất can thiết [1] Té chức cho HS thực hiện các thí nghiệm trong day học là cách tốt nhất dé

phát triển NLTN Tuy nhiên, thực tiễn cho thấy rằng việc sử dụng thí nghiệm trong các

trường phô thông vần chưa tạo được hiệu quả, các thí nghiệm còn mang tính truyền

thông và chủ yếu tập trung vào sự làm việc của GV, HS chỉ thụ động quan sát, ghi chép

va ghi nhớ.

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về việc phát triển NLTN của người học thông

qua việc áp đụng nhiều phương pháp day học khác nhau như: Sử dụng các thí nghiệm

thật và ảo trong dạy học [2]-[3], xây dựng các chuyên đề thí nghiệm [4] tô chức HS thực hiện nhiệm vụ học tập khi day học [5], Ngoài các phương pháp day học nhằm phát triển NLTN kẻ trên, thì sử dụng bai tập thí nghiệm (BTTN) trong day học cũng dang là một phương pháp day học được áp dụng trong việc phát triển NLTN của HS [6] Với ưu thé vừa là bài tập vừa là thi nghiệm, BTTN đã gắn kết giữa lý thuyết và thí

nghiệm lại với nhau Loại bài tập nay đòi hỏi phải làm thí nghiệm dé tìm ra lời giải lí

thuyết hoặc dé tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bai tập, do đó nó yêu cầu cáchoạt động suy luận lí thuyết và hoạt động thực nghiệm của HS Vì thế, việc phát triển

NLTN thông qua sử dụng các BTTN trong day học đã và đang thu hút nhiều nha khoa

học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên quan tâm và nghiên cứu như: Sinh học [7], [8]:

Hóa học [9], Vật lí [10 - 12] Các nghiên cứu trên bước đầu cho thấy tác dụng của BTTN

trong việc tích cực hóa hoạt động vả bôi dưỡng NLTN của HS.

Trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Kim Anh và cộng sự [13], tác giả đã nghiên cứu

về sự hiệu quả của phương pháp phát triển NLTN hóa học thông qua hệ thống bài tậpkết hợp với các phương pháp dạy học tích cực Sau khi xây dựng kế hoạch giảng đạy có

sử dụng hệ thống BTTN, nhóm tác giả đã tién hanh chọn ngẫu nhiên 04 lớp để thực nghiệm sư phạm tại Trường Trung học phô thông Hòn Dat và Trung học phô thông Sóc

Sơn thuộc tỉnh Kiên Giang Sau đó nhóm tác giả chia 04 lớp được chọn thành 02 nhóm,

trong đó nhóm một có 02 lớp với tong si số là 82 HS sẽ được nhóm tác giả tô chức dayhọc theo kế hoạch đã xây dựng và nhóm 02 gồm hai lớp còn lại với tông sỉ số là 77 HS

sẽ được giảng dạy theo hình thức cũ — không sử dụng các BTTN Sau thực nghiệm,

nhóm tác giả sẽ tiễn hành thu thập số liệu từ hai nhóm bang bảng kiểm tra năng lực và

phiếu tự đánh giá phát triển NLTN của HS Tiếp đó, tiễn hành xứ lí các số liệu thu thập

được dé đánh giá tính khả thi của đẻ tài Kết quả sau xử lí cho thấy rằng lớp sau tác động

phan các tiêu chí đều được đánh giá ở mức 3 và mức 4, đo đó NLTN ở nhóm nay phát

triển hơn lớp trước tác động Ngoải ra, kết quả nghiên cửu cũng cho thay HS sau khitiếp cận các BTTN thì đã xử lí tốt các thông tin liên quan đến thí nghiệm như: phân tích

số liệu, hình ảnh quan sát được dé giái bài tập về nhận biết các chất, biết cách xử lí hóa

chất an toàn cho môi trường sau buôi thí nghiệm Từ đó, tác giả đã đưa ra kết luận nghiên

cứu rằng BTTN 1a một trong những phương tiện day học hiệu qua, nó giúp cho GV có

thé sử dụng dé đánh giá khả năng tiếp thu kiến thức mới và đặc biệt là trong việc phát

triển NLTN cho HS phô thông.

Trong công trình nghiên cửu của Tran Thị Hiền và cộng sự [14], tac giá đã tiền hành

khảo sát 203 GV đến từ 14 trường THPT ve thực trạng sử dụng bai tap dé rèn luyện

NLTN cho HS trong quá trình day học Kết qua cuộc khảo sát cho thấy nhiều GV đã đề cao vai trò của BTTN trong việc day học phát triển NLTN Tuy nhiên, mức độ sử dụng

các đạng BTTN của GV chưa đồng đều, thậm chí vẫn còn một số GV chưa hiểu rõBTTN chưa có điều kiện tiếp xúc và tổ chức các dang BTTN nhiều Mặt khác, hiệnnay dang BTTN được sử dụng rat ít trong các bài kiểm tra, đánh giá ở trường trung họcphô thông nên người day và người học không quá chú trọng đến dang bai tập nay Dé

khắc phục được những hạn chế trên, nhóm tác giả cũng đã đưa ra những biện pháp nhằm

nâng cao hiệu quả sử dụng BTTN trong dạy học.

Hiện nay, chương trình GDPT 2018 đã và đang được Bộ Giáo dục và Dao tạo triên

khai ở các cắp học Nhằm đáp ứng được các yêu cầu đặc ra trong việc day học phát triểnnăng lực của chương trình hiện hành, ở lĩnh vực Vật lí cũng đã có nhiều công trình

nghiên cứu việc dạy học phát triển NLTN của HS ở các mạch nội dung trong chương

trình mới như chủ đề “phương trình trang thái” [15], công va năng lượng|[ 16] dòng

điện-mạch điện [17] Kết quả phân tích sau thực nghiệm của các công trình trên cho thấy việc

áp dụng các BTTN Vật lí đã đạt được một số hiệu quả nhất định, khơi đậy được sự hứng

thú dong thời phát triển tư duy logic, tư duy sáng tạo và boi dưỡng được NLTN cho HS

2 Lý do chọn đề tài

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đã và đang không ngừng phát triển, nó lan tỏa va

vận hành mạnh mẽ đến khắp mọi nơi và mọi lĩnh vực trên toàn thế giới Với những thành

tựu to lớn mà nó mang lại khoa học - công nghệ dần đóng một vai trò quan trọng, trở thành một lĩnh vực tiên phong và là động lực thúc đây sự phát triển của các lĩnh vực

khác liên quan Dé tiếp cận được những sự thay đôi từ cuộc cách mạng trên thì đổi mới

trong giáo dục là một trong những van dé đặt lên hàng đầu của Dang và nha nước ta.

Việc nhắn mạnh về sự đôi mới trong giáo dục nhằm đáp ứng nhu câu định hướng đôi

mới căn bản và toàn diện của nước ta trong giai đoạn hiện nay - chuyên mạnh từ “giáo

2

dục chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn điện năng lực và phẩm chất người

học” [18] - đã được nêu trong Nghị quyết Trung ương § khóa XI về đôi mới căn bản,

toàn điện giáo dục và đào tạo : “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo

hướng hiện đại Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để

nguoi học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực ” [19] Và theo

Chương trình tông thé 2018 [20] thì điểm cốt lõi của đổi mới day học chính là đỗi mới

phương pháp dạy học nhằm chú trọng phát trién năng lực cho HS.

Từ đó ta thấy rằng, dạy học phát triển năng lực là một trong những van đẻ cốt lõi của giáo dục hiện nay Bên cạnh việc hình thành và phát triển các năng lực chung cho

HS như tự chủ và tự học, giải quyết van dé và sáng tao, giao tiếp và hợp tác đã được dé

ra trong chương trình giáo duc tông thé [21] thì việc phát trién các năng lực đặc thù của từng môn học cũng cần được quan tâm Môn vật lí là một trong số các môn học có ưu

thé trong việc phát triển năng lực cho HS, đóng vai trò chủ đạo giúp HS tìm hiểu, nhận

thức thể giới tự nhiên dưới góc độ vật lí Với ưu thé là môn khoa học thực nghiệm, một trong những phương pháp nghiên cứu chủ yếu là quan sát và thí nghiệm Phần lớn các

kiến thức Vật lí trong chương trình phô thông hiện nay đều liên quan đến thí nghiệm va

được công nhận khi được kiêm chứng thỏa mãn thông qua thí nghiệm [22] Do đó, day

học Vat lí theo định hướng phát triển năng lực người học doi hoi GV can quan tam hon

đến việc sử dụng thi nghiệm trong day học nhằm hình thành và phát triển ở HS năng

lực Vật lí - nhất là NLTN, bên cạnh các năng lực chung.

