ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

MÔNG THỊ NHUNG

TỔ CHỨC DẠY CHƯƠNG “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG”
- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM
CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

MÔNG THỊ NHUNG

TỔ CHỨC DẠY CHƯƠNG “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG”
- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM
CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý
Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TÔ VĂN BÌNH

THÁI NGUYÊN - 2016


Mông Thị Nhung

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
MỤC LỤC............................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................... vi
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1

1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 3
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu................................................................. 4
4. Giả thuyết khoa học ......................................................................................... 4
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................... 4
6. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 4
7. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 5
8. Đóng góp của đề tài ......................................................................................... 5
9. Bố cục của luận văn ......................................................................................... 5
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ...... 6

1.1. Năng lực........................................................................................................ 6
1.1.1. Khái niệm năng lực.................................................................................... 6
1.1.2. Sự hình thành và phát triển năng lực ......................................................... 6
1.1.3. Các năng lực chuyên biệt trong bộ môn vật lý .......................................... 9

2.3. Đề xuất tiến trình dạy học phát triển năng lực thực nghiệm cho học
sinh thông qua thí nghiệm vật lý khi dạy bài “phản xạ toàn phần” ........ 42
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ..................................................................................... 49
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................... 50

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm ............................................................ 50
3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .......................................................... 50
3.3. Đối tượng và PP thực nghiệm sư phạm ...................................................... 50

iv


3.3.1 Đối tượng TNSP ....................................................................................... 50
3.3.2. Chọn giáo án dạy TNSP .......................................................................... 51
3.3.3. Phương pháp TNSP ................................................................................. 51
3.4. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ................................ 52
3.4.1. Các tiêu chí đánh giá ............................................................................... 52
3.4.2. Việc xử lí, phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm. [2] ......................... 53
3.5. Kết quả của thực nghiệm sư phạm ............................................................. 54
3.5.1. Đánh giá sự hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm ................... 54
3.5.2. Kết quả định lượng .................................................................................. 57
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ................................................................................... 65
KẾT LUẬN CHUNG ......................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 68
PHỤ LỤC ...............................................................................................................

v


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT


: Thí nghiệm

TNSP

: Thực nghiệm sư phạm

TNSP

: Thực nghiệm sư phạm

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Các năng lực chuyên biệt trong môn vật lý được cụ thể hóa từ
các năng lực chung [3, tr.46-48].......................................................... 9
Bảng 1.2: Năng lực chuyên biệt môn vật lý. [3, tr. 50-52]................................ 12
Bảng 1.3: Các cấp độ năng lực. [3, tr.52-54] .................................................... 14
Bảng 1.4: Số liệu đo quãng đường và thời gian của chuyển động rơi tự do ..... 18
Bảng 1.5: Ma trận đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh ...................... 23
Bảng 2.1: Kết quả góc tới i và góc khúc xạ r khi tia sáng truyền qua khối
bán trụ ................................................................................................ 36
Bảng 2.2: Kết quả tính sini, sinr và sini/sinr ..................................................... 38
Bảng 2.3: Kết quả sự truyền của tia sáng vào môi trường chiết quang kém hơn .......... 45
Bảng 3.1: Chất lượng học tập môn vật lý lớp thực nghiệm và lớp đối chứng .......... 51
Bảng 3.2: Thang xếp loại điểm kiểm tra ........................................................... 52
Bảng 3.3: Kết quả đánh giá năng lực thực nghiệm của nhóm lớp thực
nghiệm trong quá trình lên lớp .......................................................... 55
Bảng 3.4: Kết quả đánh giá năng lực thực nghiệm của nhóm lớp đối

Hình 3. 3: Đồ thị lũy tích điểm kiểm tra của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm. ............ 61

