BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI
------------

ĐINH THỊ ÁNH TUYẾT

SOẠN THẢO VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ
CHƢƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” – VẬT LÍ 10 NHẰM BỒI
DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn vật lí
Mã số: 60.14.01.11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. ĐỖ HƢƠNG TRÀ

HÀ NỘI, 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi.
Các kết quả số liệu trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng
được ai công bố ở bất kì công trình khoa học nào.
Hà Nội, tháng 6 năm 2017
Tác giả

Đinh Thị Ánh Tuyết


LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS. TS Đỗ Hương Trà đã trực
tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình em trong suốt quá trình thực hiện bản luận


5.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài .......................................................... 3

6.

Phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 3

7.

Đóng góp của luận văn ........................................................................ 4

8.

Cấu trúc luận văn ................................................................................. 4

CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SOẠN
THẢO VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BTVL CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ Ở
TRƢỜNG PHỔ THÔNG .................................................................................... 5
1.1.

Năng lực giải quyết vấn đề .................................................................. 5

1.2.

Bài tập vật lí có nội dung thực tế....................................................... 16

1.3.



chương “Động học chất điểm” .................................................................... 44
2.4.

Thiết kế phương án dạy học chương “Động học chất điểm” có sử

dụng bài tập đã nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề ...................... 61
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ................................................................................... 73
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................... 74
3.1.

Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm............................. 74

3.2.

Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ................................... 75

3.3.

Tiến hành thực nghiệm sư phạm ....................................................... 77

3.4.

Thuận lợi và khó khăn trong TNSP................................................... 79

3.5.

Kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................................... 80

3.6.

ĐTB

Điểm trung bình

4

ĐC

Đối chứng

5

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

6

GV

Giáo viên

7

HS

Học sinh

8


TNSP

Thực nghiệm sư phạm


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Rubric đánh giá năng lực GQVĐ của HS qua hoạt động giải bài tập
có nội dung thực tế .......................................................................... 25
Bảng 1.2. Bảng quy đổi thang điểm ................................................................ 28
Bảng 2.1. Bảng cấu trúc nội dung kiến thức chương “Động học chất điểm” . 38
Bảng 3.1. Kết quả thi khảo sát chất lượng học kì I môn Vật lí ....................... 77
Bảng 3.2. Kết quả đánh giá của GV về sự phát triển năng lực GSVĐ của HS
qua bảng kiểm quan sát ................................................................... 84
Bảng 3.3. Kết quả tự đánh giá của HS về sự phát triển năng lực GQVĐ ....... 85
Bảng 3.4. Kết quả kiểm tra.............................................................................. 87
Bảng 3.5. Xếp loại kiểm tra ............................................................................ 88
Bảng 3.6. Bảng phân phối tần suất kết quả kiểm tra....................................... 89
Bảng 3.7. Bảng tích lũy kết quả kiểm tra ........................................................ 90
Bảng 3.8. Bảng các tham số thống kê ............................................................. 91


DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
Sơ đồ 1.1: Cấu trúc năng lực GQVĐ ............................................................. 10
Sơ đồ 1.2: Tiến trình giải quyết vấn đề ........................................................... 13
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ xếp loại kiểm tra ............................................................ 89
Biểu đồ 3.2. Đồ thị đường phân phối tần suất kết quả kiểm tra ..................... 90
Biểu đồ 3.3. Đồ thị đường tích lũy bài kiểm tra ............................................. 91


MỞ ĐẦU

đi sâu nghiên cứu việc thiết kế các bài tập vật lí phổ thông thành những bài
tập có nội dung gần gũi với cuộc sống thực tế của bản thân người học. Trong
năm 2012 đã có hai đề tài nghiên cứu về việc xây dựng và sử dụng hệ thống
bài tập có nội dung thực tế trong chương trình vật lí THPT tại Đại học sư
phạm Hà Nội (Nguyễn Thị Hiển – Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có
nội dung thực tế trong chương tĩnh học vật rắn 10, Lê Thị Thoa – Xây dựng
và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tế chương các lực cơ học vật lí
10) nhưng chưa có đề tài nào đề cập đến việc soạn thảo và hướng dẫn giải các
bài tập vật lí phổ thông có nội dung thực tế thuộc chương “Động học chất
điểm” vật lí 10.
Việc thiết kế bài tập vật lí phổ thông có nội dung thực tế là thực sự cần
thiết trong dạy học vật lí hiện nay, đặc biệt là những đơn vị kiến thức liên
quan nhiều đến những tình huống xảy ra trong đời sống hàng ngày.
Với lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Soạn thảo và sử dụng bài tập
có nội dung thực tế chương “Động học chất điểm” – Vật lí 10 nhằm bồi
dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Soạn thảo và sử dụng bài tập có nội dung thực tế chương “Động học
chất điểm” – Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh.
3. Giải thuyết khoa học
Nếu vận dụng cơ sở lí luận về dạy học bài tập vật lí và cơ sở lí luận về
bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cùng với việc phân tích nội dung kiến
thức chương “Động học chất điểm” - vật lí 10, có thể soạn thảo và hướng dẫn

2


hoạt động giải bài tập vật lí có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề của học sinh.

