ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN THỊ HỒNG MINH
XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TẬP
PHẦN “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC
PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG TIẾP CẬN PISA LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11
HÀ NỘI – 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

Tác giả Nguyễn Thị Hồng Minh ii

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU

1.Lý do chọn đề tài 7

2. Mục tiêu nghiên cứu 8

3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài 9

4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 9

5. Nhiệm vụ nghiên cứu 9


1.3.3. Mục đích sử dụng bài tập vật lí trong trường phổ thông 28
1.3.4. Các dạng bài tập vật lí 29

1.3.5. Các yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lí 30

iii

1.3.6. Các bước giải bài tập vật lí. 31

1.4. Bài tập vật lí dựa trên tình huống theo hướng tiếp cận PiSa 32

1.4.1. Định hướng xây dựng bài tập vật lí theo tiếp cận PiSa 32

1.4.3. Hướng dẫn giải bài tập tình huống theo hướng tiếp cận PISA 36

1.5. Thực trạng việc sử dụng bài tập vật lí theo hướng tiếp cận PiSa trong dạy
học vật lí ở trường THPT 39

1.5.1. Mục đích điều tra 39

1.5.2. Nội dung điều tra 40

1.5.3. Đối tượng điều tra 40

1.5.4. Kết quả điều tra 40

1.6. Kết luận chương 1 42

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH
GIẢI CÁC BÀI TẬP THEO HƯỚNG TIẾP CẬN PI SA (PHẦN

3.4.2. Thu thập các dữ liệu thực nghiệm 82

3.5. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm 83

3.5.1. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm 83

3.5.2. Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm 88

3.6. Kết luận chương 3 93

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

v

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT
CSVC Cơ sở vật chất

Bảng 2.2. Mục tiêu dạy học phần Động lực học chất điểm. 50

Bảng 2.3. Các ngữ cảnh tạo tình huống có vấn đề phần Động lực học 53

Bảng 3.1. Kế hoạch tổ chức thực nghiệm sư phạm 81

Bảng 3.1. Kết quả khảo sát câu hỏi 6 86

Bảng 3.2. Kết quả khảo sát câu 8 87

Bảng 3.3. Các chỉ số thống kê từng câu hỏi 89

Bảng 3.4. Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 90

Bảng 3.6. Các tham số thống kê 91

Bảng 3.7. Phân phối F ( =0,05)- số mẫu: 50. 91

Bảng 3.8. Phân phối t (Student)- số mẫu: 52. 92

Hình 3.1. Màn hình kết quả phân tích câu hỏi trên phần mềm IATA 88

Hình 3.2.Đồ thị các đường tần suất luỹ tích 90
7

MỞ ĐẦU
1.Lý do chọn đề tài
Nghị quyết TW2 khoá VIII đã khẳng định phải " Đổi mới phương
pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành
nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên

nhu cầu, lợi ích của người học, phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế của
đất nước. Việc xây dựng và hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí theo cách
tiếp cận trên không chỉ giúp học sinh nắm rõ bản chất của sự vật hiện tượng
tồn tại xung quanh mình, từ đó hình thành các kĩ năng phát hiện và giải
quyết các vấn đề của cuộc sống, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học
sinh.
Hiện nay, đã có một số công trình nghiên cứu và luận văn thạc sĩ về
việc dạy học các môn Toán, Hóa học theo tiếp cận PISA, tuy nhiên những
nghiên cứu dạy học vật lí nói chung và dạy học sinh giải các bài tập vật lí
theo tiếp cận PISA còn ít ỏi.
Phần Động lực học chất điểm là phần đầu của chương trình vật lí 10,
đây là phần nội dung kiến thức cơ bản nhất của phần cơ học, đồng thời học
sinh ở lứa tuổi 15 cũng là lứa tuổi có thể tham gia chương trình PISA.
Từ những lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài : Xây dựng và hướng
dẫn học sinh giải các bài tập theo hướng tiếp cận PISA (Phần động lực học
chất điểm – Vật lí 10 –THPT) để làm đề tài nghiên cứu.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng và hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí theo
hướng tiếp cận đánh giá PISA nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề
theo hướng tích cực, tự lực, tăng hứng thú trong học tập của học sinh.
9

3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Phần động lực học chất điểm, Vật lí 10 – chương trình cơ bản.
- Bài tập vật lí theo hướng tiếp cận PISA.
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học vật lí ở trường THPT.
-Khách thể nghiên cứu: học sinh lớp 10 trường THPT Lý Thái Tổ- Từ
sơn- Bắc Ninh.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu

hỏi, trao đổi với giáo viên,tham vấn chuyên gia.
*Thực nghiệm
+ Thực hiện giảng dạy một số giáo án đã thiết kế tại trường THPT Lý
Thái Tổ - Từ Sơn – Bắc Ninh.
+ Kiểm tra thí điểm, điều tra, đánh giá và chỉnh sửa các bài tập.
11

