8. Bố cục của luận văn/cấu trúc luận văn
1.3.2. Các loại bài tập Vật lí
Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý. Nếu dựa vào các phƣơng tiện giải, có thể chia bài tập vật lý thành bài tập định tính, bài tập định lƣợng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị.... Nếu dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh, có thể chia bài tập vật lý thành bài tập tập dƣợt, bài tập tổng hợp, bài tập sáng tạo.
a. Phân loại bài tập Vật lý dựa vào các phương tiện giải
Bài tập định tính
Bài tập định tính là những BT mà khi giải, HS không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ phải làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm đƣợc. Đa số các BT định tính yêu cầu HS giải thích hoặc dự đoán một số hiện tƣợng xảy ra trong những điều kiện xác định. Cũng có nhiều tài liệu gọi BT định tính là BT – câu hỏi.
Bài tập định lượng
chúng, ta phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả là thu đƣợc một đáp số định lƣợng, tìm giá trị một số đại lƣợng VL.
Bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm là loại BT yêu cầu xác định một đại lƣợng VL, cho biết dụng cụ và vật dụng sử dụng, yêu cầu HS giải BT hoàn toàn theo con đƣờng TN hoặc là BT đòi hỏi phải thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết.
Bài tập đồ thị
Bài tập đồ thị là những BT trong đó đối tƣợng nghiên cứu là những đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lƣợng VL. Nó đòi hỏi HS phải biểu diễn qúa trình diễn biến của các đại lƣợng nêu trong BT bằng đồ thị.
b. Phân loại bài tập dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh
Bài tập tính toán tập dượt
Bài tập tính toán tập dƣợt là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một vài phép tính đơn giản. Những bài tập này có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm cho học sinh hiểu rõ ý nghĩa của các định luật và các công thức biểu diễn chúng, sử dụng các đơn vị vật lý và thói quen cần thiết để giải những bài tập phức tạp hơn.
Bài tập tính toán tổng hợp
Bài tập tính toán tổng hợp là bài tập mà muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật, dùng nhiều kiến thức. Những kiến thức cần sử dụng trong việc giải bài tập tổng hợp có thể là những kiến thức đã học trong nhiều bài trƣớc. Loại bài tập này có tác dụng đặc biệt giúp học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ những mối liên hệ khác nhau giữa các phần của chƣơng trình vật lý, tập cho học sinh biết phân tích những hiện tƣợng thực tế phức tạp ra thành những phần đơn giản tuân theo một định luật xác định.
Bài tập sáng tạo
Bài tập sáng tạo về VL là BT mà giả thiết không có thông tin đầy đủ liên quan đến hiện tƣợng, quá trình VL, có những đại lƣợng VL đƣợc ẩn dấu; điều kiện bài toán không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp và gián tiếp về angôrit giải hay kiến thức VL cần sử dụng.
1.3.3. BTVL theo định hướng PISA
1.3.3.1. Về phương diện nhận thức BTVL theo định hướng PISA người ta chia các cấp độ câu hỏi đánh giá năng lực Vật lý theo các cấp độ nhận thức tương ứng sau:
Các cấp độ câu hỏi đánh giá năng lực Đọc hiểu:
Cấp độ 2. Phân tích, lí giải văn bản (vận dụng). Cấp độ 3. Phản hồi và đánh giá.
Các cấp độ câu hỏi đánh giá năng lực Khoa học:
Cấp độ 1. Nhận biết, Hiểu các vấn đề khoa học: HS nhận biết các vấn đề mà có thể đƣợc khám phá một cách khoa học, nhận ra những nét đặc trƣng chủ yếu của việc nghiên cứu khoa học;
Cấp độ 2. Giải thích hiện tượng một cách khoa học: HS có thể áp dụng kiến thức khoa học vào tình huống đã cho, mô tả, giải thích hiện tƣợng một cách khoa học và dự đoán sự thay đổi;
Cấp độ 3. Sử dụng các chứng cứ khoa học, lí giải các chứng cứ để rút ra kết luận.
Các cấp độ câu hỏi đánh giá năng lực Toán học:
Cấp độ 1: Biết và hiểu các kiến thức toán học.
Cấp độ 2: Vận dụng các kiến thức, kỹ năng toán học
Cấp độ 3: Giải quyết các vấn đề toán học (Sử dụng tư duy toán học; khái quát hóa và nắm được những tri thức toán học ẩn dấu bên trong các tình huống và các sự kiện, gắn với thực tiễn).
