ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

HÀ THỊ KIM ANH

TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC”
VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thừa Thiên Huế, năm 2017


ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

HÀ THỊ KIM ANH

TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC”
VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học Vật lý
Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHAN GIA ANH VŨ


nghiên cứu.
Cảm ơn Ban giám hiệu, quý thầy cô và các em học sinh trường
THPT Bình Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế đã tạo điều kiện và hợp tác cùng
với tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn các anh chị, bạn bè trong lớp Cao học Lý
luận và phương pháp dạy học Vật lý K24, gia đình đã quan tâm, động
viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Thừa Thiên Huế, tháng 10, năm 2016
Tác giả
Hà Thị Kim Anh

iii


MỤC LỤC
Trang phụ bìa ............................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN..........................................................................................................................iii

MỤC LỤC ................................................................................................................... 1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................. 5
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................... 6
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ ........................................................... 7
PHẦN I: MỞ ĐẦU .................................................................................................... 8
1. Lí do chọn đề tài ...................................................................................................... 8
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ...................................................................................... 9
2.1. Trên thế giới ......................................................................................................... 9
2.2. Ở Việt Nam ........................................................................................................ 10
3. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................. 12
4. Giả thuyết khoa học .............................................................................................. 12

1.2.2.2. Nhóm biện pháp 2: tạo động cơ, hứng thú của học sinh khi tham gia hoạt
động giải quyết vấn đề .............................................................................................. 29
1.2.3. Quy trình dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề ..... 32
1.3. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề .................................................................. 36
1.3.1 Thang đánh giá ................................................................................................. 36
1.3.2. Mức phát triển năng lực giải quyết vấn đề ...................................................... 38
1.3.3. Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề .................................................... 40
1.4. Kết luận chƣơng 1 .............................................................................................. 42
CHƢƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ 10 TRUNG
HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI
QUYẾT VẤN ĐỀ ..................................................................................................... 44
2.1. Đặc điểm mục tiêu, nội dung phần “Nhiệt học” Vật lý 10 ................................ 44
2.1.1. Đặc điểm chung của phần Nhiệt học.............................................................. 44
2.1.2. Sơ đồ cấu trúc phần “Nhiệt học”..................................................................... 45
2.1.3. Mục tiêu phần “Nhiệt học” Vật lý 10 ............................................................. 46
2.2. Thiết kế hoạt động dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn
đề trong phần “Nhiệt học” Vật lý 10 ......................................................................... 48

2


2.2.1. Chuẩn bị các điều kiện cho việc triển khai thiết kế tiến trình dạy học theo
định hƣớng dạy học giải quyết vấn đề....................................................................... 48
2.2.1.1. Thiết kế các dạng câu hỏi, bài tập có vấn đề................................................ 48
2.2.1.2. Thiết kế các bài tập tình huống .................................................................... 53
2.2.1.3. Thiết kế các bài tập tiến hành thí nghiệm .................................................... 56
2.2.2. Vận dụng quy trình tổ chức hoạt động dạy học theo định hƣớng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 .................... 58
2.3. Xây dựng tiến trình dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 theo định hƣớng phát
triển năng lực giải quyết vấn đề ................................................................................ 61

PHỤ LỤC....................................................................................................................P1

4


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết đầy đủ

STT

Chữ viết tắt

1

Bài tập thực hành thí nghiệm

BTTHTN

2

Bài tập tình huống

BTTH

3

Dạy học

DH


9

Hoạt động học tập

HĐHT

10

Năng lực

NL

11

Sách giáo khoa

SGK

12

Số lƣợng

SL

13

Thực hành thí nghiệm

THTN


Bảng 1.1

Năng lực chuyên biệt môn Vật lý

2

Bảng 1.2

3

Bảng 1.3

4

Bảng 1.4

Thang phân loại SOLO về kết quả học tập

37

5

Bảng 1.5

Các mức độ phát triển năng lực GQVĐ

39

6


13

Bảng 3.7

14

Bảng 3.8

Cấu trúc các thành tố năng lực GQVĐ của Polya, PISA,
Úc, ATC21S
Ví dụ đánh giá năng lực nhận thức theo thang của
Bloom

Công cụ đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn
đề của HS

Điểm trung bình từng chỉ số hành vi cụ thể của 2 nhóm
lớp
Bảng phân bố mức điểm trung bình của HS thuộc hai
nhóm lớp
Thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 1 tiết nhóm
TNg và nhóm ĐC
Phân bố tần suất tích luỹ của nhóm TNg và nhóm ĐC
Bảng phân loại điểm bài kiểm tra một tiết của HS theo
học lực
Bảng tổng hợp các tham số thống kê
6