9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và tài liệu tham khảo, nội dung
chính của luận văn được trình bày trong 3 chương
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
Chương 2 Thiêt kế xây dựng và hướng dẫn học sinh giải các bài tập
theo hướng tiếp cận PISA phần động lực học chất điểm – Vật lí 10 – THPT.
Chương3 :Thực nghiệm sư phạm.

12

CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan về chương trình PISA lĩnh vực khoa học
1.1.1. Giới thiệu chung về chương trình PiSa
Chương trình đánh giá học sinh quốc tế (The Programme for
International Student Assessment) - PISA được xây dựng và điều phối bởi tổ
chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD). Các bài kiểm tra PISA được thiết
kế nhằm đưa ra đánh giá có chất lượng và đáng tin cậy về hiệu quả của hệ
thống giáo dục, chủ yếu là đánh giá năng lực của học sinh trong các lĩnh vực
Đọc hiểu, Toán học và Khoa học với đối tượng là học sinh ở độ tuổi 15, tuổi
sắp kết thúc chương trình giáo dục bắt buộc ở hầu hết các nước thành viên
OECD.


một số loại hình giảng dạy và học tập của những nơi này hiệu quả hơn nơi
khác?” và Nhà trường có thể góp phần cải thiện tương lai của học sinh có
gốc nhập cư hay có hoàn cảnh khó khăn không.
- Năng lực phổ thông: Thay vì kiểm tra sự thuộc bài theo các chương
trình giáo dục cụ thể, PiSa chú trọng việc xem xét đánh giá về các năng lực
của học sinh trong việc ứng dụng các kiến thức và kĩ năng phổ thông cơ bản
vào các tình huống thực tiễn. Ngoài ra còn xem xét đánh giá khả năng phân
tích, lý giải và truyền đạt một cách có hiệu quả các kiến thức và kỹ năng đó
thông qua cách học sinh xem xét, diễn giải và giải quyết các vấn đề.
- Năng lực học tập suốt đời (Lifelong learning). Học sinh không thể học
tất cả mọi thứ cần thiết trong nhà trường. Để trở thành những người có thể
học tập suốt đời có hiệu quả, ngoài việc học sinh phải có kiến thức và kỹ
năng phổ thông cơ bản họ còn phải có cả ý thức về động cơ học tập và cách
học. Do vậy PiSa sẽ tiến hành đo cả năng lực thực hiện của học sinh về các
14

lĩnh vực đọc hiểu, Toán học, khoa học đồng thời còn tìm hiểu cả về động cơ,
niềm tin vào bản thân cũng như các chiến lược học tập của học sinh. [4,
tr.12-14]
1.2. Đánh giá năng lực khoa học theo tiếp cận PISA
1.2.1. Năng lực khoa học theo tiếp cận PISA
PISA sử dụng thuật ngữ “năng lực khoa học” thay cho “khoa học” là
nhằm nhấn mạnh tầm quan trọng của những đánh giá khoa học PISA trong
việc áp dụng kiến thức khoa học ở các ngữ cảnh, tình huống cuộc sống.
Thuật ngữ “kiến thức khoa học” được sử dụng trong khung đánh giá PISA
bao gồm cả kiến thức khoa học và kiến thức về khoa học. Kiến thức khoa
học là kiến thức về thế giới tự nhiên ở các lĩnh vực chính như vật lí, hóa học,
khoa học sinh học, Trái đất và khoa học vũ trụ và công nghệ cơ sở khoa học.
Kiến thức về khoa học là kiến thức của các phương tiện nghiên cứu khoa học
và các mục tiêu nghiên cứu đề ra.

khoa học và công nghệ có tác động tới cuộc sống của họ. Sự hiểu biết về
khoa học và công nghệ góp phần quan trọng vào cuộc sống cá nhân, xã hội,
nghề nghiệp và văn hóa của tất cả mọi người. Đánh giá PISA bao gồm một
chuỗi các kiến thức khoa học và khả năng nhận thức có liên quan tới nghiên
cứu khoa học và giải quyết các mối quan hệ giữa khoa học và công nghệ.
Như vậy đưa ra đánh giá về kiến thức khoa học của học sinh bằng đánh giá
năng lực của học sinh trong việc kiến thức khoa học. PISA quan tâm với cả
hai khía cạnh nhận thức (cognitive) và tình cảm (effective) của năng lực học
sinh trong khoa học. Khi đánh giá năng lực khoa học, PISA quan tâm tới
những vấn đề có sự đóng góp kiến thức khoa học và vấn đề nào có liên quan
đến học sinh khi các em đưa ra quyết định, kể cả ở hiện tại hoặc tương lai.
PISA cũng quan tâm tới những khía cạnh ngoài nhận thức (non-cognitive).
+Nhận thức về việc khoa học và công nghệ tạo thành môi trường tư
liệu, trí tuệ và văn hóa như thế nào.
16