-

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài

tập Vật lí, về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong việc giải bài tập
Vật lí.
-

Phương pháp điều tra, quan sát thực tiễn: Nghiên cứu thực trạng

hoạt động dạy học bài tập vật lí phổ thông trong một số trường phổ thông.
Tiến hành khảo sát bằng phương pháp điều tra, nghiên cứu sản phẩm (bài
kiểm tra của học sinh), phỏng vấn và đàm thoại với học sinh và giáo viên ở
các trường THPT.
-

Phương pháp thực nghiệm sư phạm: nhằm đánh giá hiệu quả của

các BTVL đã soạn thảo với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của
học sinh.

3


-

Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng phương pháp thống kê

toán học để phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm.
7. Đóng góp của luận văn


Năng lực giải quyết vấn đề

1.1.1. Khái niệm năng lực
Dạy học tập trung vào phát triển năng lực cho người học không phải là
vấn đề mới mẻ trong lịch sử. Có rất nhiều quan điểm, tư tưởng và công trình
nghiên cứu về năng lực dưới nhiều góc độ, khía cạnh khác nhau. Dù ở góc độ
nào đi chăng nữa thì nhìn chung đều hướng vào người học, hình thành và phát
triển tối đa khả năng của người học nhằm đáp ứng yêu cầu của xã hội.
Ở phương Tây có nhiều quan điểm về năng lực:
Theo OEDC (2002): Năng lực là “khả năng đáp ứng một cách hiệu quả
những yêu cầu phức hợp trong một bối cảnh cụ thể.” [18]
Theo Tremblay (2002): Năng lực là khả năng hành động, đạt được
thành công và chứng minh tiến bộ nhờ vào khả năng huy động và sử dụng
hiệu quả nhiều nguồn tích hợp của các cá nhân khi giải quyết các vấn đề của
cuộc sống. [19]
Theo Weinert (2001): Năng lực là các khả năng và kỹ năng nhận thức
vốn có ở các nhân hay có thể học được… để giải quyết các vấn đề đặt ta trong
cuộc sống. Năng lực cũng hàm chứa trong tính sẵn sàng hành động, động cơ,
ý chí và trách nhiệm xã hội để có thể sử dụng một cách thành công và có trách
nhiệm các giải pháp… trong những tình huống thay đổi. [20]
Năng lực là khả năng ứng phó thành công hay năng lực thực hiện hiệu
quả một loại/lĩnh vực hoạt động nào đó trên cơ sở hiểu biết (tri thức), biết
cách lựa chọn và vận dụng tri thức, kinh nghiệm, kỹ năng/kỹ xảo… để hành

5


động phù hợp với những mục tiêu và điều kiện thực tế hay hoàn cảnh thay
đổi.

dục hiện nay là mô hình phát triển năng lực của Singer. Vì mô hình năng lực
của Singer tập trung vào kỹ năng xử lí kiến thức nhiều lần, qua nhiều giai
đoạn, dựa trên quá trình. [10]
Theo Nguyễn Công Khanh (2013): Năng lực là khả năng làm chủ
những hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ và vận hành (kết nối) chúng một
cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn
đề đặt ra của cuộc sống. Năng lực là một cấu trúc động (trừu tượng), có tính
mở, đa thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kỹ
năng… mà cả niềm tin, giá trị, trách nhiệm xã hội… thể hiện ở tính sẵn sàng
hành động trong những điều kiện thực tế, hoàn cảnh thay đổi. [9]
Xét về mặt chức năng, năng lực con người được chia làm 2 loại: năng
lực chung và năng lực chuyện biệt.
- Năng lực chung là năng lực cần thiết cho nhiều hoạt động khác
nhau, nó đảm bảo cho cá nhân nhanh chóng nắm bắt, tiếp nhận tri thức trong
nhiều lĩnh vực khác nhau như sự thông minh, nhạy bén, tháo vát, sáng tạo,
khéo tay…
- Năng lực chuyên biệt là năng lực riêng của cá nhân phù hợp với
những yêu cầu của từng nghề nghiệp khác nhau.
Giữa năng lực chung và năng lực chuyên biệt có mối quan hệ mật thiết,
năng lực chung là nền tảng, là cơ sở cho năng lực chuyên biệt, năng lực chung
càng phát triển cao càng tạo nên những tiền đề to lớn cho năng lực chuyên
biệt. Ngược lại, trong những điều kiện nhất định, năng lực chuyên biệt phát
triển sẽ có ảnh hưởng tích cực đến năng lực chung.
Như vậy năng lực là khả năng hoàn thành nhiệm vụ đặt ra, gắn với một
loại hoạt động nào đó. Năng lực là một yếu tố của nhân cách nên mang dấu ấn
cá nhân, thể hiện tính chủ quan trong hành động, được hình thành theo quy

