ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHAN BÁ MẠNH

XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM”
(VẬT LÍ 12) THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH MIỀN NÚI

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy bộ môn Vật lí
Mã số chuyên ngành: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngưòi hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Văn Khải

THÁI NGUYÊN, 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học nghiên cứu của riêng tôi dưới
sự hướng dẫn của PGS. TS. Nguyễn Văn Khải. Các kết quả, số liệu thực nghiệm
là trung thực chưa từng được công bố trong các công trình khoa học khác.
Thái Nguyên, ngày ....tháng..... năm 2016
Tác giả

PHAN BÁ MẠNH

i


Danh mục bảng biểu .......................................................................................... v
Danh mục các hình ........................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................................1
2. Đối tượng và khách thể nghiên cứu .......................................................................5
3. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................5
4. Giả thuyết khoa học ...................................................................................................5
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................5
6. Giới hạn của đề tài......................................................................................................5
7. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................5
8. Đóng góp của đề tài ..................................................................................... 6
9. Cấu trúc của luận văn ................................................................................................6
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
MIỀN NÚI .......................................................................................................... 7
1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ........................................................................7
1.1.1. Các nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực trên thế giới và ở Việt Nam.7
1.1.2. Các nghiên cứu về dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” (Vật lí 12)11
1.2. Dạy học phát triển năng lực ...............................................................................12
1.2.1. Khái niệm năng lực ...........................................................................................12
1.2.2. Dạy học phát triển năng lực ............................................................................14

iii


1.2.3. Dạy học vật lí theo định hướng phát triển năng lực ở Trung học
phổ thông ......................................................................................................................15
1.3. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Trung học phổ thông
qua dạy học môn vật lí................................................................................... 18
1.3.1. Năng lực giải quyết vấn đề..............................................................................18

2.2.2. Các tiến trình dạy học cụ thể [16] .................................................................28
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................. 58
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...................................................... 59
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ................................................59
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm .............................................................59
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ............................................................59
3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm ......................................59
3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ...........................................................59
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .............................................................59
3.3. Chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm .................................................................60
3.3.1. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng .....................................................60
3.3.2. Các bài thực nghiệm sư phạm ........................................................................60
3.3.3. Giáo viên cộng tác thực nghiệm sư phạm ...................................................60
3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm .......................................................................60
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ..........................................................61
3.5.1. Đánh giá định tính (Phân tích các kết quả quan sát từ các Rubric) kết quả
thực nghiệm sư phạm ...................................................................................................61
3.5.2. Đánh giá định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm .................................61
3.5.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm........................................................................62
3.6. Đánh giá chung về TNSP ....................................................................................73
3.6.1. Đánh giá định tính qua thống kê...................................................................73
3.6.2. Đánh giá định lượng qua bài kiểm tra ..........................................................74
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .................................................................................. 75
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 78
PHỤ LỤC

v




SGK

:

Sách giáo khoa

THCS

:

Trung học cơ sở

THPT

:

Trung học phổ thông

TN

:

Thực nghiệm

TNSP

:

Thực nghiệm sư phạm

Đồ thị 3.2: Đồ thị đường phân phối tần suất kiểm tra lần 2 ............................. 68
Đồ thị 3.3. Đồ thị đường phân phối tần suất lần 3 ............................................ 72