vi


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thế kỉ XXI tạo ra cơ hội Hội nhập quốc tế cho nhiều quốc gia, trong đó
có Việt Nam. Hội nhập quốc tế, đặc biệt là hội nhập kinh tế quốc tế tạo ra cho
nước ta rất nhiều cơ hội để phát triển đất nước về mọi mặt. Tuy nhiên bên cạnh
đó hội nhập quốc tế cũng tạo ra không ít những yêu cầu, thách thức đối với
nước ta. Một trong những yêu cầu rất quan trọng để hội nhập quốc tế là yêu cầu
về nguồn nhân lực; một quốc gia có nguồn nhân lực dồi dào, phát triển ắt hẳn
sẽ hội nhập quốc tế thành công và đạt được kết quả cao.
Đảng và Nhà nước luôn khẳng định quan điểm coi con người là trung
tâm của sự phát triển, của công cuộc xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. Hiện nay,
trong điều kiện đẩy mạnh công nghiệp hoá và hội nhập quốc tế, phát triển nhân
lực được coi là một trong ba khâu đột phá của chiến lược chuyển đổi mô hình
phát triển kinh tế xã hội của đất nước; đồng thời, phát triển nhân lực trở thành
nền tảng phát triển bền vững và tăng lợi thế cạnh tranh quốc gia.
Để có nguồn năng lực đảm bảo yêu cầu hội nhập, phát triển đất nước,
Đảng và Nhà nước ta đã đưa ra 4 giải pháp phát triển nguồn nhân lực giai đoạn
2015 - 2020. Trong 4 giải pháp đó có giải pháp đổi mới Giáo dục và Đào tạo,
đây là giải pháp then chốt, giải pháp chủ yếu để phát triển nhân lực Việt Nam
trong giai đoạn từ nay đến 2020 và những thời kỳ tiếp theo.
Nghị quyết số 29NQ/TƯ ngày 04/11/2013 của Hội nghị Trung ương 8
khoá XI về đổi mới căn bản, 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 nói rõ: Về mục tiêu giáo dục phổ thông: “
Tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân,

Mai, Hoàng Văn Lượng; hoặc có rất nhiều đề tài nghiên cứu kết hợp vận dụng
các phương pháp dạy học, đổi mới các phương pháp dạy học để phát triển năng
lực và tư duy của học sinh, như đề tại của Tạ Đức Trọng, Lương Bích Vân,
Dương Thị Hoa; về năng lực thực nghiệm (NLTN) có đề tài của Đinh Anh
2


Tuấn (Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học chương
“cảm ứng điện từ” vật lý 11 trung học phổ thông) . Mặc dù có rất nhiều đề tài
nghiên cứu nhiều về nhiều lĩnh vực hiện đại, cấp bách của giáo dục hiện nay
nhưng ít có đề tài nghiên cứu về việc hình thành và phát triển năng lực thực
nghiệm cho học sinh trung học phổ thông (THPT), đặc biệt là học sinh THPT
miền núi.
Trong hoạt động dạy học, đặc biệt là dạy học vật lý, thí nghiệm (TN) là
phương tiện của hoạt động nhận thức của học sinh, giúp học sinh tìm kiếm, thu
nhận và kiểm tra các kiến thức khoa học cần thiết. Việc sử dụng thí nghiệm trong
dạy học vật lý là một trong những biện pháp quan trọng giúp nâng cao chất
lượng dạy học, góp phần rèn luyện hoạt động nhận thức tích cực, tự lực và sáng
tạo của học sinh. Thông qua thí nghiệm, HS có thể tác động có chủ định, có hệ
thống vào các đối tượng của hiện thực khách quan, qua đó học sinh có thể thu
nhận được tri thức mới, giúp học sinh rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt là kĩ
năng, kĩ xảo thực hành, củng cố niềm tin khoa học, hình thành thế giới quan
duy vật biện chứng.
Là giáo viên đang dạy học ở tỉnh miền núi - Cao Bằng, tôi nhận thấy, đa
số học sinh THPT miền núi sinh sống trong vùng có điểu kiện kinh tế - xã hội
và cơ sở vật chất còn nhiều khó khăn, việc hình thành và phát triển năng lực
thực nghiệm cho học sinh còn nhiều hạn chế và chưa được chú trọng. Do đó ở
đa số các em năng lực thực nghiệm chưa được hình thành, hoặc có hình thành
nhưng không được hệ thống và phát triển.
Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu:

thực nghiệm cho học sinh
5.3.1. Nghiên cứu nội dung, cấu trúc, đặc điểm chương “khúc xạ ánh sáng - vật
lý 11 (cơ bản)”.
5.3.2. Soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm của các bài trong
chương “khúc xạ ánh sáng - vật lý 11 (cơ bản)”.
5.4. Thực nghiệm sư phạm
6. Phạm vi nghiên cứu
-Về kiến thức: Chương “khúc xạ ánh sáng - vật lý 11 (cơ bản) ”.
- Về địa bàn: Huyện Bảo Lạc - tỉnh Cao Bằng.
4


