ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ 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
THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

Thừa Thiên Huế, năm 2017


ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ 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 phương pháp dạy học Vật lý
Mã số: 60140111

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


Trường Đại học Sư phạm Huế, đã tạo điều kiện cho tôi học tập và 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 và gia đình đã quan tâm, động viên, giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Thừa Thiên Huế, tháng 9, năm 2017
Tác giả
Hà Thị Kim Anh

3


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

học Vật lý................................................................................................................27
1.2.2.1. Nhóm biện pháp 1: Phát triển các năng lực thành tố của NL GQVĐ..........27
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 hướng 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 chương 1.............................................................................................43
CHƯƠNG 2: 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....................................................................................................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 hướng 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 hướng phát triển năng lực 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...................................................................52
2.2.1.3. Thiết kế các bài tập tiến hành thí nghiệm....................................................55
2.2.2. Vận dụng quy trình tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10....................57
2.3. Xây dựng tiến trình dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 theo định hướng phát

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................95
PHỤ
LỤC.................................................................................................................P1

4


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

Viết đầy đủ

HĐDH
HĐHT
NL
SGK
SL
THTN
TNSP
TNg
THPT
VĐ


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
ST

Số hiệu

Tên bảng

Trang

T
1

Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt môn Vật lý

2

Bảng 1.2


84

9

Bảng 3.3

10

Bảng 3.4

11

Bảng 3.5

12

Bảng 3.6 Phân bố tần suất tích luỹ của hai nhóm lớp

13

Bảng 3.7

14

Bảng 3.8 Bảng tổng hợp các tham số thống kê

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

DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ
1. Danh mục các hình
ST

Số hiệu

Tên hình

T
6

Trang


1

Hình 1.1

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

26

2

Hình 1.2

8 chỉ số hành vi)
Đường phát triển năng lực giải quyết vấn đề

40

Biểu đồ biểu diễn thống kê điểm số (Xi) của bài

88

kiểm tra 1 tiết nhóm TNg và nhóm ĐC
3

Biểu đồ 3.3

Phân bố điểm bài kiểm tra một tiết của HS theo
học lực

7

89


PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Nghị quyết Hội nghị Ban chấp hành Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn
bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ
các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất,
năng lực của người học”, cụ thể “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và
học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng
kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi
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]

“NHIỆT HỌC” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ”.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
2.1. Trên thế giới
Những nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực bắt đầu từ năm 1920, ở Anh
với việc hình thành những “Nhà trường mới” trong đó đề ra mục tiêu là phát triển
năng lực trí tuệ của học sinh. Khuyến khích các biện pháp tổ chức hoạt động do
chính học sinh tự lực, tự quản trong học tập. Xu hướng này đã nhanh chóng ảnh
hưởng sang Mỹ và các nước châu Âu.
Sau chiến tranh thế giới thứ hai ở Pháp cũng đã ra đời những “lớp học mới”. Tại
một số trường trung học thí điểm, mọi hoạt động đều tùy thuộc vào sáng kiến hứng
thú, lợi ích, nhu cầu của học sinh. Giáo viên là người giúp đỡ, phối hợp các hoạt động
của học sinh, hướng học sinh vào sự phát triển nhân cách.
Năm 1996, Paprock đã tổng kết các lý thuyết về các tiếp cận dựa trên năng lực
trong giáo dục, đào tạo và phát triển đã chỉ ra năm đặc tính cơ bản và ưu điểm của
chương trình tiếp cận dựa trên năng lực. Ông đã khẳng định do những đặc tính và ưu
điểm của tiếp cận đào tạo theo năng lực, các mô hình năng lực và những năng lực
được xác định đã và đang được xây dựng, phát triển và sử dụng như là những công cụ
cho việc phát triển rất nhiều chương trình giáo dục, đào tạo và phát triển khác nhau
trên toàn thế giới.[25]
9


Sau năm 2000, các nước có sự xem xét, cải tổ chương trình giáo dục đều theo
định hướng tiếp cận dựa trên năng lực. Tuy nhiên không phải quốc gia nào cũng
tuyên bố đó là chương trình tiếp cận năng lực. Một số nước như Úc, Canada, New
Zealand, Pháp,... tuyên bố chương trình thiết kế theo năng lực và nêu rõ các năng
lực cần có ở học sinh. Indonesia (2006) tuyên bố chương trình thiết kế theo năng
lực nhưng không nêu hệ thống năng lực, mà chỉ nêu chuẩn cụ thể cho chương trình
theo hướng này. Một số nước khác như Hàn Quốc, Phần Lan,... không tuyên bố