vi


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Đại hội Đảng lần thứ XI đã xác định một trong các định hướng
phát triển kinh tế - xã hội là nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, đổi mới
toàn diện và phát triển nhanh giáo dục và đào tạo, trong đó nhấn mạnh việc
“Đổi mới mạnh mẽ nội dung, chương trình, phương pháp dạy và học ở tất cả
các cấp, bậc học. Tích cực chuẩn bị để từ sau năm 2015 thực hiện chương
trình giáo dục phổ thông mới”.
Mục tiêu giáo dục trong thời đại mới là không chỉ dừng lại ở việc truyền
thụ những kiến thức, kỹ năng có sẵn cho học sinh mà điều đặc biệt quan trọng
là phải bồi dưỡng cho họ năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, để từ
đó có thể sáng tạo ra những tri thức mới, phương pháp mới, cách giải quyết vấn
đề mới, góp phần làm giàu thêm nền kiến thức của nhân loại. Vì vậy, việc dạy
học nói chung và dạy học vật lý nói riêng cần phải đổi mới mạnh mẽ về nội
dung và phương pháp, nhất là đổi mới phương pháp dạy và học sao cho vai trò
tự chủ của học sinh trong hoạt động xây dựng kiến thức ngày một nâng cao, để
từ đó năng lực sáng tạo của họ được bộc lộ và ngày càng phát triển.
Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ
8 Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khóa XI) về đổi mới căn bản và toàn diện
giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều
kiện kinh tế thị trường, định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế đã xác
định: “Hoàn thành việc xây dựng chương trình giáo dục phổ thông giai đoạn
sau năm 2015” .
Quyết định 404/QĐ-TTg ngày 27 tháng 03 năm 2015 quyết định Phê

phương thức đánh giá giáo dục phải đáp ứng được nhu cầu đổi mới.
Do vậy, việc tổ chức hướng dẫn học sinh tìm hiểu kiến thức thì giáo
viên cần phải có trách nhiệm điều khiển quá trình nhận thức và định hướng
phát triển năng lực của học sinh theo đúng mục tiêu chương trình đổi mới.
Đã có rất nhiều các đề tài nghiên cứu về phát triển năng lực giải quyết vấn
đề cho HS cũng như dạy học các nội dung về “sóng cơ và sóng âm”. “Phát triển

2


năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh khi dạy học một số kiến
thức chương “Mắt và các dụng cụ quang học” Vật lý 12 THPT” của Nguyễn Thị
Hải Yến (Trường ĐHSP Thái Nguyên, 2005); “Dạy học theo tiến trình giải quyết
vấn đề một số kiến thức chương dòng điện trong các môi trường cho học sinh
lớp 11” của Kiều Văn Hòa (Trường ĐHSP Thái Nguyên, 2002); “Phát triển năng
lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 10 THPT khi dạy chương “cân bằng của
vật rắn”” của Lê Hồng Tâm (Trường ĐHSP Thái Nguyên, 2004); “Tạo tình
huống có vấn đề và hướng dẫn học sinh giải quyết tính huống có vấn đề khi dạy
học một số kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12” của Vũ Hồng
Quang (Trường ĐHSP Thái Nguyên, 2009); “Dạy học đặt và giải quyết vấn đề
một số kiến thức chương “Những định luật cơ bản của dòng điện không đổi” Vật
lý lớp 11 ở trường THPT miền núi” của Lê Khoa (Trường ĐHSP Thái Nguyên,
2007); “Nghiên cứu xây dựng tình huống học tập và hướng dẫn học sinh giải
quyết tình huống học tập khi dạy học về chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự
chuyển thế” (Vật lý 10 cơ bản)” của Nguyễn Thị Trang (Trường ĐHSP Thái
Nguyên, 2009); “Định hướng tìm tòi giải quyết vấn đề khi dạy bài tập định
lượng chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 - Cơ bản nhằm phát huy tính
tích cực của học sinh miền núi” của Trương Hùng Phác (Trường ĐHSP Thái
Nguyên, 2012); “Vận dụng phương pháp giải quyết vấn đề vào dạy học một số
kiến thức về “Lượng tử ánh sáng và laze” Vật lý 12” của Đỗ Thị Hoa (Trường

