ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN HOÀNG LONG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP KHI DẠY HỌC
CHƯƠNG “DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ”
(VẬT LÍ 12) GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TÍNH TOÁN CỦA HỌC SINH CHUYÊN VẬT LÍ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thái nguyên, 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN HOÀNG LONG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP KHI DẠY HỌC
CHƯƠNG “DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ”
(VẬT LÍ 12) GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TÍNH TOÁN CỦA HỌC SINH CHUYÊN VẬT LÍ
Chuyên ngành: LL&PP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ
Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS-TS NGUYỄN VĂN KHẢI




MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................i
Lời cảm ơn .................................................................................................................... ii
Mục lục ........................................................................................................................ iii
Danh mục các từ viết tắt ................................................................................................ v
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 .................................................................................................2
3. Giả thuyết khoa học ...................................................................................................2
4. Đối tượng nghiên cứu của đề tài ................................................................................2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ................................................................................2
6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài ...........................................................................3
7. Đóng góp của đề tài ...................................................................................................3
8. Cấu trúc của đề tài .....................................................................................................4
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ...........................5
1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu......................................................................5
1.1.1. Các nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực ...................................................5
1.1.2. Các nghiên cứu về bài tập vật lí phát triển năng lực cho HS THPT....................6
1.2. Năng lực tính toán của học sinh THPT chuyên ......................................................6
1.2.1. Khái niệm năng lực .............................................................................................. 6
1.2.2. Năng lực tính toán của học sinh trong DH vật lí .................................................8
1.3. Bài tập vật lí trong dạy và học ..............................................................................12
1.3.1. Khái niệm và vai trò của bài tập vật lí ............................................................... 12
1.3.2. Phân loại bài tập vật lí .......................................................................................12
1.3.3. Bài tập phát triển năng lực tính toán trong dạy học vật lí .................................14
1.4. Đánh giá năng lực tính toán trong DH vật lí ........................................................17

2.4.1. Các nguyên tắc xây dựng bài tập phát triển năng lực tính toán [2] ...................37
2.4.2. Hệ thống các bài tập góp phần phát triển năng lực tính toán cho học sinh khi
dạy học chương “Dao động điện từ và sóng điện từ” ..................................................40
2.5. Sử dụng hệ thống các bài tập góp phần phát triển năng lực tính toán cho học
sinh khi dạy học chương “Dao động điện từ và sóng điện từ” ....................................47
2.5.1. Sử dụng bài tập phát triển năng lực tính toán trong tiến trình dạy học xây
dựng kiến thức mới ......................................................................................................47
iv


2.5.2. Sử dụng bài tập phát triển năng lực tính toán trong tiến trình dạy học bài
ôn tập ........................................................................................................................... 62
2.5.3 . Sử dụng bài tập phát triển năng lực tính toán trong kiểm tra đánh giá ........71
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ............................................................................................ 75
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................76
3.1. Mục đích, đối tượng thực nghiệm sư phạm .........................................................76
3.1.1. Mục đích ............................................................................................................76
3.1.2. Đối tượng ...........................................................................................................76
3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .....................................................................76
3.2.1. Phương pháp quan sát và thảo luận ...................................................................76
3.2.2. Phương pháp thảo luận ......................................................................................76
3.2.3. Phương pháp thống kê toán học ........................................................................76
3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................................................76
3.3.1. Tài liệu thực nghiệm sư phạm ...........................................................................76
3.3.2. Chọn mẫu và tiến hành thực nghiệm sư phạm ..................................................77
3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm ..............................................................................78
3.4.1. Phương thức và tiêu chí đánh giá ......................................................................78
3.4.2. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................ 79
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ............................................................................................ 86
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................................................88


NL

Năng lực

NLTT

Năng lực tính toán

TC

Tiêu chí

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Cấu trúc của năng lực tính toán .....................................................................9
Bảng 1.2. Bảng so sánh yêu cầu về NLTT của HS chuyên lí với HS không chuyên lí...11
Bảng 1.3: Khung tiêu chí tham chiếu ..........................................................................19
Bảng 1.4: Kết quả khảo sát GV ...................................................................................24
Bảng 1.5: Kết quả khảo sát HS ....................................................................................24
Bảng 2.1: Phân phối chương trình chương dao động điện từ và sóng điện từ ............32
Bảng 3.2: Kết quả đánh giá NLTT thông qua quan sát HS .........................................79
Bảng 3.3: Kết quả đánh giá NLTT thông qua phỏng vấn HS ....................................81
Bảng 3.4: Phân bố điểm kiểm tra của nhóm TN và ĐC ..............................................82
Bảng 3.5: Các chỉ số thống kê .....................................................................................82
Bảng 3.6: Phân phối tần suất lũy tích hội tụ lùi ........................................................... 83
Bảng 3.7: Kết quả đánh giá năng lực tính toán của HS sau khi TNSP........................84
Bảng 3.8: Kết quả đánh giá năng lực tính toán thông qua sản phẩm học tập ..............85