Trang

Trang

Cấu trúc năng lực GQVĐ (3 năng lực thành phần và 8

26

chỉ số hành vi)
3

Hình 2.1

Nhện nƣớc Gerris remigis

55

2. Danh mục biểu đồ
STT
1

Số hiệu
Biểu đồ 3.1

Tên hình

Trang

Biểu đồ biểu diễn mức phân bố điểm số đánh giá

90


nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để
người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ
học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động
xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin
và truyền thông trong dạy và học.” [21]
Giáo dục phổ thông nƣớc ta đang thực hiện bƣớc chuyển mình từ chƣơng trình
giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực ngƣời học. Giáo dục định hƣớng
năng lực nhằm đảm bảo chất lƣợng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát
triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong
những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con ngƣời năng lực giải quyết các
tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Tuy nhiên nếu vận dụng một cách thiên
lệch, không chú ý đầy đủ đến nội dung dạy học thì có thể dẫn đến các lỗ hổng tri
thức cơ bản và tính hệ thống của tri thức. Ngoài ra chất lƣợng giáo dục không chỉ
thể hiện ở kết quả đầu ra mà còn phụ thuộc quá trình thực hiện.
Từ trƣớc tới nay Vật lý luôn là một ngành khoa học có nhiều đóng góp to
lớn cho sự phát triển của thế giới. Chính vì vậy Vật lý đƣợc coi là môn khoa học
gắn với thực tiễn cuộc sống và có tính ứng dụng cao. Tuy nhiên đa số học sinh
chƣa thật sự hiểu đƣợc tầm quan trọng của Vật lý và chƣa chú tâm vào môn học
này. Nguyên nhân chủ yếu do Vật lý là môn có khá nhiều công thức, định
nghĩa,... đồng thời cách dạy của giáo viên có thể chƣa gây đƣợc hứng thú học tập
cho học sinh. Việc thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học định hƣớng phát triển

8


năng lực nhất là năng lực giải quyết vấn đề sẽ gây hứng thú cho học sinh, tăng
cƣờng hiệu quả của việc dạy học trọng tâm phát triển năng lực.
Nhiệt học là phần của vật lý học nghiên cứu về các hiện tƣợng nhiệt. Nội dung
phần Nhiệt học, Vật lý 10 chủ yếu nghiên cứu về chuyển động nhiệt, trong đó đề
cập đến chất rắn, chất lỏng, chất khí, sự chuyển thể và các cơ sở của nhiệt động lực.

định hƣớng tiếp cận dựa trên năng lực. Tuy nhiên không phải quốc gia nào cũng
tuyên bố đó là chƣơng trình tiếp cận năng lực. Một số nƣớc nhƣ Úc, Canada, New
Zealand, Pháp,... tuyên bố chƣơng trình thiết kế theo năng lực và nêu rõ các năng
lực cần có ở học sinh. Indonesia (2006) tuyên bố chƣơng trình thiết kế theo năng
lực nhƣng không nêu hệ thống năng lực, mà chỉ nêu chuẩn cụ thể cho chƣơng trình
theo hƣớng này. Một số nƣớc khác nhƣ Hàn Quốc, Phần Lan,... không tuyên bố
chƣơng trình thiết kế theo năng lực nhƣng thực chất chƣơng trình vẫn đƣợc thiết kế
dựa trên cơ sở năng lực.[26]
Năm 1968, W. Ôkôn - nhà giáo dục học Ba Lan đã hoàn thành một công trình
khá hoàn chỉnh và có giá trị về dạy học giải quyết vấn đề. Đó là cuốn "Những cơ sở
của dạy học nêu vấn đề ". Trong cuốn sách này, tác giả đã trình bày tƣơng đối đầy
đủ về cơ sở lý luận và quy trình tạo tình huống có vấn đề trong dạy học.[38]
Năm 1977, Lecne đã công bố công trình dạy học nêu vấn đề. Ông đã đề cập
đến dạy học phát hiện và quyết vấn đề ở mức độ cao, trong đó chú trọng năng lực
nhận thức tự quyết vấn đề của học sinh, tuy nhiên quy trình dạy học thì khá cồng
kềnh (8 bƣớc) rất khó áp dụng trong thực tiễn dạy học.[17]
2.2. Ở Việt Nam
Bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ XX, Việt Nam đã có nhiều công trình
nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về dạy học nêu vấn đề nhằm nâng cao chất
lƣợng dạy học theo hƣớng tích cực hóa hoạt động của HS.
Nguyễn Phúc Chỉnh (2002) trong đề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ
cấp Bộ, đã nghiên cứu "Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học sinh thái
học ở trƣờng THPT" đã vận dụng dạy học GQVĐ trong dạy học môn học cụ thể ở
trƣờng THPT. Tài liệu chuyên khảo này là sản phẩm nghiên cứu của đề tài khoa học
và công nghệ. [26]
10