NLTN từ lâu đã được công nhận là một năng lực không thé thiếu cho việc học các

khái niệm và kỳ năng khoa học, nhưng năng lực này vẫn chưa được chú trọng trong hoạt động day học [1] Vi vậy, việc vận dụng các phương pháp dạy học đề phát triên NLTN

ở HS ở các cấp bậc nói chung, ở bậc phô thông nói riêng là một điều cap thiết Nhưchúng tôi đã trình bai ở phần tông quan, tô chức cho HS thực hiện các thí nghiệm trong

day học là cách tốt nhất giúp phát triển NLTN cho người học trong day học các môn

khoa học tự nhiên [7] Tuy nhiên, hiện nay, việc thực hiện chương trình giáo đục 2018

chưa thật sự thành công do truyền thống giáo dục của Việt Nam chủ yếu tô chức day

học theo hướng trang bị kiến thức để đáp ứng các yêu cầu của thi cử Đối với chương trình môn Vật Lí, hầu như các van đẻ liên quan đến hoạt động thí nghiệm không xuất

hiện nhiều trong các đề thi nên đa phan các GV ít quan tâm và không cho HS thực hiệncác bai tập liên quan đến van dé này Đều nay dẫn đến sự hạn chế của HS trong việc tiếpcận các vấn đẻ liên quan đến thí nghiệm dẫn đến khó phát triển NLTN Do đó, dé đạt

được mục tiêu phát triển NLTN HS trong day học Vật lí, GV cần tăng cường cho HS

we

tiếp cận các bài tập gắn với đặc trưng của môn học và các bài tập được đưa ra cần có tính thực tiền hoặc doi hỏi các hoạt động thực nghiệm [23].

Sau quá trình tìm hiểu, chúng tôi nhận thấy BTTN - với ưu thế vừa là bài tập vừa là

thí nghiệm - là một phương tiện đạy học được sử dụng trong dạy học ở những năm gần đây và nhận lại được nhiều phản hôi tích cực về việc phát triển NLTN của người học

[8], [13] [14] Cụ thẻ, nếu sử dụng BTTN một cách hợp lí thi có thẻ đạt được mục đích

gây hứng thú học tập cho HS, gắn lí thuyết với thực hành, góp phần vao việc nâng cao

hiệu quả giảng dạy [11] [22] Mặc khác, khi cho HS giải các BTTN thì HS sẽ biết vận

dụng kiến thức vật lí vào đời sông, đáp ứng yêu cầu của giáo duc tông hợp hướng nghiệp

cho HS khi ra trường và tiếp tục theo học ở các cấp bậc cao hơn [8] Vậy nên, việc lựa

chọn sử dụng BTTN trong quá trình day học là hoan toàn phù hợp nhất là đáp ứng đượcmục tiêu mà chiến lược phát triển giáo dục đã đề ra trong chương trình giáo dục phổ

thông tông thẻ 2018 Tuy nhiên, hiện nay số lượng BTTN còn hạn chế so với bài tập Vật lí va việc sử dụng các BTTN trong dạy học phát trién nang lực của người hoc còn

chưa hợp lí [22].

Từ những ưu diém và hạn ché nêu trên, kết hợp với việc phân tích các yêu cầu cần

đạt trong chương trình môn vật lí lớp 11 mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện” [20].

Chúng tôi nhận thay rằng, mạch nội dung nay là phân quan trọng không chi về lý thuyết

mà còn chứa đựng những kiến thức gắn với thực tiễn hàng ngày và có nhiều ứng dụng

trong cuộc sống va kĩ thuật Vậy nên, dé việc đạy học mạch nội dung trên có hiệu quá

ta cần có một sự nghiên cứu cặn kẽ về nội dung chương trình, phương pháp giảng day.

Trong đó, việc sử dụng BTTN trong day học đề phát triển NLTN là vẫn đề ma chúngtôi quan tâm và hướng tới Chính vì những lí do trên, chúng tôi quyết định “Xây dựng

và sử dung bai tập thí nghiệm trong day học mạch nội dung “dòng điện, mạch điện”

- Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh.”

3 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng va sử dụng hệ thống BTTN cho mạch nội dung “Dong điện, mạch điện ”

Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng nang lực thực nghiệm cho HS.

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng BTTN trong day học Vật lí

4.2 Pham vi nghiên cứu:

~ Về nội dung: BTTN trong day học mạch nội dung “Dong điện, mạch điện” — Vat

lí 11

~ Về không gian: Hoạt động day học các BTTN ở trường THPT.

— Về thời gian: Hoạt động day học các BTTN trong học kì 2 năm học 2023 - 2024.

4

5 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được các BTTN về nội dung phan “Dong điện, mạch điện” — Vật lí

11 và sử dụng vào quá trình dạy học vật lí thì có thé boi dưỡng được NLTN của HS

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

Đề đạt được mục đích nghiên cứu, chúng tôi đặt ra các nhiệm vụ sau:

~ Phân tích các yêu cầu cần đạt mạch nội dung “Dong điện, mạch điện” — Vật lí 11nhằm xác định các kiến thức, kỹ năng cần đạt liên quan đến hoạt động thực hành, thí

nghiệm.

~ Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học phát triển năng lực và đánh giá năng lực của

người học trong dạy học vật lí.

~ Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn việc sử đụng BTTN trong day học Vật li.

— Nghiên cứu quy trình xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN nhằm phát triên NLTNcho HS Từ đó, xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm nhằm phát trién NLTN cho HS

ở trường THPT trong dạy học mạch nội dung “ Dòng điện, mạch điện” vật lí 11.

— Thực nghiệm sư phạm một số BTTN đề đánh giá hiệu quả của việc sử dụng BTTN mach nội dung “ Dòng điện, mạch điện” vật lí 11 để phát triên NLTN của HS.

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

— Nghiên cứu các văn kiện của Dang va Nha nước về định hướng đôi mới phương

pháp giảng dạy và học tập.

~ Nghiên cứu các tài liệu và công trình khoa học đã công bố có liên quan đến các

nội dung trong đề tài

~ Nghiên cứu nội dung chương trình giáo dục phô thông tong thé 2018, nội dung

chương trình giáo dục phô thông môn Vật Lí 2018.

Nghiên cứu, tìm hiểu về cơ sở lý thuyết của BTTN vật lí Cơ sở lí luận của dạy

học bồi dưỡng năng lực và đánh giá năng lực trong dạy học vật lí.

7.2 Phương pháp điều tra

- Xây dựng các phiếu điều tra cho GV và HS nhằm tìm hiểu thực trạng NLTN của

HS hiện nay và các biện pháp GV thường dùng dé bồi dưỡng NLTN của HS

— Điều tra kết quả của HS trước và sau khi sử dụng các BTTN trong dạy học mach

nội dung “Dòng điện, mạch điện” Vật lí 11 THPT.

7.3 Phương pháp tham vấn chuyên gia

- Trao đổi kinh nghiệm với GV giảng day vật lí ở trường THPT về hoạt động sử

dụng BTTN trong day học và tinh kha thi của các BTTN ma đề tài nghiên cứu, xây dựng

được.

- Xin ý kiến của giáo viên các giáo viên, giảng viên môn Vật lí có kinh nghiệm để hoàn thiện kế hoạch bài dạy, các BTTN,, đã được xây dựng.

- Xin ý kiến của các giáo viên THPT có kinh nghiệm đẻ đánh giá được NLTN của

học sinh hiện nay.

- Xin ý kiến chuyên gia về mức độ hiệu quả của đề tài.

7.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tổ chức đạy học theo các KHBD đã xây dựng tại tường THPT đề khảo sát tính khả thi và kiểm tra giả thuyết khoa học của dé tài Kết quả thực nghiệm sẽ được thu thập

bằng các phiều điều tra đã thiết kế

7.5 Phương pháp thống kê toán học

Xử lí các số liệu thu thập được từ các phiếu đánh giá bằng phần mềm Excel Từ đó đưa ra kết luận về tinh khả thi của dé tài.