Các bối cảnh, tình huống để áp dụng toán học có thể liên quan tới những vấn đề của cuộc sống cá nhân hàng ngày, những vấn đề của cộng đồng và của toàn cầu
1.3.3.2. Dựa trên các bậc nhận thức và chú ý đến đặc điểm của học tập định hướng phát triển NL, chúng tôi đề xuất xây dựng BT theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý với các dạng:
- Dạng 1. Các BT đánh giá năng lực Vật lý: Dạng bài tập này đòi hỏi HS nhận thức đƣợc kiến thức, kĩ năng phổ thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí, nhận biết đƣợc một số ngành, nghề liên quan đến vật lí; Giúp HS tìm hiểu thế giới tự nhiên dƣới góc độ vật lý, HS vận dụng đƣợc kiến thức, kĩ năng đã học trong một số trƣờng hợp đơn giản,
- Dạng 2. Các BT gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn: Các BT vận dụng và giải quyết vấn đề gắn các vấn đề mà thực tế đặt ra, gắn với các bối cảnh và tình huống thực tiễn. Những BT này là những BT mở, tạo cơ hội cho học sinh bộc lộ nhiều cách tiếp cận, nhiều con đƣờng giải quyết khác nhau mà để giải quyết đƣợc nó đòi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức vật lý đã có, đã biết, đã đƣợc học, đang nghiên cứu để giải quyết. Đây là BT nhằm phát triển năng lực Vật lý và sáng tạo.
Trong hai dạng BT này, ngƣời ta chú trọng sự vận dụng các hiểu biết riêng lẻ khác nhau để giải quyết một vấn đề mới đối với ngƣời học, gắn với tình huống thực tế của cuộc
sống. PISA không kiểm tra kiến thức riêng lẻ của HS mà kiểm tra các NL vận dụng nhƣ NL đọc hiểu, NL toán học, NL khoa học phổ thông.
1.3.4. Tác dụng của BTVL theo định hướng PISA trong việc phát triển NL VL của HS
Dạy học nói chung và dạy học môn vật lý nói riêng, việc xây dựng và sử dụng bài tập phù hợp là cần thiết nhằm giúp học sinh hệ thống kiến thức, phát triển NLVL. Trong hệ thống bài tập, mỗi bài tập phải đem lại cho học sinh một điều mới lạ nhất định và một khó khăn vừa sức; HS phải hiểu bài tập này có gì mới so với bài tập trƣớc đó, ngoài ra còn đƣợc ứng dụng để giải quyết những tình huống nhất định trong thực tiễn. Vì vậy khi xây dựng hệ thống bài tập phù hợp với đối tƣợng dạy học, phù hợp với quá trình dạy học và có bối cảnh thực tế sẽ có tác dụng hỗ trợ cho việc dạy học nhằm bồi dƣỡng, hình thành và phát triển năng lực VL cho học sinh.
1.4. Khảo sát thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập theo định hƣớng PISA trong dạy học vật lý ở trƣờng THPT PISA trong dạy học vật lý ở trƣờng THPT
1.4.1. Kết quả điều tra
Đã tiến hành điều tra trên học sinh lớp 10 vào tháng cuối 3 năm 2019 tại trƣờng THPT Trần Lý Sơn và THPT Trần Quốc Tuấn đúng giai đoạn học sinh đang học chƣơng “Chất rắn chất lỏng và sự chuyển thể” vật lí 10.
Điều tra 503 học sinh: Phiếu điều tra sử dụng bài tập vật lí theo định hƣớng PISA, quan sát hoạt động học của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát.
Điều tra 32 giáo viên của 4 trƣờng trên địa bàn của tỉnh Quảng Ngãi.
Bảng 1. 4.1. Thực trạng sử dụng bài tập vật lí của giáo viên tại 04 trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (32 giáo viên).
Nội dung câu hỏi Nội dung trả lời Số
lƣợng
Tỉ lệ (%)
1.Mức độ cần thiết của việc sử dụng BT trong dạy học Vật lý? 1. Rất quan trọng 30 93,75 2.Quan trọng 2 6,25 3. Bình thƣờng 0 0 4. Không quan trọng 0 0 2. Giải các bài tập Vật lý theo định hƣớng PISA hay (có nội dung thực tiễn) có tác dụng đối với học sinh
1. Cung cấp tri thức gắn với bối
cảnh thực tế 18 56,25
2. Phát triển năng lực cho HS, NL vật
nhƣ thế nào? 3. Củng cố tri thức của môn học. 28 87,5 4. Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập
môn Vật lý. 19 59,38
5. Rèn luyện khả năng tự học. 17 53,13 6. Rèn luyện năng lực sáng tạo và
khả năng làm việc độc lập. 18 56,25 7. Tạo nên môi trƣờng học tập tích
cực. 25 78,13
8. Rèn luyện một số kỹ năng học tập
khác.... 24 75,0
3. Thiết kế một bài tập Vật lý theo định hƣớng PISA cần đảm bảo những yêu cầu gì?
1. BT gắn bối cảnh thực tế phù hợp
kiến thức bài học. 18 56,25
2. Nội dung BT đảm bảo tính chính xác, tính khoa học, nãy sinh vấn đề để HS cần giải quyết. 29 90,63 3. BT đƣợc diễn đạt ngắn gọn, rõ ràng cả về ngữ pháp và nội dụng khoa học. 30 93,75
4. BT phải phù hợp với đặc thù môn
học 22 68,75
5. BT phải tạo cho HS có hứng thú và hình thành nhu cầu giải quyết vấn đề. 29 90,63 4. Qui trình thiết kế một bài tập vật lý theo định hƣớng PISA? 1. Xác định hƣớng tiếp cận PISA. 14 43,75 2. Xác định mục tiêu, nội dung của
kiến thức cần đạt. 8 25,0
3. Nghiên cứu đặc điểm đối tƣợng
ngƣời học 20 62,5
4. Thu thập thông tin lý thuyết và
quan đến nội dung môn học để xây dựng bối cảnh cho bài tập.
5. Xác định dung lƣợng kiến thức và
thời lƣợng dành cho mỗi bài tập. 19 59,38 6. Biên soạn bài tập. 20 62,5 7. Dự kiến đáp án cho mỗi bài tập. 24 75,0
5. Thiết kế hệ thống BTVL theo định hƣớng PISA cần đảm bảo những yêu cầu gì ?
1. HTBT có bối cảnh gắn với kiến
thức và mục tiêu của bài học 29 90,63 2. HTBT cần đảm bảo tính chính
xác tri thức, tính khoa học, tính vấn đề.
24 75,0
3. HTBT đảm bảo tính lôgic giữa
các nội dung của bài học. 27 84,38 4. HTBT đƣợc diễn đạt ngắn gọn, rõ ràng cả về ngữ pháp và nội dung khoa học. 19 59,38 5. HTBT đảm bảo mức độ khó tăng dần. 18 56,25 6. HTBT phải có tính thực tiễn, gắn
liền với đặc thù của môn Vật lý. 29 90,63 7. Vị trí của mỗi BT phải thể hiện
trong các khâu của từng bài học. 23 71,88 8. HTBT phải tạo cho HS có hứng
thú và hình thành nhu cầu giải quyết vấn đề.
26 81,25
8. HTBT cần tăng cƣờng khả năng tƣ duy tích cực, sáng tạo ở ngƣời học
18 56,25
9. HTBT phải đặt đúng trọng tâm
6. Để thiết kế hệ thống BTVL theo định hƣớng PISA cần dựa vào những nguồn thông tin nào?
1. Từ Internet 28 87,5
2. Từ các tài liệu tham khảo của PISA nhƣ Bài báo, tạp chí, tài liệu tập huấn, sách BT PISA....
32 100
3. Từ kết quả nghiên cứu của các công trình khoa học đã đƣợc công bố.
18 56,25
4. Tự xây dựng bài tập qua tự
nghiên cứu và thực tiễn dạy học. 17 53,13 5. Thông qua tổng kết kinh nghiệm
của GV với thực tiễn. 14 43,75
7. Đánh giá mức độ sử dụng các loại bài tập trong dạy học môn Vật lí tại trƣờng mình? 1. Bài tập lý thuyết 14 43,75 2. Bài tập thực hành có tính chất lý thuyết 18 56,25 3. BT tự luận 16 50,0 4. BT trắc nghiệm 26 81,25