yêu cầu mới. Giáo viên không chỉ là người dạy học trên lớp học, một người làm nhiệm
vụ truyền thụ kiến thức là chính, người cung cấp thông tin, mà trở thành người tổ chức,
hướng dẫn quá trình học của học sinh.
Trong thực tiễn giáo dục phổ thông ở Việt Nam hiện nay, chương trình giáo dục
chủ yếu theo hướng tiếp cận nội dung, mụ.1.1
TC1.1.2
TC1.2.1
TC1.2.2

x

81

M-3
x
x
x


TT2.1
TP2
TT2.2

TC2.1.1
TC2.1.2
TC2.1.3
TC2.1.4

x
x

M-3
x
x
x

x
x
x
x

TC2.2.1

Từ đó có thể phần nào khẳng định: hệ thống bài tập đã xây dựng là phù hợp, đồng thời
việc sử dụng hệ thống bài tập trong tiến trình xây dựng kiến thức mới và củng cố - ôn
tập cũng góp phần phát triển năng lực tính toán cho HS trong dạy – học vật lí.
3.4.2.2. Kết quả định lượng
a. Đánh giá chất lượng HS thông qua bài kiểm tra
Bảng 3.4: Phân bố điểm kiểm tra của nhóm TN và ĐC
Nhóm Số HS

xi

0

1

2

3


1

1

3

6

3

1

ĐC

15

fi (ĐC)

0

0

0

0

1

2



Hệ số F

Hệ số t

0,944

2,703


- Với số lượng mẫu NTN = 15 và NĐC =15, tra được Fα = 3,522 Từ bảng 3.5 nhận
thấy F < Fα, từ đó có thể kết luận phương sai ở hai nhóm TN và ĐC coi như bằng nhau
Với số bậc tự do df = NTN + NĐC -2 = 28, tra được tα = 2,467 (với xác suất 98%)
Từ bảng 3.5 nhận thấy t > tα, điều này chứng tỏ giả thiết H0 bị bác bỏ; tức là sự khác
nhau về điểm trung bình giữa hai nhóm TN và nhóm ĐC là hoàn toàn có ý nghĩa.
Bảng 3.6: Phân phối tần suất lũy tích hội tụ lùi
xi
Số %
HS đạt
điểm xi
trở

0 1 2

3

4

5


100

100

xuống

100
90
80
70
60
50

Wi(TN)

40

W'i(ĐC)

30
20
10
0
0

1

2

3

Bảng 3.7: Kết quả đánh giá năng lực tính toán của HS sau khi TNSP
Nhóm

TN

ĐC

Mức độ đạt được

Họ và tên HS

Xếp loại
theo TC

Bạch Trường An

M2

Khá

Ong Xuân Anh

M3

Tốt

Lê Ngọc Ánh

M2


Tốt

Nguyễn Quang Long

M3

Tốt

Lê Duy Sơn

M3

Tốt

Nghiêm Sỹ Tiến

M3

Tốt

Đỗ Hải Vân

M3

Tốt

Nguyễn Quốc Khải

M1


Khá

Đồng Thị Bảo Ngọc

M3

Tốt

Nguyễn Thị Kim Huế

M2

Khá

Nguyễn Thị Mỹ Hạnh

M2

Khá

Nguyễn Thanh Hùng

M1

Trung bình

84


Trần Quang Linh


M1

Trung bình

Nguyễn Tùng Lâm

M2

Khá

Phạm Thị Vân Anh

M1

Trung bình

Phân tích kết quả từ bảng 3.7, nhận thấy mức độ đạt được của nhóm TN cao hơn
so với nhóm ĐC. Cụ thể: Ở nhóm TN có 8 HS đạt mức 3 là mức NLTT tốt, nhiều hơn
ở nhóm ĐC chỉ có 4 HS đạt được mức NLTT tốt. Những HS đạt mức NLTT trung bình
ở nhóm TN có 1 HS ít hơn so với nhóm ĐC có 3 HS.
- Dựa vào việc chấm điểm sản phẩm học tập của HS, chúng tôi thu được các kết
quả được mô tả trong bảng 3.8.
Bảng 3.8: Kết quả đánh giá năng lực tính toán thông qua sản phẩm học tập