8 Tính mới và những đóng góp của dé tài

~ Về mặt lý thuyết: Hệ thông hóa được cơ sở lý luận về xây dựng và sử dụng BTTN

vật lí nhằm bồi dưỡng NLTN của HS.

~ Về mặt thực tiễn:

+ Thiết kế được các BTTN trong dạy học mạch nội dung “Dong điện, mạch điện"

-Vật lí 11.

+ Thiết kế được các kế hoạch tô chức dạy học có sử dụng các BTTN đã xây dựng

theo hướng bồi dưỡng NLTN của HS.

9 Cấu trúc của đề tài

Ngoài các phan Mo dau, Kết luận, Tài liệu tham khảo, Phụ lục, nội dung khóa luận

gôm 04 chương như sau:

e Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn việc xây dựng và sử dụng bài tập thí

nghiệm nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh

e Chương 2: Xây dung và sử dụng hệ thông bài tập thí nghiệm mạch nội dung *Dòng điện, mạch điện” vật lí 11 nhằm bồi đường năng lực thực nghiệm của học sinh

trong dạy học.

® Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

e© Chương 4: Kết luận và kiến nghị

6

CHUONG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THUC TIEN VIỆC XÂY ĐỰNG VÀ SỬ

DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM NHÂM BOI DUONG NANG LỰC THỰC

NGHIỆM CỦA HỌC SINH

1.1 Năng lực

1.1.1 Khái niệm năng lực

Năng lực là một thuật ngữ khá quen thuộc, tuy nhiên, với đặc thù của các lĩnh vực

khác nhau thì khái niệm NL cần được hiéu theo một nghĩa phù hợp nhất đối với lĩnh vực

đó O lĩnh vực tâm lí, thì năng lực được định nghĩa là đặc điểm tâm lí mang tính cá nhân

nhằm đáp ứng được những đỏi hỏi của một hoạt động nhất định nào đó va là điều kiện

dé thực hiện hoạt động đó đạt được kết quả như mong muốn trong những điều kiện cụ

Ở lĩnh vực giáo dục thì theo Chương trình Giáo dục phô thông 2018 của Bộ Giáo

duc va Dao tạo: “Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chấtsẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tong hợp các kiến

thức, ki năng và các thuộc tinh cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện

cụ thể" [21].

Ngoài ra theo Albert Bandura (Bandura, 1997) thì năng lực không chỉ là một khả

năng hiện tại ma còn có thẻ được phát triển thông qua việc học tập, trải nghiệm và rèn

luyện Con người có khả năng tự định hình và phát trién năng lực của mình thông qua việc kết hợp các kỹ năng, phẩm chất, thái độ của mình hay của một tô chức và vận dụng những kĩ năng kĩ xảo đã có dé giải quyết một tinh huồng, một nhiệm vụ xác định một

cách hiệu quả [26].

Nhận thay răng, khái niệm năng lực được dién đạt theo nhiều cách khác nhau dé phù hợp với từng lĩnh vực và khía cạnh mà tác giả muốn hướng đến Do đó trong phạm

vi khóa luận này thì khái niệm năng lực sẽ được hiểu là một thuộc tính cá nhân và là khả

năng vận dụng kết hợp kiến thức, kỹ năng, thái độ một cách nhuan nhuyễn, không táchrời trong một điều kiện cụ thé đẻ có thể hoàn thành được những nhiệm vụ hay vấn dé

nao đó và có thé được hiểu tóm gọn như Sơ đồ 1.1.

7

Sơ đồ 1.1 Cấu trúc của năng lực

1.1.2 Bản chất, đặc điểm của dạy học phát triển năng lực

Tổ chức —E mm

Sơ đồ 1.2 Mô hình day học phát triển năng lực

Dạy học phát triển năng lực lay người học làm trung tâm Bang cách tạo ra một môi

trường học tập tích cực và khuyến khích sự tự khám phá, dạy học phát triển năng lực

giúp HS trở thành người tự tin, sáng tạo và có kha năng giải quyết van dé [27] Quá trình

day học phát triển năng lực không nặng về tập trung trang bị kiến thức cho người học

mà chuyên sang dạy cho HS làm được gì từ những điều đã học, dựa trên nguyên lí học

đi đôi với hành, lí luận gắn với thực tiễn Một số đặc điểm chung của day học phát triển

năng lực bao gồm:

1 Dạy học phát triển năng lực lấy HS làm trung tâm, cho phép người học có quyền

quyết định lựa chọn môn học, hình thức học ở bat kỳ đâu và bat kỳ thời điểm nảo, dé

đáp ứng nhu cau của ban thân theo những cách có lợi nhất [27] Trong quá trình day họcphát trién năng lực, GV không chi là người truyền đạt kiến thức mà còn lả người hướngdẫn, tạo điều kiện cho HS tự khám phá và xây dựng kiến thức mới Sự khác biệt về vai

trò của GV và HS trong tiết học giữa mô hình day học truyền thống và mô hình dạy học tích cực được thê hiện như Hình 1.1:

Hình 1.1 Mô hinh dạy học truyền thong và day học tích cực

2 Phát triển các kỹ năng tự học: Dạy học phát triển năng lực khuyến khích và giúp

đỡ HS phát triển các kỹ năng tự học, bao gồm khả nang tìm hiéu, sắp xếp thông tin, giải

quyết vấn đẻ, suy luận logic và sáng tạo Hơn nữa, dạy học này cũng giúp rèn kỹ năng

quản lý thời gian, làm việc nhóm vả giao tiếp hiệu quả

3 Đánh giá theo quá trình: Dạy học phát triển năng lực không chỉ chú trọng vào kết

quả cuối cùng mà còn đánh giá theo quá trình học tập của HS GV theo dõi tiến bộ của

từng cá nhân, cung cấp phản hôi xây dựng va định hướng cho việc phát triển năng lực

của HS Bên cạnh sự đánh giá của GV thì HS con tự đánh giá bản thân minh trong qua

trình học tập.

1.2 Năng lực thực nghiệm vật lí

1.2.1 Khái niệm năng lực thực nghiệm

Ở bộ môn Vật lí, theo Pham Thị Phú cộng sự [28] NLTN Vật lí được hiéu là "tô

hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ của chủ thé cho phép chủ thé giải quyết van đề học tậpbằng phương pháp thực nghiệm" Bên cạnh đó, trong nghiên cứu của của Lê Anh Đức

va cộng sự [29] thì tác giả đã định nghĩa NLTN Vật lí là khả năng vận đụng các kiến

thức, kĩ năng thực hành trong lĩnh vực VL cùng với thái độ tích cực đề giải quyết các

vấn đề đặt ra trong thực tiễn

Ngoài ra, trong luận án tiễn sĩ của tác giả Trương Xuân Cảnh [30] thì NLTN của

người học được xem là sự lam cha những hệ thông kiến thức, kĩ nang, thái độ va vận

hành chúng hợp lí dé thực biện thành công nhiệm vụ thực nghiệm trong quá trình học

tập ở trường phô thông.

Tóm lại, NLTN Vat lí được xem là kha nang vận dụng những kiến thức, kĩ năng, thái độ của người học đề giải các thành công nhiệm vụ trong học tập hoặc các van đề

trong thực tiễn bằng phương pháp thực nghiệm Hay NLTN Vật lí chính là khả năng

thực hiện thành công một thí nghiệm vật lí, khá năng chế tạo một dụng cụ thí nghiệm

hoạt động dựa trên các nguyên tắc vật lí để phục vụ học tập vả nghiên cứu.

1.2.2 Cấu trúc NLTN của HS THPT trong học tập môn Vật Li

Trong các nghiên cứu về NLTN của HS, một số tác giả như Lê Anh Đức [29], Trần

Thị Hiền [14] Schreiber [3 1 ], cho rằng NLTN bao gồm các NL thành phần như: Năng

lực phát hiện vẫn đề và đưa ra giả thuyết thực nghiệm, năng lực thiết kế phương án thí

nghiệm năng lực thực hiện phương án thực nghiệm va thu thập số liệu nang luc giải

thích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận.