5. Bài tập theo định hƣớng PISA 25 78,13
8. HS thƣờng gặp những khó khăn gì khi giải các BTVL theo định hƣớng PISA?
1. Giáo trình, tài liệu tham khảo ít. 27 84,38 2. Hứng thú học tập môn VL của
HS chƣa cao 20 62,5
3. Phƣơng pháp giảng dạy của giáo
viên còn nhiều hạn chế. 14 43,75 4. BTVL theo định hƣớng PISA
không thƣờng xuyên sử dụng 21 65,63 5. GV chƣa tiếp cận, chƣa dạy loại
BT này. 18 65,25
6. Đây là dạng BT còn mới, chƣa có
tài liệu tham khảo 18 56,25
9. Hãy đánh giá hiệu quả của việc sử dụng các BTVL theo
1. HS hứng thú học tập với môn học
định hƣớng PISA trong dạy
học? 2. HS chủ động trong học tập và rèn luyện. 29 90,63 3. Phát triển tính tích cực, sáng tạo
trong giải quyết vấn đề của học sinh. 27 84,38 4. Phát triển kỹ năng học hợp tác và
trình bày trƣớc tập thể. 23 71,88 5. Phát triển kỹ năng phát hiện và
giải quyết vấn đề ở HS. 24 75,0 6. Tạo nên môi trƣờng học tập tích
cực 19 59,38
Bảng 1. 4.2. Thực trạng học vật lí của học sinh tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi(503 học sinh).
Nội dung Số
lƣợng
Tỉ lệ (%)
1.Em hãy đánh giá mức độ cần thiết của việc sử dụng bài tập trong dạy học môn
Vật lí ?
1. Rất cần thiết 445 88,47
2. Cần thiết 58 11,53
3. Có cũng đƣợc, không cũng đƣợc 0 0
4. Không cần thiết 0 0
2. Em hãy cho biết, ý nghĩa của việc giải các BTVL (có nội dung thực tế) hay theo định hƣớng PISA?
1. Cung cấp tri thức mới của môn
học, bài học 422 83,9
2. Bồi dƣỡng hứng thú học tập với
môn học. 397 78,9
3. Củng cố tri thức của môn học. 362 72 4. Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập
môn Vật lý 293 58,3
5. Rèn luyện khả năng tự học 337 67 6. Rèn luyện năng lực sáng tạo và
khả năng làm việc độc lập. 412 81,9 7. Tạo nên môi trƣờng học tập tích 448 89,1
cực. 8. Rèn luyện kỹ năng xử lí các tình huống trong thực tế. 443 88,1 9. Rèn luyện một số kỹ năng học tập khác.... 282 56,1 3. Em giải các bài tập BTVL theo định hƣớng PISA khi nào?
1. Chỉ khi giáo viên yêu cầu. 457 90,9 2. Khi chuẩn bị thi và kiểm tra. 0 0 3. Thƣờng xuyên giải loại BT này 0 0 4. Chƣa tiếp cận dạng BT này 46 9,1 4. Để giải các BTVL theo định
hƣớng PISA, em sử dụng những nguồn thông tin nào?
1. Nghiên cứu Internet 412 ( TX)
81,9 2. Nghiên cứu bài tập giáo viên giao 432
(K BG)
85,9 3. Nghiên cứu các sách, báo, tạp chí,
tài liệu tham khảo, luận án, luận văn…
352 ( TT)
70 4. Tự nghiên cứu giải quyết vấn đề 463
( KBG) 92 5. Theo em, những khó khăn
nào thƣờng gặp khi giải các BTVL theo định hƣớng PISA?
1. Chƣa có tài liệu tham khảo 362 72 2. Hiểu biết thực tiễn của HS còn hạn
chế 397 78,9
3. BTVL theo định hƣớng PISA dùng
trong dạy học không thƣờng xuyên. 438 87,1 4. Khả năng phát hiện và giải quyết
vấn đề của HS còn chậm. 453 90,1
Nhận xét
Từ thực trạng trên cho thấy việc nghiên cứu cách đánh giá của PISA và xây dựng bài tập theo định hƣớng PISA để giảng dạy Vật lí nhằm bồi dƣỡng, phát triển năng lực Vật lý cho học sinh là đòi hỏi cấp thiết, cần triển khai nghiên cứu và nhân rộng.
1.4.2. Nguyên nhân của thực trạng
Việc vận dụng BTVL theo định hƣớng PISA để dạy học các trƣờng THPT đang còn ở mức độ thí điểm, chƣa có chỉ đạo thống nhất trong toàn ngành giáo dục nên việc đƣa BTVL theo định hƣớng PISA vào giảng dạy ở trƣờng THPT còn hạn chế, không bắt buộc, chƣa có pháp lí ràng buộc.
Phần lớn giáo viên giảng dạy VL chƣa đƣợc tiếp cận với BTVL theo định hƣớng PISA, nên việc vận dụng nó vào giảng dạy còn xa lạ, ngại sử dụng.
Đa phần giáo viên và học sinh chƣa từng đƣợc làm quen với các dạng bài tập