7



Chúng tôi tổng hợp những ý kiến ở trên để nêu lên khái niệm về năng
lực GQVĐ như sau: Năng lực GQVĐ là khả năng huy động kiến thức, kĩ
năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác để hiểu và giải quyết vấn đề nảy
sinh hay những tình huống có vấn đề trong học tập, cuộc sống một cách hiệu
quả.
 Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề
Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề dự kiến phát triển ở học sinh sẽ
gồm bốn thành tố là: Tìm hiểu vấn đề; Thiết lập không gian vấn đề; Lập kế
hoạch và thực hiện giải pháp; Đánh giá và phản ánh giải pháp. Mỗi thành tố
bao gồm một số hành vi của cá nhân khi làm việc độc lập hoặc khi làm việc
nhóm trong quá trình giải quyết vấn đề. Cụ thể như sau:
i) Tìm hiểu vấn đề: nhận biết vấn đề; xác định, giải thích các thông tin
ban đầu về trung gian, tương tác vấn đề; chia sẻ sự am hiểu vấn đề với người
khác.
ii) Thiết lập không gian vấn đề: lựa chọn, sắp xếp, tích hợp thông tin
với kiến thức đã học (lĩnh vực/môn học/ chủ đề); xác định thông tin trung
gian qua đồ thị, bảng biểu, mô tả…; xác định cách thức, quy trình, chiến lược
giải quyết; thống nhất cách hành động.
iii) Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp: thiết lập tiến trình thực hiện
(thu thập dữ liệu, thảo luận, xin ý kiến, giải quyết các mục tiêu, xem xét lại
giải pháp…); thời điểm giải quyết từng mục tiêu và phân bổ các nguồn lực
(tài nguyên, nhân lực, kinh phí, phương tiện…). Thực hiện và trình bày giải
pháp; điều chỉnh kế hoạch để phù hợp với thực tiễn và không gian vấn đề khi
có sự thay đổi; tổ chức và duy trì hiệu quả hoạt động nhóm khi thực hiện giải
pháp.
iv) Đánh giá và phản ánh giải pháp: đánh giá giải pháp đã thực hiện;
phản ánh, suy ngẫm về giải pháp đã thực hiện; đánh giá, xác nhận những kiến

9


Thiết lập
tiến trình
thực hiện

Đánh giá
giải pháp
đã thực
hiện

Xác định,
giải thích
các thông
tin

Kết nối
thông tin
với kiến
thức đã
có

Phân bố,
xác định
cách sử
dụng
nguồn lực

Phản ánh
về các
giá trị
giải pháp

- Biết phát hiện vấn đề, tìm hiểu một vấn đề
- Đề xuất được giả thuyết khoa học khác nhau

10

Xác định
kiến thức
kinh
nghiệm
thu được
Khái quát
hóa cho
những
vấn đề
tương tự


- Lập được kế hoạch để giải quyết vấn đề đặt ra
- Thực hiện kế hoạch độc lập sáng tạo hoặc hợp tác để:
 Thu thập thông tin
 Xử lí thông tin
 Chọn giả thuyết đúng/sai
- Đưa ra kết luận chính xác và ngắn gọn nhất.
1.1.3. Bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề
 Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
Có nhiều quan niệm cũng như tên gọi khác nhau để chỉ dạy học giải
quyết vấn đề như dạy học nêu vấn đề, dạy học phát hiện và giải quyết vấn
đề… Dù tên gọi có khác nhau nhưng nhìn chung mục tiêu cơ bản của dạy học
giải quyết vấn đề là nhằm rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề ở người học.
Bản chất của dạy học giải quyết vấn đề là đặt người học trước những

cách: quy lạ về quen, khái quát hóa, tương tự hóa,… Việc thực hiện hướng
giải quyết vấn đề có thể được thực hiện nhiều lần đến khi tìm được hướng đi
hợp lí.
+ Hình thành được một giải pháp.
+ Kiểm tra tình đúng đắn của giải pháp.
 Có thể tìm thêm nhiều giải pháp khác để so sánh xem giải pháp nào là
hợp lí nhất.
- Bƣớc 3: Hình thành giải pháp
- Bƣớc 4: Nghiên cứu sâu giải pháp (Chọn giải pháp đúng)
 Tìm hiểu những khả năng ứng dụng kết quả.
 Đề xuất vấn đề mới có liên quan.
Các bước trên có thể biểu diễn thành sơ đồ như sau:

