ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

CHÂU THỊ BÍCH NGỌC

SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC”
VẬT LÍ 11 THPT THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

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

Thừa Thiên Huế, năm 2017


ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

CHÂU THỊ BÍCH NGỌC

SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC”
VẬT LÍ 11 THPT THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

Chuyên ngành

: Lí luận và PPDH bộ môn Vật lí

Mã số

: 60 14 01 11

Tác

giả

xin

bày

tỏ

lòng

biết

ơn

sâu

sắc

tới

PGS.TS. Nguyễn Thị Nhị đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ
tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu và giáo
viên Vật lí trường THPT Vân Canh – huyện Vân Canh – tỉnh Bình
Định đã tạo điều kiện để tác giả tiến hành thực nghiệm sư phạm đề
tài.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè
và người thân đã giúp đỡ, động viên tác giả trong quá trình nghiên

4. Giả thuyết khoa học ........................................................................................... 8
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................................... 9
6. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................... 9
7. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 9
8. Phương pháp nghiên cứu đề tài .......................................................................... 9
9. Đóng góp của luận văn ....................................................................................... 9
10. Cấu trúc của luận văn ...................................................................................... 10
NỘI DUNG

...................................................................................................... 11

Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI
TẬP THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT............. 11
1.1. Năng lực

...................................................................................................... 11

1.1.1. Khái niệm ................................................................................................. 11
1.1.2. Năng lực chung và năng lực đặc thù........................................................ 12
1.1.3. Cấu trúc của năng lực .............................................................................. 15
1.2. Năng lực giải quyết vấn đề.............................................................................. 15
1.2.1. Khái niệm ................................................................................................. 15
1.2.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề .................................................. 16

1


1.2.3. Bộ tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề ...................................... 17
1.3. Bài tập vật lí với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh .... 23



2.2.1. Qui trình biên soạn câu hỏi/ bài tập theo định hướng năng lực ............... 48
2.2.2. Sưu tầm, xây dựng bài tập vật lí theo định hướng bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh ...................................................................................... 48
2.3. Thiết kế các tiến trình dạy học các kiến thức cụ thể phần “Quang hình học” Vật
lí 11 THPT theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh với sự
hỗ trợ của bài tập .................................................................................................... 71
2.4. Kết luận chương 2 ........................................................................................... 80
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................... 81
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .......................................... 81
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ........................................................ 81
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ....................................................... 81
3.2. Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm .......................................... 81
3.2.1. Đối tượng ..................................................................................................... 81
3.2.2. Nội dung ...................................................................................................... 81
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ................................................................ 81
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm ............................................................................ 81
3.3.2. Phương pháp tiến hành ............................................................................ 82
3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .......................................................... 83
3.4.1. Đánh giá định tính.................................................................................... 83
3.4.2. Đánh giá định lượng ................................................................................ 87
3.4.3. Kiểm định giả thuyết thống kê................................................................. 90
3.5. Kết luận chương 3 ........................................................................................... 91
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 95
PHỤ LỤC ............................................................................................................ P1