7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Nghiên cứu thực tiễn thông qua điều tra, quan sát, trao đổi với học sinh,
giáo viên về thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm để phát triển năng lực thực
nghiệm cho học sinh THPT.
7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm tiến trình dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng” - vật lý 11
(cơ bản) có sử dụng thí nghiệm để hình thành và phát triển năng lực thực
nghiệm cho học sinh THPT.
Sử dụng phương pháp thống kê trong nghiên cứu khoa học giáo dục để
xử lý kết quả thực nghiệm thu được.
8. Đóng góp của đề tài
- Góp phần củng cố, hệ thống hóa cơ sở lý luận về phát triển năng lực
thực nghiệm cho học sinh phổ thông miền núi.
- Xây dựng phương pháp hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm
cho học sinh thông qua thí nghiệm.
- Kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy bộ

có thể thực hiện nhanh chóng, chính xác các phép đo, khéo léo lắp ráp các thiết
bị để đo lường. Còn người có năng lực thực nghiệm thì ngoài việc thực hiện
các phép đo, còn có việc thiết kế các thí nghiệm, xử lí các số liệu đo lường rút
ra kết quả, giải thích, đánh giá các kết quả đo được, rút ra kết luận khái quát.
1.1.2. Sự hình thành và phát triển năng lực
Nguồn gốc phát sinh và quá trình phát triển năng lực là một vấn đề phức
tạp, tuân theo qui luật chung của sự phát triển nhân cách. Tâm lí học hiện đại
6


cho rằng: con người mới sinh ra chưa có năng lực, chưa có nhân cách. Chính
trong quá trình sống, học tập, lao động, giao lưu, con người đã hình thành và
phát triển nhân cách của mình. Sự hình thành và phát triển năng lực của con
người chịu sự tác động của nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố sinh học, yếu tố
hoạt động của chủ thể và yếu tố giao lưu xã hội.
( />1.1.2.1. Yếu tố sinh học
Di truyền có vai trò quan trọng trong sự hình thành năng lực. Di truyền là
sự tái tạo ở trẻ em những thuộc tính sinh học đã có ở cha mẹ, là sự truyền lại từ
cha mẹ đến con cái những đặc điểm và những phẩm chất nhất định đã được ghi
lại trong hệ thống gen. Những đặc điểm về giải phẫu sinh lí, nhất là về hệ thần
kinh cao cấp của con người được gọi là “tư chất”. Di truyền tạo ra những điều
kiện ban đầu để con người có thể hoạt động có kết qủa trong lĩnh vực nhất định.
Tuy nhiên, di truyền không thể qui định những giới hạn tiến bộ của xã hội loài
người nói chung và của từng người nói riêng.
1.1.2.2. Yếu tố hoạt động của chủ thể
Như đã nói ở trên, năng lực không có sẵn trong con người. Con người
bằng hoạt động của chính mình mà chiếm lĩnh những kinh nghiệm hoạt động
của các thế hệ đi trước, biến thành năng lực của chính mình. Rất nhiều nhà
khoa học, nghệ sĩ hoạt động rất thành công trong một lĩnh vực nào đó, một
phần rất quan trọng là do đã tiếp thu được những kinh nghiệm sáng tạo của biết

mục đích đào tạo. Chỉ có dạy học trong nhà trường mới có khả năng tạo ra
những loại hoạt động đa dạng, phong phú, cần thiết, tạo điều kiện phát triển
những năng lực khác nhau ở trẻ em, phù hợp với năng khiếu bẩm sinh của họ
và yêu cầu của xã hội. Chính trong dạy học có thể lựa chọn kĩ lưỡng những
hình thức hoạt động, có sự định hướng chính xác giúp cho học sinh sớm ý thức
được những yêu cầu của xã hội đối với hoạt động của mỗi người trong những
lĩnh vực khác nhau. Nhà trường cũng tích luỹ được những phương pháp tổ chức
hoạt động học tập của học sinh có hiệu quả cao, tránh được sự mò mẫn của mỗi
8


cá nhân. Như vậy, giáo dục (dạy học) có thể mang lại những hiệu quả, những
tiến bộ của mỗi học sinh mà các yếu tố khác không thể có được. Dạy học có thể
đi trước sự phát triển, thúc đẩy sự phát triển.
1.1.3. Các năng lực chuyên biệt trong bộ môn vật lý
Có nhiều quan điểm xây dựng chuẩn các năng lực chuyên biệt trong dạy
học từng môn. Ở đây chúng tôi trình bày hai quan điểm xây đựng các năng lực
chuyên biệt trong dạy học vật lý .
1.1.3.1. Xây dựng các năng lực chuyên biệt bằng cách cụ thể hóa các năng lực chung
Năng lực chung là các năng lực mà toàn bộ quá trình giáo dục ở trường
phổ thông đều phải hướng tới để hình thành ở HS. Từng môn học sẽ xác định
sự thể hiện cụ thể của các năng lực chung ở trong môn học của mình.
Bảng 1.1: Các năng lực chuyên biệt trong môn vật lý được cụ thể hóa từ
các năng lực chung [3, tr.46-48]
Stt