Mỗi yeu tố cau trúc của NLTN được gọi la một thành tô của NLTN vì mỗi yeu tô

đó đã cho thấy quá trình thực hiện dé tạo ra một sản phẩm có tính trọn vẹn nhất định của

quá trình thực nghiệm Các năng lực thành phần của NLTN được sắp xếp theo một logic

cầu thành NLTN và đó chính là logic của quá trình hoạt động thực nghiệm Do đó, cũng

có thé quan niệm mỗi năng lực thành phan là một tiêu chí của NLTN

Như đã trình bay, NLTN lả khả năng vận dụng các kiến thức, kỹ nang và thái độ

một cách nhuan nhuyễn đẻ giải quyết một van dé trong học tập hoặc thực tiễn bằng

phương pháp thí nghiệm Do đó, mỗi thành tố của NLTN cần thê hiện rõ sự đáp ứng của

thành tô đó vẻ mỗi khía cạnh kiến thức, kỹ năng và thái độ.

Tuy nhiên, đề có thé đánh giá được NLTN một cách chính xác, ta can chia mỗi năng

lực thành từng hành vi cụ the tương ứng với những biểu hiện hành vi Da có nhiều nghiêncứu tìm hiểu vẻ cách đánh giá NLTN của HS như tác gia Trương Xuân Cánh [32], Lê

Anh Đức và cộng sự [29] Tuy nhiên các chỉ số hành vi của NLTN trong các nghiên

cứu trên được xây dựng cho trường hợp tông quát bao gồm các trường hợp HS sử dụngthiết bị có sẵn hoặc tự chế tạo thiết bị thí nghiệm phục vụ cho việc đo đạc hay quan sáthiện tượng Do đó, để phù hợp hơn với việc đánh giá NLTN của người học thông quaviệc sử dụng BTTN thi các chỉ số hảnh vi của NLTN cần được điều chỉnh lại dé phủ với

10

dé tài nghiên cứu Các chỉ số hành vi và hiểu hiện của mỗi hành vi tương ứng trong mỗi

thành t6 của NLTN được trình bay cụ thé dưới Bảng 1.1

Bảng 1.1 Các chỉ số hành vì và hiểu hiện hành vi của moi thành to của NLTN

như thé nào? điều kiện điển ra hiện

tượng lả gì? những đại lượng nào mô

tả được hiện tượng? đo đại lượng đó

như thé nào? các đại lượng trong hiện

tượng có môi quan hệ như thế nào?

Nêu được ý tưởng giải quyết vấnđè/câu trả lời giả định cho vẫn đề đặt

nghiệm

Lắp ráp, bố trí thí

nghiệm

Thực thí nghiệm

hiện

Xác định được thứ tự lắp ráp các dụng

cụ và mô tả được cách bố trí thínghiệm bằng lời và băng hình vẽ (sơ

đồ bố trí thí nghiệm)

Dự kiến được các bước tiến hảnh thí

nghiệm dựa trên cách bỏ trí thí nghiệm

Thu thập và trình

- Quan sát, chụp hình, quay phim các

hiện tượng xảy ra.

Pea - Ghi các số liệu có nghĩa vào bang; bỏ [NLTN.8]

bày số liệu 5 basa ad ` 5 wae

các so liệu bat thường, khác xa các giá

trị đo khác.

Xử lí các dtr liệu TN thu được

+ Đối với dit liệu định tính: phân tích,

những điều quan sát được và khái quát

Xử lí số liệu hóa [NLUTN.9]

+ Đối với đữ liệu định lượng: tính toán

„ F giá trị trung bình, giá trị của đại lượng

Rút ra kết 2 2C săn š Lae

' ñ can đo, phác thảo được đô thị

luận va dé

xuất ý kiến, Xác định nguyên : ; 5 i wif

‘ai phá ae er Xác định va tinh được các loại sai sô,

tiải an sai so đề xuâ ; a

ee " ì „ nguyên nhân gây ra sai sô và dé xuât NLTN.10]

giả pháp khác _., :

giải pháp khac phục.

phục

Biểu diễn kết qua, 0 gt; ; ¬

: _,, Bieu diễn kết quả sau khi được xử lý

sau khi được xử lý _ NLTN.11]

“Số một cách khoa học.

một cách khoa học.

» og HS dé xuất được ý tưởng nghiên cứu

Đề xuât ý kiên, giải , " eas l

tiếp theo liên quan đến nội dung bài NLTN.12]

pháp s -tập đã thực hiện.

Trinh bày những khó khăn trong quá - „ „ ' " _ Nêu được những khó khăn trong qua trình thực hiện bài _ sn hay SOẠN #

trình thực hiện bài tap và dé xuât được NLTN.13]

tập và dé xuất được biện pháp khắc

phục, cải tiên.

biện pháp khắc phục cải tiến

1.3 Bài tập thí nghiệm vật lí

1.3.1 Khái niệm bài tập thí nghiệm vật lí

BTTN là đạng bải tập vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực hành do đó đã

có nhiều ý kiến khác nhau khi nói về BTTN Tác giả Trịnh Lê Hồng Phương và cộng sự

12

(33] cho rằng BTTN là dang bài tập chứa đựng các thông tin xuất phát từ các hiện tượng,

tỉnh huỗng diễn ra trong phỏng thí nghiệm hoặc trong quá trình sản xuất, Và nhữngBTTN này thường được đưa thêm các điều kiện, giả thiết phù hợp dé hạn chế các yếu

tô không cần thiết nhằm định hướng người học tiếp cận van dé theo ý đồ của người day

Theo tac giả Nguyễn Đức Thâm và cộng sự [34] thì BTTN là dang bai tập doi hỏi phải làm thí nghiệm dé kiểm chứng lời giải lí thuyết hoặc dé tìm những số liệu cần thiết

cho việc giải bai tập Ngoài ra tác giả Nguyễn Thượng Chung [10] cũng đã viết “877M

là loại bài tập đòi hỏi HS phải vận dụng một cách tổng hợp cúc kiến thức lí thuyết và

thực nghiệm, các kĩ năng hoạt động trí óc và chân tay, vốn hiểu biết về vật li, kĩ thuật

và thực tế đời song dé tue minh xảy dung phương án, lựa chọn phương tiện, xác địnhcác điều kiện thích hợp, tự mình thực hién các thi nghiệm theo qui trình, qui tắc dé thu

thập và xử lí các kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối wu bài toán cụ thể được

đặt ra”.

Như vay, BTTN có thê được hiểu là

, „ Bài tập thí nghiệm

một dạng nhiệm vụ học tập có cầu trúc

gen những dữ kiện va Những yêu câu đòi Lioftiôngtduy

hỏi người học phải thực hiện băng hoạt 2/K§ năng thí nghiệm

động thực nghiệm như Sơ đồ 1.3 Day là

dạng bài tập gắn kết lý thuyết và thực Sơ đồ 1.3 Khái quát về BTTN.

hành với nhau, do đó sẽ kích thích tính

tích cực, tự lực, sáng tao, của HS trong quá trình giải bài tập nay, đặc biệt là các HS

khá giỏi Thông qua hoạt động giải loại bải tập này, HS sẽ tự mình khám phá ra những

điều mới lạ từ tác động có chủ ¥ của bản thân đối với đối tượng thí nghiệm Đông thời,

trong quá trình giải bai tập thì HS cũng sẽ hình thành và phát trién tư duy phân tích tông

hợp, phán đoán va cả trực giác khoa học góp phân bồi đưỡng NLTN cho bản thân

Tuy nhiên, cũng lưu ý rằng trong các BTTN thì thí nghiệm chỉ cung cấp số liệu để

giải quyết các bài tập, chứ không đề cập đền việc tại sao hiện tượng xảy ra như vậy [22].

Do đó, cần có các BTTN mang tính chất định tính, yêu cầu HS áp dụng các định luật vật lý dé giải thích các hiện tượng, từ đó giúp HS hiểu sâu hon về bản chat vat lý thông

qua các hiện tượng xảy ra trong BTTN.

