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
thé (Hạc, 2001).
Ở lĩnh vực kinh tế học thi Richard Boyatzis va cộng sự [24] cho rằng năng lực được xem là khả năng tô chức và sử dụng kết hợp kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm và tư duy một cách toi ưu dé đạt được hiệu quả trong công việc và cuộc sông. Năng lực không chỉ liên quan đến kiến thức chuyên môn, mà còn bao gồm các yếu tố như khả năng giao tiếp, quản lý thời gian, tư duy sang tạo va khả năng làm việc nhóm.
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 chất
sẵn 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 tách rời 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 học phát trién năng lực, GV không chi là người truyền đạt kiến thức mà còn lả người hướng dẫn, 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 tập bằng 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 nghiên cứu 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 dụng thiết bị có sẵn hoặc tự chế tạo thiết bị thí nghiệm phục vụ cho việc đo đạc hay quan sát hiện tượng. Do đó, để phù hợp hơn với việc đánh giá NLTN của người học thông qua việc 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
Thành tố
Phát
van dé va hién
đưa ra gia
thuyết thực
nghiệm
Thiết kế
phương án
thí nghiệm
Thực hiện phương án thí nghiệm
Chỉ số hành vi
Phát hiện vấn dé
Dé xuất giả thuyết/
dự đoán
Xác
dụng cụ thí nghiệm
định được
cân sử dụng.
Biểu hiện hành vi
Đặt được câu hỏi về hiện tượng/tình huồng có vấn đề: hiện tượng diễn ra 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 vấn đè/câu trả lời giả định cho vẫn đề đặt
ra.
Nêu được tên và công dụng của các
dụng cụ thí nghiệm can sử dụng
Mã hóa
[NLTN.1]
[NLTN.2]
[NLTN.3}
Xác định được
cach bố trí thí
nghiệm.
Dự kiến được các bước tiền hành thí
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 thí
nghiệm 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 đã dé xuất
Lắp rap, bồ trí thi nghiệm với thiết bị
thực và các dụng cụ khác dé tiễn hành
thí nghiệm.
Thực hiện các thao tác/ các bước tiến hành TN theo kế hoạch đã đề ra.
11
[NLTN.4]
[NLTN.5}
[NƯTN.6]
[NLTN.7}
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
' ủ can đo, phỏc thảo được đụ 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; ; ơ
: _,, 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.
ằ og... HS dộ xuất được ý tưởng nghiờn 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 những BTTN 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 định các 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:
Bài tập định tỉnh
[| Bli@pđihúnh ì
Bài tập định lượng
¡ [Bite thos bop] ¿
I
oe ee ewww eww ema,
Bai tip ting
+ \ `
i] l ! 1
{| Bai pedi hig | | |Biitspdon gun! |1
| |__ Bài dpsáng tạo | [Bi tip năng caa
` # ` ,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 được phân 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