Nhóm

TN

Họ và tên HS

Tốt

Ong Xuân Anh

6

5

9

20

Tốt

Lê Ngọc Ánh

6

5

7

18

Khá

guyễn Tiến Dũng

6


Khá

Lê Thị Mỹ Hoa

6

3

6

15

Khá

Nguyễn Khánh Huyền 6

5

11

22

Tốt

Nguyễn Quang Long

6

5


85


ĐC

Đỗ Hải Vân

6

5

8

19

Tốt

Nguyễn Quốc Khải

4

3

2

9

Trung bình

Đặng Nhật Tuấn


15

Khá

Nguyễn Đức Bình

6

5

4

15

Khá

Vũ Hải Đăng

6

5

5

16

Khá

Đồng Thị Bảo Ngọc


Nguyễn Thanh Hùng

4

2

1

7

Trung bình

Trần Quang Linh

6

5

9

20

Tốt

Lê Đức Lộc

6

5


Nguyễn Long Vũ

6

5

7

18

Khá

Hoàng Kim Ngân

4

2

2

8

Trung bình

Nguyễn Tùng Lâm

6

5



Trong chương này chúng tôi đã trình bày tất cả các vấn đề liên quan đến quá
trình TNSP bao gồm: mục đích thực nghiệm, phương pháp thực nghiệm, chọn mẫu
thực nghiệm, tài liệu và các bước tiến hành thực nghiệm. Bên cạnh đó chúng tôi trình
bày các kết quả, phân tích các kết quả đạt được sau quá trình TNSP: phân tích kết quả
TNSP cho thấy hệ thống bài tập đã xây dựng ở chương 2 là hoàn toàn có ý nghĩa; việc
sử dụng hệ thống bài tập này trong tiến trình hình thành kiến thức mới, ôn tập và kiểm
tra đánh giá một cách phù hợp đã góp phần phát triển năng lực tính toán cho HS. Như
vậy, các kết quả thu được căn bản đã xác nhận tính đúng đắn của giả thuyết khoa học
đã nêu.

87


KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Luận văn được hoàn thành với mong muốn nghiên cứu và góp phần đẩy mạnh việc
đổi mới phương pháp, hình thức, và đánh giá kết quả học tập môn vật lí của HS THPT
nói chung và HS chuyên lí nói riêng theo định hướng phát triển NL người học. Căn cứ
vào mục đích và nhiệm vụ của đề tài, thông qua kết quả của nghiên cứu lí luận, thực
tiễn thực nghiệm sư phạm. Bước đầu đã khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa
học đã nêu ra của đề tài, chúng tôi đưa ra một số kết luận như sau.
1. Những kết quả nghiên cứu của luận văn đã góp phần hệ thống hóa cơ sở lí luận
của dạy học phát triển NL trong dạy học vật lí. Đã làm rõ được các biểu hiện của NLTT,
cũng như đề ra cấu trúc cơ bản của của NLTT.
2. Đề tài đã thiết kế bộ công cụ đánh giá NLTT và xây dựng hệ thống các bài tập
phù hợp với sự phát triển NLTT các tiến trình dạy học để tổ chức đánh giá NLTT của
HS chuyên lí trong DHVL.
3. Kết quả TNSP được xử lí bằng thống kê toán học đã khẳng định và chứng tỏ
những đề xuất, đổi mới hình thức, phương pháp, quy trình thiết kế kế hoạch dạy học,