+Sẵn sàng tham gia vào các vấn đề liên quan tới khoa học và các ý
tưởng khoa học như một công dân có suy nghĩ. Sẵn sàng tham gia vào các
vấn đề liên quan đến khoa học mang ý nghĩa rộng hơn so với việc ghi lại và
hành động theo yêu cầu; ở đây hàm ý là tiếp tục quan tâm, đưa ra ý kiến và
tham dự vào những vấn đề khoa học hiện tại và tương lai. Phần thứ hai của
lời phát biểu và những ý tưởng khoa học như một công dân biết suy nghĩ,
bao gồm các khía cạnh khác nhau về thái độ và giá trị của cá nhân đối với
khoa học. Câu này hàm ý là người nào có mối quan tâm tới các đề tài khoa
học, nghĩ về các vấn đề liên quan đến khoa học, sẽ quan tâm đến các vấn đề
công nghệ, tài nguyên và môi trường, và suy ngẫm về tầm quan trọng của
khoa học theo quan điểm cá nhân và xã hội.

Một học sinh có năng lực khoa học phát triển hơn sẽ chứng minh được
khả năng tạo ra và sử dụng các mô hình khái niệm (conceptual model) để

trình mà kết luận được rút ra từ các dữ liệu được cung cấp , và xác định các
giả định trong việc đạt được một kết luận. Phản ánh về những tác động xã
hội của phát triển khoa học, công nghệ là một khía cạnh của khả năng này.
Bảng 1.1. Khung đánh giá năng lực khoa học trong PISA[4]

Ngữ cảnh
Các năng
lực Các lĩnh vực
Các tình
huống cuộc
số
ng có liên
quan tới
khoa họ
c và
công nghệ
•
xác định
các vấn đề
khoa học
•
giải thích
các hiện
tượng bằng
khoa học
•
sử

dụng
bằng chứng

- Nhận dạng các vấn đề có thể nghiên cứu bằng khoa học;

- Xác định các từ khóa để tìm kiếm thông tin khoa học;
- Nhận dạng đặc điểm chính của một cuộc NCKH
Cấp độ 2

Giải thích các hiệ
n
tượng bằng khoa
học
- Áp dụng kiến thức khoa học trong tình huống đặt ra;

- Mô tả hoặc giải thích các hiện tượng bằng khoa học và
dự báo những thay đổi;
- Xác định các phần giới thiệu, giải thích và dự đoán
thích hợp
Cấp độ 3

Sử dụng bằng
chứng khoa học
Giải thích bằng chứng khoa học và đưa ra (make) và
truyền tải (communicate) những kế luận;

- Xác định các giả thiết, bằng chứng và lý do đưa ra
những kết luận;

- Suy ngẫm những hệ quả (implication) về mặt xã hội

của sự phát triển khoa học và công nghệ


luận thích hợp từ bằng chứng và thông tin đã cho; họ phải đánh giá những
nhận xét của những người khác dựa trên cơ sở bằng chứng đưa ra và họ phải
phân biệt ý kiến cá nhân từ các báo cáo dựa trên bằng chứng.

Thông thường, các bằng chứng có liên quan điều có tính khoa học,
nhưng khoa học đóng một vai trò tổng quát vì có liên quan tới tính hợp lý ở
những ý tưởng thử nghiệm và lý thuyết căn cứ trên bằng chứng. Tất nhiên,
điều này không có nghĩa phủ nhận việc khoa học bao gồm sức sáng tạo và trí
tưởng tượng, các thuộc tính này luôn đóng vai trò trọng tâm trong việc thúc
đẩy sự hiểu biết của con người đối với thế giới.

Như đã trình bày ở trên, có năng lực về khoa học tức là học sinh cần
phải có hiểu biết nhất định về cách mà các nhà khoa học thu được dữ liệu và
đưa ra phần giải thích, và nhận ra những đặc điểm chính của nghiên cứu
20

khoa học và các dạng câu trả lời hợp lý từ khoa học. Ví dụ, các nhà khoa học
sử dụng những cách quan sát và thí nghiệm để thu thập dữ liệu về các đối
tượng, sinh vật và các sự kiện trong thế giới tự nhiên.