sóng” - Vật lý 12 (nâng cao)” của Nguyễn Quang Linh (Trường ĐHSP Thái
Nguyên, 2009); “Sử dụng phần mềm dạy học hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận
thức Vật lý của học sinh khi dạy một số nội dung về sóng cơ học trong chương
trình Vật Lý lớp 12” của Lê Thị Việt Anh (Trường ĐHSP Thái Nguyên, 2003);
Vậy nên, tôi mạnh dạn chọn đề tài “XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY
HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM”
(VẬT LÍ 12) THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT
VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH MIỀN NÚI”, với mục tiêu tổ chức sao cho học
sinh được tham gia vào quá trình hoạt động nhận thức phỏng theo hoạt động
của các nhà khoa học. Qua đó ngoài việc có thể giúp học sinh trang bị kiến thức
cho mình, đồng thời còn cho họ được tập luyện hoạt động sáng tạo khoa học,
rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề để sau này họ đáp ứng được những đòi hỏi
cao trong thời kỳ mới.
4


2. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
2.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học Vật lí lớp 12 ở Trường THPT vùng cao tỉnh Lào Cai.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Quá trình dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
các kiến thức chương “Sóng cơ và sóng âm” (Vật lí 12) với học sinh khu vực
miền núi phía bắc.
3. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu vận dụng lí luận về dạy học phát triển năng lực để thiết kế
tiến trình dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” (Vật lí 12) nhằm phát triển
năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh miền núi.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được tiến trình dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm”
(Vật lí 12) phù hợp với lí luận về dạy học phát triển năng lực thì có thể phát

- Góp phần cụ thể hóa lí luận về dạy học phát triển năng lực vào dạy
học Vật lí để góp phần nâng cao khả năng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
của HS THPT miền núi.
- Đề xuất quy trình xây dựng tiến trình dạy học theo hướng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề cho HS THPT miền núi.
* Về mặt thực tiễn.
- Xây dựng được tiến trình dạy học cụ thể một số kiến thức chương
“Sóng cơ và sóng âm” (Vật lí 12) theo định hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề của HS trường THPT vùng cao tỉnh Lào Cai.
- Đề tài là tài liệu tham khảo cho GV và HS trong dạy và học Vật lý ở
các trường THPT miền núi.
9. Cấu trúc của luận văn
Luận văn ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục, bao gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc dạy học phát triển năng
lực giải quyết vấn đề cho học sinh miền núi.
Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Sóng
cơ và sóng âm” (Vật lí 12) theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
của HS miền núi.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

6


Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH MIỀN NÚI
1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Các nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực trên thế giới và ở Việt Nam
Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực đã được bàn đến


họ c tậ p củ a HS.

Sau đây là bảng so sánh một số đặc trưng cơ bản của chương trình định
hướng nội dung và chương trình định hướng phát triển năng lực [17]:
Chương trình định hướng

triển năng lực

nội dung
Mục tiêu

Chương trình định hướng phát

Mục tiêu dạy học được

7

Kết quả học tập cần đạt được


giáo dục

mô tả không chi tiết và không mô tả chi tiết và có thể quan sát,
nhất thiết phải quan sát, đánh đánh giá được; thể hiện được mức
giá được

độ tiến bộ của HS một cách liên
tục


động những tri thức được quy khả năng giải quyết vấn đề, khả
định sẵn.

năng giao tiếp,…;
- Chú trọng sử dụng các quan
điểm, phương pháp và kỹ thuật dạy
học tích cực; các phương pháp dạy
học thí nghiệm, thực hành

Chủ yếu

Hình

dạy học lý

Tổ chức hình thức học tập đa

thức dạy thuyết trên lớp học

dạng; chú ý các hoạt động xã hội,

học

ngoại khóa, nghiên cứu khoa học,
trải nghiệm sáng tạo; đẩy mạnh ứng
dụng công nghệ thông tin và truyền
thông trong dạy và học