Từ năm 2013 - 2014 đến nay, quan điểm dạy học theo hƣớng phát triển năng
lực đƣợc coi là nhiệm vụ trọng tâm ở các cấp học phổ thông.

thật sâu sắc.
Nói tóm lại, cho đến nay có khá nhiều công trình nghiên cứu về phát triển
năng lực cho học sinh nói chung, năng lực dạy học Vật lý nói riêng nhƣng chƣa có
công trình nào đi sâu nghiên cứu việc tổ chức hoạt động dạy học theo định hƣớng
phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý THPT.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Phát triển đƣợc một phần năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua
việc thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT, nâng
cao chất lƣợng dạy học.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức hoạt động dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề thì sẽ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, từ đó nâng
cao chất lƣợng dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT .
5. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu thiết kế và sử dụng hoạt động dạy học theo định hƣớng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề trong khâu nghiên cứu tài liệu mới và khâu hoàn thiện,
củng cố kiến thức trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT.
Thực nghiệm sƣ phạm tại một số trƣờng trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế.
6. Đối tƣợng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học theo định hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT .
7. Nhiệm vụ nghiên cứu
7.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận liên quan tới dạy học theo định hƣớng phát triển
năng lực, hoạt động học tập theo định hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
7.2. Điều tra thực trạng về phƣơng pháp dạy học Vật lý, dạy học theo định
hƣớng phát triển năng lực nói chung và phát triển năng lực giải quyết vấn đề nói
riêng ở THPT.

12


thực nghiệm sƣ phạm. Tham số sử dụng để xử lý: phần trăm (%).
13


9. Những đóng góp mới của đề tài
Về mặt lý luận
- Bổ sung và làm sáng tỏ cơ sở lý luận về DH theo định hƣớng phát triển NL
GQVĐ, xây dựng quy trình dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT
- Tìm hiểu và lƣu trữ một số tƣ liệu hỗ trợ cho tiến trình DH phần “Nhiệt học”
Vật lý 10 THPT
- Hệ thống tiêu chí đánh giá mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.
Về mặt thực tiễn
- Thiết kế đƣợc 4 giáo án phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT theo quy trình đã
đề xuất
10. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm 3 phần chính: Phần mở đầu, phần nội dung và phần kết luận.
Phần mở đầu
Phần nội dung: Gồm 3 chƣơng, cụ thể
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy học theo định hƣớng phát
triển năng lực giải quyết vấn đề.
Chƣơng 2: Thiết kế hoạt động dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực
giải quyết vấn đề trong phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT .
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm
Phần kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

14



Nếu lấy dấu hiệu tố chất tâm lý để định nghĩa, thì năng lực đƣợc định nghĩa
nhƣ sau: năng lực là một thuộc tính tích hợp của nhân cách, là tổ hợp các đặc tính
tâm lý của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động xác định, đảm
bảo cho hoạt động đó có kết quả tốt đẹp.[5]
Nếu lấy dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định nghĩa,
thì năng lực đƣợc định nghĩa nhƣ sau: “Năng lực là khả năng vận dụng những kiến
thức, kinh nghiệm, 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”. [5]
Trong bối cảnh phát triển chƣơng trình Giáo dục phổ thông, năng lực đƣợc
định nghĩa là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kĩ năng với thái
độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức
hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định.
Nhƣ vậy năng lực là tích hợp giữa kiến thức - kỹ năng - thái độ làm nên khả
năng thực hiện một công việc của chủ thể nhằm đáp ứng yêu cầu phức hợp của hoạt
động trong bỗi cảnh nhất định. Năng lực đƣợc hình thành và phát triển trong hoạt
động.
b. Năng lực chung và năng lực chuyên biệt
Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi, làm nền tảng
cho mọi hoạt động của con ngƣời trong cuộc sống và lao động nghề nghiệp nhƣ:
năng lực nhận thức, năng lực trí tuệ, năng lực về ngôn ngữ và tính toán; năng lực
giao tiếp, năng lực vận động,…Các năng lực này đƣợc hình thành và phát triển dựa
trên bản năng di truyền của con ngƣời, quá trình giáo dục và trải nghiệm trong cuộc
sống; đáp ứng yêu cầu của nhiều loại hình hoạt động khác nhau.
* Năng lực chuyên biệt trong giáo dục
Năng lực chuyên biệt là những năng lực đƣợc hình thành và phát triển trên cơ
sở các năng lực chung theo định hƣớng chuyên sâu, riêng biệt trong các loại hình
hoạt động, công việc hoặc tình huống, môi trƣờng đặc thù, cần thiết cho những hoạt
16