3



Giáo viên

5

HS

Học sinh

6

NLTP

Năng lực thành phần

7

TNg

Thực nghiệm

8

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

9

THPT

Nhân lực là nhân tố quyết định đối với sự phát triển của mỗi quốc gia. Trình độ
phát triển của nguồn nhân lực là thước đo chủ yếu cho sự phát triển của quốc gia
đó. Vì vậy, nhiều nước trên thế giới rất coi trọng việc phát triển nhân lực. Ở nước
ta, 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. Điều này đặt ra cho ngành
Giáo dục một nhiệm vụ hết sức nặng nề, phát triển con người toàn diện để đáp ứng
yêu cầu trong thời đại mới [11].
Hội nghị Ban chấp hành Trung ương 8 khoá XI đã đề ra Nghị quyết số 29NQ/TW ngày 04-11-2013 và Nghị quyết số 44/NQ-CP ngày 09-6-2014 của Chính
phủ ban hành Chương trình hành động của Chính phủ, thực hiện Nghị quyết số 29NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đáp ứng yêu cầu công
nghiệp hoá, hiện đại hoá trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ
nghĩa và hội nhập quốc tế. Trong đó nhấn mạnh đổi mới chương trình, sách giáo
khoa phổ thông, khung chương trình đào tạo ở bậc đại học và giáo dục nghề nghiệp
theo hướng phát huy tư duy sáng tạo, năng lực tự học, tự nghiên cứu, tăng thời gian
thực hành, tập trung vào những nội dung, kỹ năng người học [1], [11].
Luật Giáo dục Việt Nam năm 2005, ghi rõ: “Mục tiêu của Giáo dục phổ thông là giúp
học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ
bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con
người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân, chuẩn bị
cho học sinh tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo
vệ Tổ quốc”. (Điều 27: Mục tiêu Giáo dục phổ thông, trang 75).
Từ những mục tiêu đó, giáo dục phổ thông đang chú trọng đến việc đổi mới phương
pháp dạy học, nhằm bồi dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn
đề. Và khi bàn về mục tiêu và phương pháp bồi dưỡng con người Việt Nam trong thời
đại mới, Thái Duy Tuyên đã cho rằng: Giáo dục không chỉ đào tạo con người có năng
lực tuân thủ, mà chủ yếu là những con người có năng lực sáng tạo, biết cách đặt vấn đề,
nghiên cứu và giải quyết vấn đề.

6




7


lực sáng tạo của học sinh (HS) trong dạy học vật lí” và “Dạy học vật lí ở trường
phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động tích cực, chủ động, sáng tạo và tư
duy khoa học” chỉ mới nghiên cứu về các biện pháp nhằm thực hiện dạy học sáng
tạo.
Hoàng Thị Thu Hà với “Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong
dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10”, chỉ nêu được một số tiêu chí
đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS.
Vũ Thị Minh với “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo
trong dạy học phần cơ học lớp 10 THPT” đã xây dựng và đề xuất được tiến trình
sử dụng bài tập sáng tạo vào dạy học vật lí dưới hình thức bài học bài tập và bài
học thực hành.
Thực tế cho thấy hiện nay vấn đề bồi dưỡng năng lực GQVĐ trong dạy học ở
trường THPT chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ. Cụ thể chưa có công trình
nào nghiên cứu về vấn đề bồi dưỡng năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của bài tập vật
lí cho học sinh trong dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 THPT.
Trong phạm vi đề tài của mình, tôi sẽ kế thừa những kết quả của các công trình
nghiên cứu trước đây, đồng thời sẽ nghiên cứu việc sử dụng bài tập vật lí theo
hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất các biện pháp bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS thông qua việc dạy
học bài tập vật lí nhằm nâng cao năng lực GQVĐ và phát huy được tính tích cực,
chủ động của học sinh trong học tập, từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở
trường THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được các biện pháp sử dụng bài tập để bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề cho HS thì năng lực GQVĐ của học sinh được nâng cao, phát huy

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
- Phương pháp thống kê toán học.
9. Đóng góp của luận văn
Về lý luận:
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực, năng lực giải quyết vấn đề, bồi dưỡng
năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học BTVL.

9


- Đề xuất được các biện pháp sử dụng bài tập bồi dưỡng năng lực GQVĐ trong
dạy học Vật lí.
Về thực tiễn:
- Điều tra, phân tích và đánh giá được thực trạng bồi dưỡng năng lực GQVĐ và
sử dụng bài tập bồi dưỡng năng lực GQVĐ trong dạy học Vật lí ở một số trường
THPT trên địa bàn tỉnh Bình Định.
- Tuyển chọn và xây dựng được hệ thống bài tập phần “Quang hình học” Vật lí
11 THPT theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS.
- Thiết kế 3 tiến trình dạy học các kiến thức cụ thể của phần “Quang hình học”
theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS.
10. Cấu trúc của luận văn
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng bài tập theo hướng bồi
dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường THPT
Chương 2. Sử dụng bài tập phần “Quang hình học” Vật lí 11 theo hướng bồi
dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