Đánh giá



nộ i dung, phư ơ ng pháp, tổ

việ c lự a chọ n

chứ c và đánh giá kế t quả

dạ y

họ c nhằ m đả m bả o thự c hiệ n đư ợ c mụ c tiêu dạ y họ c tứ c
là đạ t đư ợ c kế t quả đầ u ra mong muố n.” [17]
Trong chư ơ ng trình dự a trên kế t quả
tiêu họ c tậ p, tứ c là kế t quả
đư ợ c mô tả

họ c tậ p mong muố n thư ờ ng

thông qua các thuộ c tính nhân cách chung

(Attributes) và các kế t quả
thông qua hệ

năng lự c, mụ c

yêu cầ u cụ

thể

(Outcomes) hay



đế n nộ i dung

hổ ng tri thứ c cơ

thố ng củ a tri thứ c. Ngoài ra chấ t lư ợ ng

9


giáo dụ c không chỉ

thể

hiệ n ở

kế t quả

đầ u ra mà còn

phụ thuộ c quá trình thự c hiệ n.
Khái niệm năng lực (competency) có nguồn gốc tiếng La tinh
“competentia”. Ngày nay khái niệm năng lực được hiểu nhiều nghĩa khác nhau.
Năng lực được hiểu như sự thành thạo, khả năng thực hiện của cá nhân đối với
một công việc. Khái niệm năng lực được dùng ở đây là đối tượng của tâm lý,
giáo dục học. Có nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực. Năng lực là một
thuộc tính tâm lý phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kỹ
năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm.
Năng lực được định nghĩa theo rất nhiều cách khác nhau, tuỳ thuộc vào
bối cảnh và mục đích sử dụng những năng lực đó. Các năng lực còn là những

đào tạo và phát triển khác nhau trên toàn thế giới.
1.1.2. Các nghiên cứu về dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” (Vật lí 12)
Đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu về phương pháp giảng dạy Vật lí về
chương “Sóng cơ và Sóng âm” (Vật lí 12) như:” Xây dựng tiến trình dạy học một
số kiến thức chương "Sóng cơ học" (Vật lí 12) nhằm phát huy tích cực, tự lực cho
học sinh trường THPT dân tộc nội trú.” của Lương Văn Luyện (Trường ĐHSP
Thái Nguyên, 2014); “Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ
thông tin trong dạy học các kiến thức về “Sóng cơ” (Vật lý 12) theo hướng tích
cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thuộc Trung tâm giáo dục thường
xuyên” của Mông Thanh Dũng (Trường ĐHSP Thái Nguyên, 2014); “Xây dựng
và sử dụng hệ thống bài tập vật lí trong tiến trình dạy học chương “Sóng cơ và
sóng âm” góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức cho học sinh” của
Đào Ngọc Dũng (Trường ĐHSP Thái Nguyên, 2014); “Phối hợp các phương pháp
và phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về sóng âm (vật lý 12-NC) nhằm
nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh THPT miền núi” của

11


Nguyễn Quang Anh (Trường ĐHSP Thái Nguyên, 2011); “Thiết kế, chế tạo và sử
dụng bộ thí nghiệm về giao thoa sóng nước nhằm phát huy tính tích cực của học
sinh trong dạy học bài “Giao thoa sóng” - Vật lý 12 (nâng cao)” của Nguyễn
Quang Linh (Trường ĐHSP Thái Nguyên, 2009); “Sử dụng phần mềm dạy học hỗ
trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức Vật lý của học sinh khi dạy một số nội dung
về sóng cơ học trong chương trình Vật Lý lớp 12” của Lê Thị Việt Anh (Trường
ĐHSP Thái Nguyên, 2003). Nhưng chưa có đề tài nghiên cứu nào về tổ chức dạy
học chương “sóng cơ và sóng âm” (Vật lí 12) theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho HS trường THPT miền núi.
1.2. Dạy học phát triển năng lực
1.2.1. Khái niệm năng lực