GQVĐ tuy nhiên luận án tập trung quá nhiều đến chức năng hỗ trợ của máy vi tính.
Tác giả Nguyễn Thị Tình với luận án tiến sĩ “Phát triển năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 nâng cao
THPT”[28]. Luận án đã phân tích khá sâu sắc các biện pháp phát triển NL GQVĐ
tuy nhiên quy trình để tổ chức HĐDH theo định hướng phát triển NL GQVĐ lại
chưa thực sự được chú ý.
Năm 2014, Vụ giáo dục trung học ban hành tài liệu tập huấn dạy học và kiểm
tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển NL HS, hỗ trợ cán bộ quản
lý giáo dục và GV trung học về nhận thức và kĩ thuật biên soạn câu hỏi/ bài tập để
kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS theo định hướng NL. Cũng trong năm
này, Bộ giáo dục và đào tạo ban hành tài liệu tập huấn PISA 2015 và các dạng câu
hỏi do Oecd phát hành lĩnh vực khoa học đề cao đánh giá NL của HS. Năm 2015,
Bộ Giáo dục và Đào tạo tiếp tục ban hành dự thảo chương trình giáo dục phổ thông
tổng thể nhấn mạnh cần phải phát triển NL của HS, NL GQVĐ là một trong tám NL
chung chủ yếu [1]. Vì vậy, từ năm 2015 có rất nhiều đề tài nghiên cứu nhằm phát
triển NL GQVĐ cho HS.
Tác giả Dương Đức Giáp với luận văn “Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn
đề cho HS trong dạy học một số kiến thức phần “Cơ học” Vật lý 10 với sự hỗ trợ
của bài tập vật lý”[10]. Tác giả Phạm Văn Chơn với luận văn “Tổ chức dạy học
chương “Chất khí” Vật lý 10 nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn
đề”[33]. Các tác giả đều đã đề cập đến các biện pháp để phát triển NL GQVĐ, song
để xây dựng nên một nhóm các biện pháp chung cho phát triển NL GQVĐ lại chưa
thật sâu sắc.

11


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 nhưng chưa có
công trình nào đi sâu nghiên cứu việc tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng

7.4. Nghiên cứu quy trình thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng phát
triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT.
Vận dụng quy trình để thiết kế hoạt động học tập theo định hướng phát triển năng
lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT.
7.5. Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả việc sử dụng hoạt động
học tập theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề đã xây dựng được.
8. Phương pháp nghiên cứu
8.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, Luật Giáo dục của Quốc hội; các chỉ
thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo, các sách, bài báo, tạp chí chuyên ngành về dạy học
và đổi mới phương pháp dạy học;
Nghiên cứu lý luận dạy học vật lý;
Nghiên cứu một số tài liệu về dạy học giải quyết vấn đề; nghiên cứu các luận
án, luận văn liên quan đến đề tài;
Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, chuẩn kiến thức, kỹ năng, chương trình SGK
Vật lý 10.
8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Đàm thoại với giáo viên một số vấn đề về tổ chức hoạt động học tập theo
định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề .
Thực hiện điều tra thăm dò ý kiến của học sinh sau khi thực nghiệm sư phạm.
8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề ở HS, tiến hành xây dựng bộ tiêu chí.
Căn cứ vào các tiêu chí được đặt ra để tiến hành đo mức độ đạt được của năng lực
theo thời gian. Tiến hành thực nghiệm theo mục tiêu trên một số lớp 10 ở THPT.
8.4. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng một số công cụ toán học để xử lý các kết quả điều tra và kết quả
thực nghiệm sư phạm. Tham số sử dụng để xử lý: phần trăm (%).
9. Những đóng góp mới của đề tài
Về mặt lý luận


PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1.1. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề
1.1.1. Khái niệm năng lực
Vấn đề năng lực đã có rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm và đưa ra các định
nghĩa khác nhau.
Theo P.A. Rudich, năng lực là tính chất tâm sinh lý của con người chi phối các
quá trình tiếp thu các kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo cũng như hiệu quả thực hiện một
hoạt động nhất định.[34]
Xavier Roegiers (1996) quan niệm năng lực là một vấn đề tích hợp ở chỗ nó
bao hàm cả những nội dung, những hoạt động cần thực hiện và những tình huống
trong đó diễn ra các hoạt động cần thực hiện và những tình huống trong đó diễn ra
các hoạt động.[5]
Theo John Erpenbeck, năng lực được tri thức làm cơ sở, được sử dụng như
khả năng, được quy định bởi giá trị, được tăng cường qua kinh nghiệm và thực hiện
hóa qua chủ định.[24]
Weitnert (2001), năng lực là những khả năng và kĩ xảo học được hoặc sẵn có
của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động
cơ, xã hội… và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách
nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt. [42]
“Năng lực chính là một tổ hợp các đặc điểm tâm lí của một con người (còn
gọi là tổ hợp thuộc tính tâm lí của một nhân cách), tổ hợp đặc điểm này vận hành
theo một mục đích nhất định tạo ra kết quả của một hoạt động nào đấy”. [ 32]
“Năng lực của một người trong một lĩnh vực nào đó không phải tự nhiên mà
có, mà phần lớn là do công tác, do luyện tập mới có được”. [15]
15


Nếu lấy dấu hiệu tố chất tâm lý để định nghĩa, thì năng lực được định nghĩa
như 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

Năng lực chuyên biệt vừa là mục tiêu, vừa là “đơn vị thao tác” trong các hoạt
động dạy học, giáo dục góp phần hình thành và phát triển các năng lực chung.
- Năng lực chuyên biệt của môn Vật lý
Bảng 1.1. Năng lực chuyên biệt môn Vật lý [5]
Nhóm năng
lực thành

Năng lực thành phần trong môn Vật lý

phần (NLTP)
Nhóm NLTP
liên quan

HS có thể:
-

K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng,

đến sử dụng

định luật, nguyên lí vật lý cơ bản, các phép đo, các hằng số vật

kiến thức vật

lý.

lý

-


thực nghiệm

-

và năng lực

nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lý.

mô hình hóa)

-

P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lý thông tin từ các

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

thức vật lý.
17


-

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

trong học tập vật lý.
-

P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lý.

-


bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lý (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 lý

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 lý 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 lý.
-



C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lý- các

giải pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi
trường.
-

C5: sử dụng được kiến thức vật lý để đánh giá và cảnh báo

mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống
và của các công nghệ hiện đại.
-

C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lý lên các mối quan hệ xã

hội và lịch sử.
Hai loại năng lực chung và năng lực chuyên biệt luôn bổ sung và hỗ trợ cho
nhau.
1.1.2. Đặc điểm của năng lực
Năng lực có hai đặc điểm cơ bản [9].
Thứ nhất: Năng lực thể hiện đặc thù tâm lí, sinh lí khác biệt của cá nhân, chịu
ảnh hưởng của yếu tố bẩm sinh di truyền về mặt sinh học.
Yếu tố duy truyền tạo ra những điều kiện ban đầu để con người 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 được phát triển hay hạn chế phụ thuộc vào môi trường hoạt động
khác nhau.
19



- Khả năng phát hiện hoặc xác định rõ VĐ cần giải quyết, chuyển VĐ thực
tiễn thành dạng có thể khám phá, giải quyết (bài toán khoa học);
- Thu thập thông tin, phân tích, đặt ra các tiên đoán hoặc giả thuyết và đưa ra
các phương án giải quyết;
- Chọn phương án tối ưu và đưa ra ý kiến cá nhân về phương án lựa chọn;
- Hành động theo phương án đã chọn để GQVĐ, khám phá các giải pháp mới
mà có thể thực hiện được và điều chỉnh hành động của mình;
- Đánh giá cách làm của mình và đề xuất những cải tiến mong muốn.
2. Năng lực tư duy
Tập trung phát triển ở HS:
- Hình thành và kết nối các ý tưởng; nghiên cứu để thay đổi giải pháp trước sự
thay đổi của bối cảnh; đánh giá rủi ro và dự phòng, xem xét dưới nhiều góc độ khi
tìm kiếm giải pháp và triển khai các ý tưởng;
- Lập luận về quá trình suy nghĩ, xem xét các quan điểm trái chiều và phát
hiện các điểm hạn chế trong quan niệm của mình; xác định, lập kế hoạch áp dụng
vào hoàn cảnh mới.
3. Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông
Tập trung phát triển ở HS:
- Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng để mô hình hóa quá trình diễn ra các
hiện tượng vật lý;
- Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô tả đối tượng vật lý.
4. Năng lực sử dụng ngôn ngữ và kí hiệu vật lý
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 được đồ thị bảng biểu;
21