1.3.2 Phân loại bài tập thí nghiệm vật lí

Có nhiều cách phân loại bai tập vat li nói chung cũng như BTTN noi riêng Và giữa

các cách phân loại không có ranh giới rõ rệt, người ta thường phân loại dé phục vụ những

13

mục đích nhất định Một số tiêu chí phân loại và các dạng BTTN tương ứng với mỗi tiêu

chí được trình bảy trong Sơ đồ 1.4:

Bai tip ting

+ \ `

i] l ! 1

{| Bai pedi hig | | |Biitspdon gun! |1

` # ` ,ee S=ĂS=

Sơ đồ 1.4 Mor số tiêu chí phán loại BTTN vật lí

Thông thường, BTTN được chia thành ba mức độ từ thấp đến cao như sau:

Mức độ 1: GV cho thiết bị, dụng cụ và tài liệu hướng dẫn thực hiện thí nghiệm

HS tự làm thí nghiệm theo tài liệu hướng dan thực hiện BTTN.

Mức độ 2: GV cho thiết bị, dụng cu, vật liệu thí nghiệm HS tự lập kế hoạch thực

hiện thí nghiệm và tiến hành thực hiện phương án thí nghiệm để thực nhiệm vụ bai tập

Mức độ 3: Từ yêu cầu của BTTN HS tự dé xuất va lựa chọn thiết bi, dụng cụ thí

nghiệm Tự lập kế hoạch thực hiện thí nghiệm và tiến hành thực hiện phương án thí nghiệm đề thực nhiệm vụ bài tập.

Đề tạo được sự phân loại rõ ràng hơn thì hệ thống BTTN trong khóa luận này đượcphân loại trên tính chất của bài tập và theo các đơn vị kiến thức của mạch nội dung

“Dòng điện, mạch điện" cụ thê như sau:

Dạng 1: Các BTTN về cường độ dòng điện, định luật Ôm đối với đoạn mạch

chỉ có điện trở thuần

Dang bài tập này sẽ giúp ta nghiên cứu cau tạo và hoạt động của ngudn điện một

chiều nghiên cứu về các đại lượng đặc trưng cho dòng điện không đồi: cường độ dòng

điện, hiệu điện thẻ, điện trở của đoạn mach chỉ có điện trở thuần Khi giải các bài tập

dang nay, yêu cầu HS phải nắm được nguyên tắc cầu tạo, hoạt động của pin vả acquy,

l4

vận dụng được định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần HS biết làm một số

thao tác cơ bản: Lắp rap mach điện, quan sát hiện tượng, đo đạc một số đại lượng: I, Ö,R bằng các dung cụ thông thường

Dạng 2: Các BTTN về năng lượng điện, công suất điện Định luật Jun-Len-xơ.

Dang bai tập nay chủ yêu nghiên cứu về điện năng tiêu thy, công suất của các dung

cụ tiêu thụ điện năng Khi giải bài tập đạng này yêu cầu HS phải biết vận dụng các côngthức về công và công suất của dong điện chạy qua một đoạn mach, công va công suất

của nguồn điện, công và công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện Biết tiền hành một số

thao tác cơ bản như: lắp rap mạch điện, sử dụng ampe kể, vốn kế dé đo cường độ dong

điện, hiệu điện thé, đo công suất

Dạng 3: Các BTTN về nguồn điện, định luật Ôm đối với toàn mạch Mắc các

được một số đại lượng nhằm đáp ứng yêu cầu của bài toán thực tiễn.

1.3.3 Vai trò của bài tập thí nghiệm

BTTN đóng vai trò quan trọng trong hệ thông bài tập vật lý Nó cung cấp cho HS

cơ hội trực tiếp tương tác với các hiện tượng và khám phá các nguyên lý vật lý thông qua các vẫn dé liên quan đến thí nghiệm BTTN chứa đựng mỗi quan hệ giữa những kiến thức đã biết va yêu cầu của bai tập, tạo ra tinh huống gặp phải van đề Nếu được áp

dung đúng cách, BTTN có thê kích thích sự hứng thú và sự tự chủ, sáng tạo và tích cực

trong quá trình học tập của HS.

BTTN cũng khai thác tối đa những kiến thức và kỳ năng hiện có của HS, giúp họ

tìm kiếm tri thức mới và rèn luyện khả nang áp dụng kiến thức dé giải quyết các van đề nghiên cứu Chúng cho phép HS điều chỉnh và nâng cao kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm cá nhân và kết nỗi lý thuyết với thực tế Nhiều BTTN yêu cầu HS thực hiện các thao tác can thận và khéo léo bằng tay, kết hợp với quan sát chỉ tiết dé đạt được kết quả chính xác Diéu nay giúp rèn luyện kỹ năng thực hành và nâng cao khả năng thực nghiệm

của HS.

Việc xây dựng các BTTN góp phan khai thác hiệu quả các thiết bị thi nghiệm được

trang bị theo danh mục thiết bị thí nghiệm tối thiểu được Bộ giáo dục và đào tạo ban

15

hành trong thông tư 39/2021/TT-BGDĐT [35] Các bài tập được xây dựng gắn với các vật dụng, thiết bị kĩ thuật trong đời sống sẽ tạo điều kiện cho HS tìm hiểu vả thay được

các ứng dụng kĩ thuật của vật lí Đây là cách rèn luyện năng lực sáng tạo rất tốt cho HS

Tóm lại, BTTN Vật lí không chỉ là phương pháp tô chức hoạt động nhận thức cho

HS, mà còn là cách dé rèn luyện kỹ nang thực hành, phát triển tư duy thực nghiệm khoa

học và khuyến khích HS áp dụng kiến thức Vật lí vào cuộc sống hàng ngày Do đó,

BTTN thường được coi là phần quan trọng và không thé thiếu trong hệ thống bài tập vật

lý và tùy nảo vào nội dung, đỗi tượng, điều kiện và mục đích lí luận day học mà GV sẽ lựa chọn những hình thức sử dung BTTN khác nhau cho phù hợp với tiết học.

1.3.4 Nguyên tắc và quy trình xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm

1.3.4.1 Nguyên tắc xây dựng bài tập thí nghiệm

Trong quá trình xây dựng BTTN theo hướng bồi dưỡng NLTN cho HS, ngoài việc

tuân thú các nguyên tắc chung của bài tập trong day học như tinh chính xác khoa học vađảm bảo mục tiêu dạy học cần chú ý đến các nguyên tắc sau [6]:

- BTTN phải được thiết kế đưới dạng hoạt động thực nghiệm dé tô chức cho HS

thực hiện: BTTN cân tạo cơ hội cho HS tham gia vào các hoạt động thực tế, thực nghiệm,

từ đó khám phá và trải nghiệm kiến thức Diéu này giúp HS phát triển kỹ năng thực

hành, khám phá và giải quyết van dé.

— BTTN phải dam bảo tính vừa sức và có tinh phát triên: BTTN cần phù hợp với trình độ va khả năng của HS, không quá khó hoặc quá dé đối với họ Đông thời, BTTN

cần được thiết kế dé khuyến khích HS phát triển, nâng cao kỹ năng và kiến thức của

mình theo từng cấp độ.

~ BTTN phải phù hợp với thực tiễn day học ở các trường phô thông: BTTN can

được thiết kế sao cho phủ hợp với cách dạy và học trong các trường phô thông Nó phải

có khả năng thực hiện trong điều kiện giảng đạy thông thường, với tải nguyên có sẵn và

phù hợp với thời gian và không gian học tập.

Đảm bảo các nguyên tắc trên trong quá trình xây dựng BTTN theo hướng bồi dưỡng

NLTN cho HS giúp dam bảo tinh thực tế, phù hợp va hiệu quả của BTTN trong qua

trình dạy học.

1.3.4.2 Quy trình xây dựng bài tập thí nghiệm

Quy trình xây dựng BTTN được gồm 06 bước va cụ thé được thé hiện tóm gọn

trong Sơ đồ 1.5 như sau:

l6

_=_-*3 =‹ (S8 =

Phân tích nội b định muc

dung và xúc tiếu bai học

định cúc bai lão được lựa

Bước 2: Xác định mục tiêu bài học (đã được lựa chọn), xác định các nội dung thiết

kế BTTN: GV can căn cứ vào chuẩn kiến thức và kỹ năng của chương trình tông thé và

chương trình môn Vật lí khi xác định mục tiêu bài dé phù hợp cho từng đối tượng HS Ngoài ra, GV cân xác định các nội dung liên quan đến hoạt động thực hành thí nghiệm

và quan sát, từ đó thiết kế BTTN phù hợp.