10




11


động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt nhất trong lĩnh vực
hoạt động ấy”.
Như vậy, năng lực là khả năng của cá nhân thực hiện một công việc chuyên
môn và được thể hiện trong hoạt động thực tiễn. Trong đó, năng lực được hình
thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện cho phép con
người thực hiện thành công một hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong
điều kiện cụ thể.
1.1.2. Năng lực chung và năng lực đặc thù
Theo Chương trình Giáo dục phổ thông – Chương trình tổng thể của Bộ Giáo
dục và Đào tạo (tháng 7 năm 2017) đã nêu định hướng về các năng lực chung của
HS cấp THPT gồm các năng lực sau: Năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp
và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Bên cạnh đó, cũng có các năng
lực chuyên môn: Năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực tìm hiểu tự nhiên
và xã hội, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ, năng lực thể
chất [1].
Trên cơ sở đó, các năng lực chuyên biệt môn Vật lí được hình thành dựa trên
đặc thù bộ môn, phương pháp nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn.
Dưới đây, là hệ thống năng lực được phát triển theo chuẩn năng lực chuyên biệt
môn Vật lí đối với HS 15 tuổi của Cộng hòa Liên bang Đức [13].
Môn Vật lí giúp hình thành các năng lực sau:
-

Năng lực giải quyết vấn đề

-


Nhóm

NLTP HS có thể:

liên quan đến
sử dụng

kiến

thức vật lí

- K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại
lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng
số vật lí.
- K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí.
- K3: Sử dụng được kiến thức vật lí 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 lí vào các tình
huống thực tiễn.

Nhóm NLTP về
phương

pháp

(tập trung vào
năng lực thực
nghiệm



trao đổi thông

HS có thể
- X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ
vật lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí.

tin

- X2: Phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên
bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành).
- X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác
nhau.
- X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các
thiết bị kĩ thuật, công nghệ.
- X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật
lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm
việc nhóm…).
- X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí
của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm
việc nhóm… ) một cách phù hợp.
- X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và những
vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí.
- X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí.
Nhóm
NLTP
quan
nhân

HS có thể

xử. Đó là mối quan hệ giữa nguồn lực (đầu vào) và kết quả (đầu ra) hay giữa cấu
trúc bề mặt với cấu trúc bề sâu của năng lực.
Tiếp cận cấu trúc của năng lực theo năng lực bộ phận
Theo quan điểm này, năng lực bao gồm:
- Hợp phần: lĩnh vực chuyên môn tạo nên năng lực.
- Thành tố: là các năng lực hoặc các kĩ năng bộ phận, tạo nên mỗi hợp phần.
- Hành vi: là bộ phận được chia tách từ mỗi thành tố.
1.2. Năng lực giải quyết vấn đề
1.2.1. Khái niệm
Theo Pisa 2003: “Năng lực GQVĐ là khả năng một cá nhân có thể sử dụng
các quy trình nhận thức để đối mặt và giải quyết những vấn đề thật mang tính chất
liên ngành trong khi giải pháp không phải luôn rõ ràng và những mảng kiến thức
cần thiết để giải quyết vấn đề, không chỉ nằm riêng rẽ trong một lĩnh vực toán học,
khoa học hay đọc hiểu” [12].
Như vậy, năng lực GQVĐ là khả năng của cá nhân tham gia vào quá trình
nhận thức để phát hiện, hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề, mà ở đó HS
chưa thể tìm ra ngay giải pháp để giải quyết vấn đề đó, bao gồm cả thái độ sẵn sàng
tham gia vào các tình huống có vấn đề.

15


1.2.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề
Trên sơ sở phân tích cấu trúc năng lực theo năng lực bộ phận, bao gồm:
- Hợp phần: lĩnh vực chuyên môn tạo nên năng lực.
- Thành tố: là các năng lực hoặc các kĩ năng bộ phận, tạo nên mỗi hợp phần.
- Hành vi: là bộ phận được chia tách từ mỗi thành tố.
Từ đó, xác định các năng lực hợp phần của năng lực GQVĐ bao gồm:
- Tìm hiểu vấn đề: Phát hiện, nhận biết vấn đề; làm rõ bản chất của vấn đề;
biểu đạt vấn đề; xác định mục tiêu vấn đề.