Các dữ liệu dùng để đưa ra phần giải thích sẽ trở thành kiến thức
chung của mọi người và có thể sử dụng trong nhiều hoạt động của con
người. Một số đặc điểm chính của khoa học bao gồm: việc thu thập và sử
dụng dữ liệu - thu thập dữ liệu được dẫn dắt bởi ý tưởng và khái niệm (đôi
khi còn gọi là giả thuyết) và bao gồm các vấn đề có liên quan, ngữ cảnh và
tính chính xác; tính chất thăm dò của nhận định; sự sẵn sàng xem xét nghi
vấn; việc sử dụng các lập luận logic; kết nối giữa kiến thức hiện tại và lịch sử
và báo cáo phương pháp và quy trình dùng để thu thập bằng chứng.

Đối với các mục đích đánh giá, đặc điểm của định nghĩa PISA về năng

trọng tâm của các cây hỏi là dựa trên những tình huống liên quan tới bản
thân, gia đình và bạn bè (cá nhân – personal), đến cộng đồng (xã hội –
social) và tới cuộc sống trên toàn thế giới (toàn cầu – global). [4, tr. 13-23]

Đánh giá năng lực Khoa học trong PISA chia ra 6 mức độ, thể hiện ở
bảng 1.3:

Bảng 1.3. Sáu mức độ đánh giá năng lực Khoa học trong PISA 2012
Mức độ

Khả năng thực hiện của học sinh
6

Xác định, giải thích và áp dụng kiến thức khoa học và kiến thứ
c
về các ngành khoa học trong nhiều tình huống phức tạp của cuộ
c
sống. Sử dụng kiến thức khoa học và xây dựng những cơ sở
lý
luận để hỗ trợ cho các quyết định và đề xuất xung q
uanh các tình
huống con người, xã hội và toàn cầu.
5
Xác định các cấu phần khoa học của nhiều tình huống phức tạ
p
trong cuộc sống, áp dụng những khái niệm khoa học và kiến thứ
c
về khoa học vào các tình huống này, sosánh, chọn lự
a và đánh giá
22

1.2.3. Đặc điểm câu hỏi lĩnh vực khoa học của PISA
Năng lực phổ thông của PISA được đánh giá qua các Unit (bài tập)
bao gồm phần dẫn “stimulus material” (có thể trình bày dưới dạng chữ, bảng,
biểu đồ,…) và theo sau đó là một số câu hỏi (item) được kết hợp với tài liệu
này.
Đây là một điểm quan trọng trong cách ra đề. Nó cho phép các câu hỏi
đi sâu hơn (so với việc sử dụng các câu hỏi hoàn toàn riêng rẽ – mỗi câu hỏi
lại đặt trong một bối cảnh mới hoàn toàn). Điều này cũng cho phép học sinh
có thời gian suy nghĩ kĩ càng tài liệu (do ít tình huống hơn) mà sau đó có thể
được sử dụng trong đánh giá ở những góc độ khác nhau. Nó cũng cho phép
thuận lợi hơn trong việc gắn với tình huống thực trong cuộc sống. Việc cho
điểm của các câu trong một Unit là độc lập.[3]
23

Các kiểu câu hỏi được sử dụng (trong các UNIT):
+Câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn;
+Câu hỏi Có – Không, Đúng – Sai phức hợp;
+Câu hỏi đóng đòi hỏi trả lời dựa trên những trả lời có sẵn.
+Câu hỏi mở đòi hỏi trả lời ngắn.
+Câu hỏi mở đòi hỏi trả lời dài (khi chấm sẽ phải tách ra từng phần để
cho điểm).
PISA sử dụng thuật ngữ coding (mã hóa), không sử dụng khái niệm
chấm bài vì mỗi một mã của câu trả lời được quy ra điểm số tùy theo câu
hỏi.
Các câu trả lời đối với các câu hỏi nhiều lựa chọn hoặc câu trả lời của
một số câu hỏi trả lời ngắn được xây dựng trước sẽ được nhập trực tiếp vào
phần mềm nhập dữ liệu.
Mã của các câu hỏi thường là 0, 1, 2, 9 hoặc 0, 1, 9 tùy theo từng câu
hỏi. Các mã thể hiện mức độ trả lời bao gồm: mức đạt được tối đa cho mỗi
câu hỏi và được quy ước gọi là “Mức tối đa”, mức “Không đạt” mô tả các