Bước 3: Tìm các tư liệu liên quan để xây dựng BTTN: Căn cứ vào loại BTTN và

nội dung, mục tiêu cần đạt được của BTTN đã xác định ở trên, GV tiền hành sưu tam,

lựa chọn các tư liệu như hình ảnh, video, thông tin, liên quan để thiết kế BTTN.

Bước 4: Mã hóa các thông tin thành BTTN: GV xây dựng Bài tập thực nghiệm dựa

trên mục đích đã được xác định và các tư liệu có sẵn BTTN được tạo ra theo các nguyên

tắc và được đảm bảo phù hợp với mục đích, phương pháp vả hoàn cảnh sử dụng Quá

trình tạo BTTN đòi hỏi GV nghiên cứu, tìm hiểu và tổng hợp kinh nghiệm dé tạo ra các

BTTN có ý nghĩa thực tế, sư phạm cao và có giá trị sử dụng trong giảng dạy Sau khi đã viết xong dé bài tập, GV tiến hành làm đáp án cho bài tập.

Bước 5: GV thực hiện giải bai tập: Sau khi hoàn thành việc xây dựng đề bài tập, việc GV giải trước bài tập đỏ có ý nghĩa rất quan trọng vì:

- Đánh giá tính chính xác va kha thi của bài tập: Giải trước bài tập giúp đưa ra

một đánh giá đúng đắn vẻ tinh chính xác vả khả thi của bài tập Điều nảy giúpđảm bảo rằng bài tập đã được xây dựng một cách hợp lý và phủ hợp với khả

năng của HS.

- _ Kiểm tra kết quả với đáp án: Bằng cách giải trước bài tập, GV có thê kiêm tra

kết quả của minh so với đáp án đã xây dựng trước đó Điều nay giúp đảm bảo

17

rằng GV hiểu rõ và có the giải thích đúng các bước và quy trình giải bài tập cho

HS.

- Xác định thuận lợi và khó khăn: Qua qua trình giải trước bài tập, GV có thé nhận

ra những khía cạnh thuận lợi va khó khăn trong quá trình thực hiện bai tập Điều này giúp GV điều chỉnh đề bài sao cho phù hợp và cung cấp các phương pháp

hỗ trợ hợp lý cho HS đề vượt qua khó khăn trong quá trình giải bài tập.

Bước 6: Chính sửa, hoàn thiện BTTN và xây dựng công cụ đánh giá: Sau khi mã

hóa thành BTTN, GV cần rà soát, hoàn thiện và sắp xếp chúng theo hệ thống dé dé sử

dụng va phù hợp với sự phát trién logic của HS Bước cuối cùng trong quá trình thiết kế

BTTN là xây dựng công cụ đánh giá Việc xây công cụ đánh giá rất quan trọng, công cụ

đánh giá sẽ giúp GV đánh giá được các kỹ năng của HS trong quá trình giải BTTN, cũng

như tính khả thi của bai tập trong việc dạy học phát triển năng lực ma GV hướng đến

1.3.5 Quy trình sử dung bài tập thí nghiệm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho

học sinh

1.3.5.1 Nguyên tắc đạy học sử dụng bài tập thí nghiệm theo hướng bồi đưỡng năng

lực thực nghiệm cho học sinh.

Dựa trên những nguyên tắc day học quan trọng của Treffers [38] chúng tôi xác định

được việc sử dụng BTTN theo hướng bôi dưỡng NLTN cho HS trong day học can thực

hiện theo các nguyên tắc chính sau:

- Nguyên tắc dam bảo những yêu cầu cần đạt theo quy định của Bộ GD-ĐT: Việc

xác định mục tiêu day học của chủ đề phải dam bảo được yêu cầu can dat của chủ dé đó trong chương trình môn học Từ mục tiêu cụ thé, lựa chọn nội dung và phương pháp dạy

học phù hợp:

- Nguyên tắc hoạt động: Trong day học, người học là những chủ thé tích cực tham

gia vào quá trình day học, hoạt động của họ là yếu tô quyết định hiệu qua quá trình day

học phát triển năng lực “Hanh động nao - nang lực ay” hay “Nang lực được hình thành

từ các hoạt động và thông qua hoạt động, năng lực có thê được hình thành và phát triển”.

Do vay, muốn bôi dưỡng NLTN ở HS thì phải thiết kế và đưa người học tham gia vào các hoạt động tương ứng với những tiêu chí và biểu hiện của NLTN Các hoạt động sử dụng BTTN trong dạy học mạch nội dung “Dòng điện mạch điện” sẽ bao gồm hoạt

động: Đặt câu hỏi nghiên cứu, xây dựng giá thuyết, lập và thực hiện kế hoạch chứng

minh giả thuyết, báo cáo và kết luận;

18

- Nguyên tắc phù hợp và nguyên tắc tăng dần mức độ độc lập nghiên cứu của HS: Việc thiết kế vả tô chức các hoạt động sử dung TN phải dựa trên những điều kiện thực

hiện và pha hợp với đối tượng HS Trong quá trình tô chức, cần tăng dan mức độ độc

lập nghiên cứu của HS.

1.3.5.2 Quy trình dạy học sw dụng bài tap thí nghiệm

Quy trình dạy học này bao gồm các bước thực hiện theo hướng dẫn của Công văn

số 5512/BGDĐT-GDTrH, bao gồm: Chuyên giao nhiệm vụ: Tô chức thực hiện nhiệm

vu; Báo cáo thảo luận; Đánh giá và kết luận Trong đó, các nhiệm vụ HS phải thực hiện

tương ứng với các thành tố của NLTN đã được thiết kế trong kế hoạch: (1) Phát hiệnvan đề và đưa ra giả thuyết thực nghiệm; (2) Lập kế hoạch chứng minh giả thuyết (Bồtrí TN); (3) Thực hiện kế hoạch (tién hanh TN, phân tích ý nghĩa của các bước cơ bản,

so sánh kết quả với giả thuyết và rút ra kết luận): (4) Rút ra kết luận và dé xuất ý kiến,

giải pháp.

1.3.6 Các hình thức sử dụng bài tập thí nghiệm

1.3.6.1 Sử dụng bài tập thí nghiệm trong tiết thực hành

Sử dụng BTTN trong tiết thực hành là một phương pháp giáo dục được sử dụng

trong nhiêu lĩnh vực khác nhau nhằm giúp HS hoặc sinh viên áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế thông qua việc thực hiện các thí nghiệm hoặc hoạt động thực hành trực tiếp.

GV có thê sử dụng các thí nghiệm có sẵn trong sách [14] Việc sử dụng các thí

nghiệm có sẵn trong sách giáo khoa có nhiều lợi ích Trước tiên, các thí nghiệm này đã

được kiêm định và chứng minh là phù hợp va hiệu quả trong việc giảng dạy GV có thé

sử đụng chúng như một phương tiện giảng dạy chuẩn, giúp HS có được những trảinghiệm thực tế và trực quan về các nguyên lý vật lí đã học trước đó

Tuy nhiên, GV cũng có thé mã hóa các thí nghiệm này thành dang BTTN tương

đương hoặc thay thể thí nghiệm đề phủ hợp với đối tượng HS, nội dung học tập và điều

kiện cơ sở vật chất của trường Điều nay dam bảo rang HS có thé thực hiện các thí

nghiệm trong phạm vi khả năng và tài nguyên có sẵn Tuy nhiên, khi mã hóa và tùy

chỉnh các thí nghiệm, GV cần đảm bảo rằng các BTTN vẫn đáp ứng được mục tiêu giáo

dục và mang lại những trải nghiệm tương tự như các thí nghiệm gốc Đồng thời, GVcũng nên theo dõi vả đánh giá kết quả của các BTTN đề đảm bảo tính chính xác và hiệu

quả của quá trình giảng dạy và học tập.