chuyên ngành LL&PPDH Vật lí, Đại học Sư Phạm – Đại học Thái Nguyên.
4. Phùng Thị Hạnh (2016), Xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng phát triển
năng lực cho học sinh khi dạy chương dòng điện xoay chiều – Vật lí 12, Luận văn
thạc sĩ chuyên ngành LL&PPDH Vật lí, Đại học Sư Phạm – Đại học Thái Nguyên.
5. Nguyễn Văn Hiền (2011), Rèn luyện và phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học
sinh phổ thông qua dạy học hình học không gian, Khóa luận tốt nghiệp chuyên ngành
phương pháp dạy học toán, Đại học Sư phạm Huế.
6. Nguyễn Thị Bích Hồng (2012), Phát triển năng lực tự học cho học sinh trung học
phổ thông qua dạy học môn giáo dục công dân lớp 12, Luận văn thạc sĩ chuyên
ngành LL&PPDH bộ môn chính trị, Đại học Vinh.
7. Trần Thị Thu Huệ (2013), Xây dựng và sử dụng chuyên đề về “Dao động cơ” (Vật
lý 12) hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường THPT miền núi, Luận văn thạc
sĩ chuyên ngành LL&PPDH Vật lí, Đại học Sư Phạm – Đại học Thái Nguyên.
8. Nguyễn Văn Khải (2010), Phương pháp thống kê trong nghiên cứu khoa học giáo
dục, Bài giảng- ĐHSP ĐH Thái nguyên.
9. Nguyễn Văn Khải (Chủ biên) (2010), Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục.
(Đề cương Bài giảng), ĐHSP - ĐHThái nguyên.
10. Đoàn Nguyệt Linh (2015), Phát triển năng lực tự học cho học sinh khi dạy học môn
lịch sử của học sinh trung học phổ thông, Luận án tiến sĩ chuyên ngành LL&PPDH
bộ môn Lịch sử, Đại học Sư phạm Hà Nội.

89


11. Mai Duy Nam (2011), Bồi dưỡng năng lực tư duy thực tiễn cho học sinh qua việc
xây dựng bài tập hóa học gắn với các vấn đề phát triển kinh tế, xã hội và môi trường,
Luận văn thạc sĩ chuyên ngành LL&PPDH hóa học, Đại học Vinh.
12. Phạm Xuân Quế, Ngô Diệu Nga, Nguyễn Văn Biên, Nguyễn Anh Thuấn, Nguyễn
Văn Nghiệp, Nguyễn Trọng Sửu (2014), Tài liệu tập huấn Hướng dẫn dạy học và
kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp THPT môn Vật

2.1. Theo thầy/cô, trong dạy – học vật lí cần phát triển ở học sinh những năng lực
chuyên biệt nào?
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
2.2. Vai trò của việc phát triển năng lực tính toán cho HS trong quá trình dạy – học vật
lí là gì?
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
2.3. Theo thầy/cô việc năng lực tính toán của HS thể hiện ở những kĩ năng nào? Để
đánh giá năng lực tính toán của HS cần dựa vào các tiêu chí nào?

91


.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
2.4. Trong quá trình dạy-học Vật lí, thầy/cô sử dụng dạng bài tập nào để phát triển năng
lực tính toán cho HS và sử dụng ở những giai đoạn nào của quá trình dạy học?
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

- Đang học lớp:........
- Có tham gia đội tuyển học sinh giỏi vật lí không?........
2. Mong em trả lời trung thực các câu hỏi sau (tích ˅ vào ô em lựa chọn ):
2.1. Em có yêu thích môn vật lí không?
Có 

Không 

2.2. Đối với em, môn vật lí là một môn học như thế nào?
Dễ hiểu 

Trừu tượng, khó hiểu 

2.3. Việc giải bài tập có vai trò thế nào với em trong quá trình học môn vật lí?
Giúp hiểu bài hơn 

Gây khó hiểu hơn 

2.4. Em thường được các thầy/cô giao bài dưới dạng nào trong giờ bài tập và bài kiểm
tra?
Giải thích hiện tượng



Bài tập tính toán đơn thuần



Bài tập sử dụng đồ thị



Kém 

d. Khả vận dụng được các kiến thức toán học (số học, hình học, giải tích,...) vào giải
các bài tập tính toán: thực hiện được các phép biến đổi để thiết lập phương trình, hệ
phương trình
Tốt 

Bình thường 

Kém 

e. Khả năng sử dụng máy tính bỏ túi để giải phương trình, hệ phương trình
Thành thạo 

Lúng túng 

Không biết sử dụng 

f. Khả năng sử dụng máy tính bỏ túi và các phần mềm để tìm mối quan hệ giữa các đại
lượng (thông qua vẽ đồ thị hoặc thiết lập quy luật toán học)
Thành thạo 

Lúng túng 

Không biết sử dụng 

g. Khả năng đề xuất các phương án thí nghiệm, tính toán và xử lý số liệu để tìm ra kết
quả của bài toán
Tốt 