kết quả và giải pháp đã thực hiện; khái quát hóa cho những vấn đề tương tự.
+ Thực hiện giải pháp: Sau khi lựa chọn được phương pháp tối ưu, HS cần lập
kế hoạch thực hiện giải pháp: tiến trình thực hiện, phân bổ, cách sử dụng các nguồn
lực. Từ đó, thực hiện kế hoạch đề ra để tiến hành GQVĐ.
+ Trình bày, đánh giá kết quả, giải pháp đã thực hiện: Từ những kết quả thu
được, HS cần đối chiếu với mục tiêu ban đầu để đánh giá kết quả thực hiện. Nêu kết
quả chưa phù hợp, cần tìm ra lí do để khắc phục, hoàn thiện vấn đề. Từ những kết
luận đã nêu cho vấn đề vừa giải quyết, cần khái quát hóa lý thuyết, để áp dụng cho
những vấn đề tương tự, rút kinh nghiệm cho những hoạt động tiếp theo.
1.2.3. Bộ tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề
Từ những năng lực hợp phần, các năng lực thành tố đã được trình bày ở trên.
Để xây dựng bộ tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ, cần dựa trên cơ sở các chỉ số
hành vi được mô tả bằng các tiêu chí chất lượng tương ứng.
Bảng 1.2. Cấu trúc năng lực GQVĐ của HS với sự hỗ trợ của BTVL
Hợp
phần

Thành tố

Tìm

Phát

hiện,

hiểu

nhận

biết

M3: Quan sát, mô tả được sự vật,
hiện tượng bằng ngôn ngữ vật lý, xác
định được mâu thuẫn có trong vấn đề

17


nhưng có sự hướng dẫn của GV.
M4: Quan sát nhanh, mô tả chính
xác, tự xác định được mâu thuẫn có
trong vấn đề.
Làm rõ bản (2)
chất

của

vấn đề

Phân

M1: Chưa phân tích được và hiểu sai

tích kỹ vấn đề, bản chất vấn đề.
tìm ra được M2: Hiểu đúng một phần các dữ kiện
điểm cốt lõi của vấn đề, đưa ra được điểm cốt lõi
của vấn

đề, của vấn đề nhưng có sự hướng dẫn

đưa ra được của GV.

được công thức, định luật nhưng còn
sai, sót một phần nhỏ khi GQVĐ.
M4: Viết được nội dung của vấn đề
dưới dạng các kí hiệu, diễn đạt vấn
đề bằng ngôn ngữ vật lí nhằm đưa ra

18


được mối liên hệ của các dữ kiện và
xác định đúng các định luật vật lí
cho vấn đề.
Xác

định (4)

mục

tiêu định mục tiêu, của vấn đề.

của vấn đề

định

M1: Chưa xác định được mục tiêu

Xác

hướng M2: Xác định được mục tiêu nhưng


giá

chọn

thông tin

được

Tìm

nguồn đề.
tin M2: Xác định đúng một số ít thông

thông

xác, tin liên quan đến vấn đề.

giải

chính

pháp

phân tích

M3: Xác định đúng hơn một nửa các

thông tin rõ thông tin cần thiết để giải quyết vấn
ràng, logic.


đã biết với vấn hệ giữa kiến thức đã biết với vấn đề,

với

đề.

nhưng chưa đầy đủ.

19


M3: Xác định được đầy đủ mối liên
hệ giữa kiến thức đã biết với vấn đề.
M4: Xác định được đúng và đầy đủ
mối liên hệ giữa kiến thức đã biết
với vấn đề. Từ đó, định hướng được
một số giải pháp trên cơ sở những
kiến thức đã biết.
Đề xuất và

(7)

Đưa ra M1: Có đưa ra giải pháp GQVĐ

lựa

chọn

một



hiện (8)

Thực

M1: Thực hiện giải pháp dưới sự

hiện và giải pháp

hiện kế hoạch giúp đỡ của GV.

đánh

theo giải pháp M2: Tự thực hiện giải pháp theo

giá giải

đã đề xuất.

đúng kế hoạch đã đề ra, chưa giải
quyết được khó khăn trong quá trình

pháp

thực hiện.
M3: Tự thực hiện giải pháp theo kế
hoạch và khắc phục được một số khó
khăn trong quá trình thực hiện giải
pháp.
M4: Tự thực hiện giải pháp và thu

lắng nghe, nhưng có nhiều bạn
không đồng tình.
M3: Trình bày được kết quả thực
hiện giải pháp mà kết quả này được
đa số các bạn đồng tình và lắng
nghe.
M4: Trình bày được kết quả thực
hiện giải pháp mà kết quả này được
đa số các bạn đồng tình, lắng nghe
và giải thích được thắc mắc, thuyết
phục người nghe.

21