1.3.6.2 Sử dụng bài tập thí nghiệm trong giờ học lý thuyết mới

se Hoạt động mở đầu

19

Trong quá trình giảng dạy, việc đặt van dé hay hay xây dựng các tinh huéng cho

HS trước khi tiếp cận bai học mới là rat quan trọng Do đó, trong hoạt động mở đầu thì

bải tập thực hành thí nghiệm được dùng như một bài tập tình huống, bài tập nhận thức,

đặt ra một van dé mới mà khi học xong HS sẽ lĩnh hội được kiến thức mới và hình thành

nên kĩ năng mới

Vì vậy, các BTTN được sử dụng ở phan đầu của một tiết học phải được thiết kế

ngắn gọn, có nội dung và phương pháp liên quan chặt chẽ đến bài học mới Một cách

khác, GV có thé giao cho HS làm bai tập tại nhà trước khi đến lớp, và trong lớp, GV chi

kiêm tra kiến thức và kỹ năng liên quan và nếu HS chưa lảm thì sẽ không thê trả lời

được những câu hỏi cua GV Việc này khuyến khích HS tự tìm hiểu và thực hiện thi

nghiệm, quan sát hiện tượng và phân tích kết qua, để rút ra nhận thức mới có giá trị Vai trò của GV trong hoạt động mở đầu bằng cách sử dụng các BTTN là đưa ra các câu

hỏi định hướng nhằm hướng dẫn HS phân tích kết quả, tìm ra mối quan hệ nhân quả

e Hình thành kiến thức

Trong quá trình giải các BTTN, các hiện tượng vật lí xây ra khi thực hiện các bước

thí nghiệm cũng là một phân thực tế va có tác động tích cực đối với HS trong việc ap

dụng tri thức đã học vào giải quyết các van đẻ thực tế [11] HS phải áp dụng kiến thức

lý thuyết đã học, suy luận logic, sử dụng trí tưởng tượng và khả năng sáng tạo đề đạt được kết quả có thé được kiêm chứng thông qua thực nghiệm Điều này kích thích tinh tích cực, sự tự chủ, sáng tạo và phát triển các kỹ năng nhận thức, bao gồm cả cảm giác

và tri giác, cũng như các kỹ năng nhận thức lý tính như phân tích so sánh, tông hợp.

khái quát hóa và kỹ năng lập kế hoạch giải quyết van đè BTTN tao ra mối quan hệ giữa

những gì HS đã biết va yêu cầu của bải tập tạo ra tỉnh huồng gặp vấn dé hoặc tạo ra sự

bat ngờ, từ đó tạo động lực cho HS và tăng cường hứng thú trong quá trình học tập.

s Hoạt động luyện tập, vận dụng

Ta có thê dùng BTTN như một phương tiện ôn luyện, củng cỗ và vận dụng kiến

thức theo yêu cau và năng lực tư duy tăng dan theo các mức độ nhận thức tăng dan của

Bloom (Hình 1.2):

Ở mức độ yêu cau tái hiện lại các kiến thức liên quan đến các bài đã học, HS có thể vận dụng kiến thức đã học đẻ giải quyết một cách dé dàng.

Ở mức độ cao hơn là hiéu và vận dụng, HS

muốn giải được cân nam vững kiến thức, biến đôi Ata

§ a

ae tìm môi liên hệ, kết nôi các dữ liệu, số liệu, các —=

định nghĩa hoặc kha năng áp dụng các dữ kiện, các / Đánh gá `

khái niệm vào hoàn cảnh và điều kiện mới.

Các BTTN vẻ vận dụng/ứng dụng kiến thức

/⁄ `

giúp hình thanh ở người học ý thức, kĩ năng vận

dụng/ứng dụng kiến thức Sinh học vào thực tiễn

cuộc sông: biên những tri thức, kĩ năng thành hanh

động; góp phần giải quyết những van dé thực tiễn

Ở mức độ cao nhất là đưa ra các BTTN giúp HS phát triển tư duy sáng tạo trong

nghiên cứu khoa học Đó là những BTTN mà HS phái tự đưa ra các giá thuyết, lựa chọn

phương tiện thí nghiệm tự bố trí và tiễn hành các thực nghiệm đề thu thập xử lý thông

tin, từ đó rút ra kết luận của bài toán là chấp nhận hoặc bác bỏ giả thuyết khoa học mà

mình đưa ra Bải tập ở mức độ này đòi hỏi HS phải có kiến thức lí thuyết, kĩ thuật, kĩ

năng thực hành và vốn thực tế nhất định

Đề giải được BTTN, HS can phải vận dụng được những kiến thức đã học một cách

lính hoạt, qua đó những kiến thức này được khắc sâu và có thé vận dụng vào thực tiễn

Ngoài ra, trong quá trình làm thí nghiệm để giải bài tập có thé phát sinh những tình huéng mâu thuẫn với kiến thức đã được học, do đó, HS có thé thay được phạm vi áp

dụng của kiến thức hoặc phát triển kiến thức theo hướng mới

1.3.6.3 Sử dụng bài tập thí nghiệm trong tiết ôn tập

Hau hết các loại bai tập, trong đó có bài tập vật lí có nội dung thực nghiệm đều

được sử dụng trong tiết ôn tập, luyện tập Các BTTN được sử dụng trong giờ nay phan

lớn đều có tính chat tong hợp, nâng cao nhằm củng cố, phát triển các kiến thức và kĩ

năng đã học Do đó, các BTTN này không chỉ nhằm tái hiện kiến thức cho HS mà quan

trong hơn là cần giúp cho HS biết sử dụng linh hoạt, phối hợp các kiến thức với nhau

một cách nhuan nhuyễn khi giải một bài tập thực nghiệm Thông qua việc giải các BTTNthì HS sẽ nhớ, hiệu các thức đã học và bước đầu biết vận dụng kiến thức được học dé

giải quyết các tình huồng thực tiễn.

1.3.6.4 Sử dụng bài tập thí nghiệm trong các bài kiểm tra, đánh giá

BTTN là phương tiện tích cực đề đánh giá kĩ năng quan sát, kĩ năng thiết kế phương

án, kĩ năng sử dụng dụng cụ thí nghiệm, kĩ năng đo đạc xác định các đại lượng và quan

trọng là trên cơ sở đó kiểm tra kĩ năng thao tác tư duy thông qua các BTTN định tính va định lượng [11] Việc sử dụng BTTN trong tiết kiểm tra có mục đích nhằm thông qua kết quả bài kiểm tra, ngoài việc đánh giá về kiến thức, GV còn đánh giá được kĩ năng, NLTN của HS: đông thời giúp GV đánh giá khách quan hơn NLTN của HS trong quá

trình học tập [ 14].

1.3.7 Sự đáp ứng của bài tập thí nghiệm trong việc bồi dưỡng năng lực thực

nghiệm của HS.

Như đã trình bày ở vai trỏ của BTTN, thì loại bai tap nảy đóng vai trỏ quan trọng

trong việc phát trién NLTN của HS Qua bài tập này, HS có cơ hội khám phá và áp dụng

kiến thức lý thuyết vào thực tế, giúp họ hiểu sâu hơn về các khái niệm vả quy trình khoa

học Hơn nữa, BTTN cung cấp cho HS kỹ năng quan sát, thu thập và xứ lý số liệu HS

học cách chọn phương pháp thu thập dữ liệu phù hợp và sử dụng các công cụ đo lường

vả thiết bị một cách chính xác vả ti mi Qua việc phân tích và đánh giá kết qua, HS rèn

luyện khả năng suy luận, logic và tư duy khoa học Bên cạnh đó, việc trình bày kết quả

của BTTN cũng giúp nâng cao kỹ năng giao tiếp vả trình bày thông tin của HS Tuynhiên, dé hiểu rõ được sự đáp ứng của BTTN trong việc bồi dưỡng NLTN cho HS, thì

ta làm rõ sự đáp ứng của dang bài tập này đối với các chi số hành vi của NLTN Và nội

dung này được trình bày cụ thê trong Bảng 1.3 bên dưới.

Bảng 1.2 Sự đáp ứng của BTTN vật lí doi với mỗi chỉ số hành vi của NLTN

Chỉ số hành vi Sư đáp ứng của bài tập thí nghiệm

BTTN được thiết kế dé tạo ra các tình huống có van dé hoặc liên quanINLTNII đến các hiện tượng tự nhiên và sự kiện vật lý Điều này có thẻ kích thích

i 5

sự tò mò va khám phá của HS, đặc biệt là khi HS tự đặt ra các cầu hỏi

và tìm hiều dé giải quyêt chúng.