biết những tiên đề bẩm sinh nhất định đối với việc phát triển năng lực. Người
có năng lực thuộc về một lĩnh vực nào đó thường bắt tay vào thực hiện một
hoạt động nào đó dễ dàng hơn người không có năng lực, sự tiến bộ trong hoạt
động đó rất nhanh về cường độ và độ sâu (chất lượng) hơn người không có
năng lực. Người có năng lực ở mức độ cao bao giờ cũng thể hiện được tính độc
lập và sáng tạo trong hoạt động.
Như vậy, năng lực là những thuộc tính tâm lý riêng của từng cá nhân, mà
nhờ những thuộc tính này con người hoàn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó,
chỉ bỏ ra ít sức lao động mà đạt hiệu quả cao. Năng lực của học sinh sẽ là đích
cuối cùng của dạy học và giáo dục. Do đó mà những yêu cầu về phát triển năng
lực học sinh cần đặt đúng chỗ của chúng trong mục đích dạy học. Năng lực của
mỗi người, một phần dựa trên cơ sở tư chất, nhưng chủ yếu vẫn được hình
thành thông qua hoạt động tích cực của con người dưới tác động của rèn luyện,
của giảng dạy và giáo dục. Vì vậy, mỗi cá nhân khác nhau thì năng lực cũng
khác nhau. Ta nên tiếp cận vấn đề phát triển năng lực theo hướng tiếp cận nhân
cách của người học vì việc hình thành và phát triển nhân cách là phương tiện có
hiệu quả nhất để phát triển năng lực.

13


+ Các mức độ của năng lực: Trong từng lĩnh vực hoạt động, năng lực của
từng người thể hiện khác nhau. Sự phát triển năng lực có thể chia làm 2 mức
độ: Năng lực tái tạo và năng lực sáng tạo.
- Mức độ năng lực tái tạo của cá nhân thể hiện rõ khả năng của mình
trong việc đạt được kết quả đối với lĩnh vực kiến thức tiến hành và hoạt động
theo mẫu (do người khác hướng dẫn hoặc theo quá trình tái hiện).
- Mức độ năng lực sáng tạo, cá nhân có năng lực tạo ra cái mới, cái độc
đáo với kết quả hoạt động cao. Như vậy, trong năng lực tái tạo có ít nhiều năng
lực sáng tạo và ngược lại. Trong quá trình hoạt động của con người có thể

để đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực
tiễn, nâng cao hứng thú cho người học.
- Cần sử dụng đủ và hiệu quả các thiết bị dạy học môn học tối thiểu đã
qui định. Có thể sử dụng các đồ dùng dạy học tự làm nếu xét thấy cần thiết với
nội dung học và phù hợp với đối tượng học sinh. Tích cực vận dụng công nghệ
thông tin trong dạy học.
1.2.3. Dạy học vật lí theo định hướng phát triển năng lực ở Trung học phổ thông
Dựa trên các năng lực chung mà quá trình giáo dục ở phổ thông đều
hướng tới để hình thành cho học sinh có các thành phần năng lực chuyên biệt
trong môn vật lý như sau:
+ Năng lực tự học:
- Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế hoạch có hiệu quả.
- Tìm kiếm thông tin và nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của các ứng
dụng kĩ thuật.
- Đánh giá được mức độ chính xác của nguồn thông tin.
- Đặt được câu hỏi về sự vật, hiện tượng quanh ta.
- Tự đặt câu hỏi và thiết kế tiến hành các phương án thí nghiệm để trả lời.
+ Năng lực giải quyết vấn đề:
- Đặc biệt quan trọng là năng lực thực nghiệm. Đặt được câu hỏi về hiện
tượng tự nhiên: hiện tượng diễn ra như thế nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là

15


gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan hệ với nhau như thế
nào? Các dụng cụ có nguyên tắc hoạt động và cấu tạo như thế nào?
- Đưa ra được các thông tin tìm ra câu trả lời cho câu hỏi đặt ra.
- Khái quát hóa, rút ra kết luận từ các kết quả thu được.
- Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được.
+ Năng lực sáng tạo