lý

-

K2: Trình bày đƣợc mối quan hệ giữa các kiến thức vật lý.

-

K3: Sử dụng đƣợc kiến thức vật lý để thực hiện các nhiệm

vụ học tập.
-

K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải

pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lý vào các tình
huống thực tiễn.
Nhóm NLTP

HS có thể:

về phƣơng

-

P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lý.

pháp (tập

-

P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp

trong học tập vật lý.
-

P6: chỉ ra đƣợc điều kiện lí tƣởng của hiện tƣợng vật lý.

-

P7: đề xuất đƣợc giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm

tra đƣợc.
-

P8: xác định mục đích, đề xuất phƣơng án, lắp ráp, tiến

hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét.
-

P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính

đúng đắn các kết luận đƣợc khái quát hóa từ kết quả

thí

nghiệm.
Nhóm NLTP

HS có thể:


X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của

mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc
nhóm… ) một cách phù hợp.
-

X7: thảo luận đƣợc kết quả công việc của mình và những

vấn đề liên quan dƣới góc nhìn vật lý.
-

X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lý.

18


HS có thể:
Nhóm NLTP

C1: Xác định đƣợc trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng ,

thái độ của cá nhân trong học tập vật lý.
C2: Lập kế hoạch và thực hiện đƣợc kế hoạch, điều chỉnh kế

liên quan

-

đến cá thể


Yếu tố duy truyền tạo ra những điều kiện ban đầu để con ngƣời có thể hoạt
động có kết quả trong lĩnh vực nhất định. Tuy nhiên, yếu tố này không quy định
những giới hạn tiến bộ của năng lực mà chỉ tạo nên tiền đề của sự phát triển năng
lực. Yếu tố này đƣợc phát triển hay hạn chế phụ thuộc vào môi trƣờng hoạt động
khác nhau.
Thứ hai: Năng lực đƣợc hình thành, phát triển và đƣợc thể hiện thông qua các
hoạt động cụ thể.
19


Năng lực con ngƣời không phải là sinh ra đã có, nó không có sẵn mà nó đƣợc
hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động và giao tiếp.
Năng lực là một yếu tố cấu thành trong một hoạt động cụ thể. Năng lực chỉ tồn
tại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể. Vì thế, năng lực
vừa là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động, nó là điều kiện của hoạt động, nhƣng
cũng phát triển trong chính hoạt động đó. Quá trình dạy học, giáo dục nhằm hình
thành, rèn luyện, phát triển năng lực ở cá nhân tất yếu phải đƣa cá nhân tham gia
vào hoạt động. Biểu hiện của năng lực là biết sử dụng các nội dung và các kỹ năng
trong một tình huống có ý nghĩa, chứ không ở tiếp thu lƣợng tri thức rời rạc.
1.1.3. Các năng lực đặc thù phát triển cho học sinh trong dạy học Vật lý
Có nhiều quan điểm xây dựng chuẩn các năng lực chuyên biệt trong dạy học
từng môn. Hệ thống năng lực đƣợc phát triển theo chuẩn năng lực chuyên biệt môn
Vật lý đối với HS đƣợc xây dựng dựa trên đặc thù môn học của CHLB Đức [6] môn
Vật lý giúp hình thành các năng lực sau:
- Năng lực GQVĐ (đặc biệt quan trọng là năng lực GQVĐ bằng con đƣờng
thực nghiệm hay còn gọi là năng lực thực nghiệm)
- Năng lực tƣ duy;
- Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông;
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ và kí hiệu vật lý;
- Năng lực tính toán;

Tập trung phát triển ở HS:
- Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn tả quy luật vật lý;
- Sử dụng bảng biểu, đồ thị để diễn tả quy luật vật lý;
- Đọc hiểu đƣợc đồ thị bảng biểu;
- Sử dụng đƣợc ngôn ngữ vật lý để mô tả hiện tƣợng;
- Lập đƣợc bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm;
21