Dựa trên thông tin đã thu thập HS đưa ra một giả thuyết hoặc dy đoán

[NLTN.2] về những gì có thé xảy ra Góp phan nâng cao năng lực đề xuất giả thuyết

hoặc dự đoán các vấn đẻ thực nghiệm

Bài tập yêu cầu HS xác định và lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm phù

[NLTN.3] R lên cSÃ sã A ‘ Bi

hợp đê thực hiện một thí nghiệm cụ thê Các dụng cụ này được xác định

tyto

Xúc định được thứ tự lắp rip các dụng cụ và mô tả được cách bố trí thí

nghiệm bằng lời và bằng hình vẽ (sơ đồ bồ trí thí nghiệm).

Nêu được các bước tiến hành thí nghiệm dựa trên cách bố trí thí

nghiệm đã xây dựng

HS có thẻ lựa chọn, chế tạo, lắp ráp, thí nghiệm dé kiểm chứng một giả thuyết hay xác định một đại lượng nào đó.

BTTN đòi hỏi HS phải thực hiện thí nghiệm, đồng thời vận dụng các

hiểu biết của mình đối với van đề cần giải quyết được đặt ra dé tiến hành

thí nghiệm nhằm giải quyết vấn đề đó.

BTTN giúp HS phát triển NLTN bằng cách áp dụng kiến thức vào thực

tế và rèn kỹ năng quan sat va thu thập dữ liệu chính xác

Yêu cau HS vận dụng các kiến thức về đồ thị, sai số, chữ số có ý nghĩa

đồ thị sai số, chữ số có nghĩa, từ đó giúp HS bồi dưỡng thêm về khả

năng xử lí số liệu.

Qua việc tiền hành các thí nghiệm, HS có thé quan sát và phân tích kếtquả thu được, từ đó nhận biết được các yếu tổ gây sai số như sự không

chính xác trong đo lường, ảnh hưởng của môi trường, hay sai sót trong

thiết bị đo đạc Dựa trên nhận định này, HS có thé dé xuất các phương

pháp và biện pháp dé giảm thiểu hoặc loại bỏ sai số, cải thiện chất lượng

và độ chính xác cúa kết quả đo lường BTTN giúp HS áp dụng kiến thức

về vật lý và phương pháp nghiên cứu khoa học vào thực tế, đồng thời

phát triển khả nang tư duy phản biện và giải quyết van đề một cách khoa

học.

Bang cách biểu diễn kết quả một cách khoa hoc, HS có thé sử dụng cácphương pháp như biêu đồ, đỏ thi, bảng biéu, hình ảnh hoặc các công cụ

khác dé trực quan hóa dit liệu và truyền tái thông tin một cách hiệu quả.

Điều này giúp HS không chỉ ghi nhận kết quả mà còn giúp họ phân tích

so sánh, rút ra nhận định và kết luận dựa trên dữ liệu đã được xử lý

BTTN cung cap cho HS cơ hội rèn luyện và phát trién kỹ năng biéu diễn

23

dit liệu một cách khoa hoc, từ đó nang cao khả năng giao tiếp và trình

bày kết quả của họ trong lĩnh vực vật lý và nghiên cứu khoa học nói

chung.

Việc đề xuất được ý tưởng nghiên cứu tiếp theo liên quan đến nội dung

[NLTN.12| BTTN đã thực hiện giúp HS có khả nang ứng dụng những điêu đã

được thực hiện vào thực tiễn

Nêu được những khó khăn trong quả trình thực hiện bài tập và dé xuất

[NLTN.I3| được biện pháp khác phục, cải tiên từ đó rén luyện cho HS khả nang

giải quyết các van đề thực tiễn.

1.3.8 Các bước giải bài tập thí nghiệm

Việc giải BTTN có thé được thực hiện ở lớp học hoặc tại nhà, HS có thé làm việc độc lập hoặc hợp tác với nhau dé thực hiện các bai tập nay [37-38] Đề hoạt động giải

BTTN dem lại hiệu quả, HS cần tuân theo các bước được thé hiện ở Sơ đỗ 1.6 Qua việctham gia vào quy trình giải BTTN này HS sẽ không chỉ nâng cao kiến thức về vật lý

mà còn phát triển các kỹ năng quan sát, phân tích, và giải quyết van dé Đông thời, hoạt

động nảy cũng khuyến khích sự sáng tạo, tư duy độc lập va kha nang làm việc nhóm của

Sơ đồ 1.6 Các bước giải BTTN.

1.4 Thực trang day học sử dụng BTTN theo hướng bằi dưỡng năng lực thực

nghiệm ở bộ môn Vật lí cho học sinh trung học phô thông trong giai đoạn hiện

nay

1.4.1 Mục đích điều tra

Chúng tôi tìm hiểu các van dé sau:

— Khảo sát đối với GV:

+ Tìm hiểu về phương pháp dạy học phát triển năng lực mà GV đang áp dụng

+ Tìm hiểu về nhận thức của GV về BTTN.

24

~ Khao sát đối với HS: Tìm hiểu về sự hức thú của HS đổi với tiết học vật lí

Đó là những cơ sở dé định hướng nghiên cứu thiết kế hệ thống bài tập thực nghiệmnhằm bồi dưỡng NLTN cho HS THPT

1.4.2 Đối tượng điều tra

— GV đang giảng dạy tại trường THPT trên địa bàng tỉnh Long An.

~ HS đang theo học tại các trường THPT Hậu Nghĩa.

1.4.3 Nội dung và phương pháp điều tra

1.4.3.1 Nội dung điều tra

Chúng tôi tiền hành thiết kế 02 phiếu xin ý kiến với hệ thông các câu hỏi tự chọn

và câu hỏi mở, gửi đến các GV va HS ở trường THPT đề xin ý kiến:

— Phiêu khảo sát số 1 (phụ lục 1); Phiéu điều tra thực trang day học phát triển NLTN

cho HS của GV THPT.

— Phiêu khảo sát số 2 (phụ lục 2): Phiếu khảo sát về sự hứng thú của HS trong việc

học môn vật lí ở trường THPT.

1.4.3.2 Phương pháp điều tra

Đưa các câu hỏi đã chuân bị ở các phiéu khảo sát lên phần mềm Google Form va

gửi gửi cho các GV và HS tham gia khảo sát Sau đó thong kê các câu tra lời thu thập được bằng phần mềm Microsoft excel

1.4.4 Kết quả điều tra

1.4.4.1 Kết quả điều tra giáo viên

Chúng tôi tiền hành khảo sát 23 GV và thu được kết quả như sau:

Hau hết GV hiện nay đã áp dụng các phương pháp day học tích cực trong quá trình

giảng day, bao gôm day học theo nhóm, sử dung bai tập tình huồng va giải quyết van

đề Trong số đó, sử dụng thí nghiệm trong dạy học chiếm vị trí thứ ba với tỷ lệ 65,2% (15/23) GV đã chọn áp dụng trong giờ học Điều này cho thay GV đã nhận thức được vai trò quan trọng của thí nghiệm cũng như các BTTN trong việc bôi dưỡng năng lực

HS trong thời kỳ hiện nay.

Biểu đồ 1.1 Kér quả khảo sát các phương pháp dạy học GV áp dụng hiện nay

Cho học sinh tự học với SGK

Dạy học giải quyết van đề

Hỏi đáp — tái hiện

Day học bằng sơ đồ hóa

ra được những lợi ích mà BTTN mang lại như: Giúp kích thích sự hứng thú; khơi dậy

tính năng động, sáng tạo của HS (95,7%); giúp HS thấy rõ được bản chất vật lí của các

sự vật, hiện tượng (91.3%): giúp cho giờ học vật lí thêm sinh động, hap dẫn (100%):

giúp HS phát triển năng lực thực nghiệm (95,7%);

Biểu đồ 1.3 Kér quả cuộc khảo sát giáo Biểu đồ 1.2 Kết quả cuộc khảo sát GV

Viên về tâm quan trọng của BTTN về lợi ích của BTTBIN

Đồng thời, kết quả khảo sat cũng cho thay phan lớn GV đều cho rang bai tập tinh

toán đang ở trạng thái rất dồi dào chiếm tỉ lệ cao nhất Và có 9/23 GV đánh giá BTTN

đang ở trạng thái trung bình Điều này có nghĩa rằng, nguồn BTTN về mạch mội dung

“Dòng điện, mạch điện" đang ở trạng thái không quá đồi dao nhưng cũng không quá

khan hiếm