12


Tình huống

Phân tích vấn đề

Đề xuất và thực hiện hướng
giải quyết

Hình thành giải pháp

Giải pháp
đúng

Kết thúc
Sơ đồ 1.2: Tiến trình giải quyết vấn đề

Năng lực huy động kiến thức không phải là bất biến, tùy từng bài tập
mà HS phải biết rằng họ cần huy động những kiến thức nào cho phù hợp. Một
bài tập khi đặt vào thời điểm này có thể không giải được hoặc giải được
nhưng nó rất dài dòng, máy móc nhưng ở thời điểm khác nếu HS biết huy
động kiến thức thích hợp thì việc giải bài tập sẽ dễ dàng và ngắn gọn hơn, độc
đáo hơn.
Việc huy động kiến thức có ý nghĩa là nhằm chuẩn bị đa dạng các
thông tin, kiến thức đã biết, gần gũi với thông tin, kiến thức mới, tạo điều kiện
thuận lợi cho việc chuyển thông tin mới vào vùng trí nhớ và trong vùng trí
nhớ sẽ có những kiến thức cần thiết đủ để giải quyết vấn đề mới này nhằm
giúp người học thu thập được kiến thức mới sau khi đã giải quyết được vấn
đề. Ngoài ra thông qua việc huy động kiến thức HS cũng có cơ hội để rà soát
lại vốn kiến thức của mình xem những gì mình đã nắm chắc và những gì mình
còn thiếu cần phải tìm hiểu thêm, những kiến thức nào là quan trọng và khó
cần được học trên lớp dưới sự hướng dẫn của GV, những kiến thức nào có thể
tự học ở nhà thông qua SGK hoặc các tài liệu tham khảo khác.
-

Biện pháp 2: HS thấy đƣợc ứng dụng thực tiễn của kiến thức từ

đó tạo hứng thú trong quá trình học

14


Thực tiễn đóng vai trò quyết định của quá trình nhận thức, là tiêu chuẩn
chân lí của Vật lí cũng như các ngành khoa học khác. Tính thực tiễn của Vật
lí thể hiện qua ứng dụng của Vật lí vào trong thực tiễn đời sống. Thực tiễn
còn có vai trò quan trọng trong việc hình thành cho HS khả năng phát hiện và
giải quyết vấn đề vì nó là môi trường rất thuận lợi cho HS rèn luyện, phát

Bài tập là thành phần quan trọng trong môi trường học tập mà người
GV cần thực hiện. Vì vậy, trong quá trình dạy học, người GV cần biết xây
dựng các bài tập định hướng năng lực.
Dựa trên các bậc nhận thức và chú ý đến đặc điểm của học tập định
hướng năng lực, có thể xây dựng bài tập định hướng năng lực theo các dạng:
 Các bài tập dạng tái hiện: Yêu cầu sự hiểu và tái hiện tri thức. Bài tập
tái hiện không phải trọng tâm của bài tập định hướng năng lực.
 Các bài tập vận dụng: Các bài tập vận dụng những kiến thức trong các
tình huống không thay đổi. Các bài tập này nhằm củng cố kiến thức và rèn
luyện các kĩ năng cơ bản, chưa đòi hỏi sáng tạo.
 Các bài tập giải quyết vấn đề: Các bài tập này đòi hỏi sự phân tích,
tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi để giải
quyết vấn đề. Dạng bài tập này đòi hỏi sự sáng tạo của người học.
 Các bài tập gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn (bài tập có nội
dung thực tế): Các bài tập có nội dung thực tế giải quyết những vấn đề gắn
với bối cảnh và tình huống thực tế. Đây là bài tập mở, tạo cơ hội cho HS có
nhiều cách tiếp cận, nhiều con đường giải quyết khác nhau. Trong nghiên cứu
của mình chúng tôi chú trọng nhiều hơn đến dạng bài tập này.
1.2.

Bài tập vật lí có nội dung thực tế

1.2.1. Khái niệm về BTVL
Trong thực tiễn dạy học, BTVL là một vấn đề không lớn mà trong
trường hợp tổng quát được giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép
toán và thí nghiệm trên cơ sở các định luật và phương pháp vật lí. [21]
Thông thường, trong sách giáo khoa và tài liệu lí luận dạy học bộ môn,
người ta hiểu những BTVL là những bài luyện tập được lựa chọn một cách
phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành


HS không cần thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ cần sử dụng vài phép
tính đơn giản cùng với suy luận logic. Để giải bài tập định tính HS buộc phải

17