Năng lực
chung

Năng lực trong môn Vật lí


chung

Năng lực giải - Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện
quyết vấn đề tượng… diễn ra như nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là
(Đặc biệt quan gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan
trọng

là

NL hệ với nhau như nào? Các dụng cụ có nguyên tắc cấu tạo

giải quyết vấn và hoạt động như thế nào?
đề bằng con - Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi
đường

thực đã đặt ra.

nghiệm

hay - Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bằng

còn gọi là năng suy luận lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm.
lực

thực - Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được

nghiệm)
3


- Đưa ra các lập luận lô gic, biện chứng

6

Năng lực hợp - Tiến hành thí nghiệm theo nhóm
tác

- Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau

10


Năng lực

Stt

Năng lực trong môn Vật lí

chung

Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình
thành các năng lực ở trên)
7

Năng lực sử dụng - Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng (maple,
công nghệ thông tin coachs…) để mô hình hóa quá trình vật lí
và

truyền


- Năng lực thực nghiệm
- Năng lực quan sát
- Năng lực tự học
- Năng lực sáng tạo …

11


Các năng lực này được chia nhỏ các năng lực thành phần
Khi muốn đánh giá một năng lực, ta cần làm rõ nội hàm năng lực đó
bằng cách chỉ ra những kiến thức, kĩ năng và thái độ cần có làm nền tảng cho
việc thể hiện, phát triển năng lực đó, sau đó xây dựng các công cụ đo kiến thức,
kĩ năng, thái độ quen thuộc.
Khi xây dựng các công cụ đánh giá, ta có thể xây dựng công cụ đánh giá
từng thành tố hoặc đồng thời nhiều thành tố của năng lực, tuy nhiên để việc đánh
giá được chính xác và có độ tin cậy cao, ta đánh giá càng ít thành tố càng tốt.
Sau khi phân chia năng lực thành các thành phần như vậy, ta tổng hợp
được nhóm các năng lực thành phần cần phải hình thành và phát triển trong
môn Vật lí nói chung và ở cấp THCS nói riêng, theo bảng 1.2.
Bảng 1.2: Năng lực chuyên biệt môn vật lý. [3, tr. 50-52]
Nhóm năng lực

Năng lực thành phần trong môn Vật lí

thành phần
Nhóm NLTP

HS có thể:

liên quan đến


lực thực

- P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn

nghiệm và

khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí

năng lực mô

- P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến

hình hóa)

thức vật lí
12


Nhóm năng lực

Năng lực thành phần trong môn Vật lí

thành phần

- P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong
học tập vật lí.
- P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí
- P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm
tra được.

13


Nhóm năng lực

Năng lực thành phần trong môn Vật lí

thành phần
Nhóm NLTP

HS có thể

liên quan đến

-

cá nhân

độ của cá nhân trong học tập vật lí
-

C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng , thái
C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế

hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân.
-

C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm

vật lí đối trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoài


III

Năng lực sử

KI Tái hiện kiến

KII Vận dụng kiến

KIII Liên kết và chuyển

dụng kiến

thức:

thức

tải kiến thức

thức

Tái hiện lại được
các

kiến

thứcvà

đối tượng vật lí cơ
bản

Cấp độ
I

II

III

Năng lực về
phương
pháp (tập
trung vào
năng lực
thực nghiệm
và năng lực
mô hình
hóa)

PI Mô tả lại các
phương
pháp
chuyên biệt
- Áp dụng, mô tả
các phương pháp
vật lí, đặc biệt là
phương pháp thực
nghiệm.

PII Sử dụng các
phương pháp chuyên
biệt

cho trước theo
hướng dẫn.
- Đặt câu hỏi về
đối tượng.

XII Sử dụng hình thức
diễn tả phù hợp
- Diễn tả một đối
tượng bằng ngôn ngữ
vật lí và có cấu trúc.
- Biện giải về một
đối tượng.
- Lí giải các nhận
định.

XIII Tự lựa chọn cách
diễn tả và sử dụng
- Lựa chọn, vận dụng
và phản hồi các hình
thức diễn tả một cách
có tính toán và hợp lí.
- Thảo luận về mức
độ giới hạn mù hợp
của một chủ đề.

Năng lực cá
thể

CI
- Áp dụng sự

quả quá trình đánh giá
các đối tượng.
- Xắp xếp các hiện
tượng vào một bối
cảnh vật lý.

15