ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---------------------------

PHAN THỊ KIM PHƯỢNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”
VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TƯ DUY CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ
PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng – Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---------------------------

PHAN THỊ KIM PHƯỢNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”
VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TƯ DUY CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành

: Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí

1. Lí do chọn đề tài .................................................................................................. 1
2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ......................................................................... 2
3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 3
4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................. 3
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................................... 3
7. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 4
8. Đóng góp của luận văn ........................................................................................ 5
9. Cấu trúc của luận văn .......................................................................................... 5
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 THPT ............................ 6
1.1. Cơ sở lí luận về năng lực tư duy............................................................................... 6
1.1.1. Khái niệm năng lực tư duy ............................................................................ 6
1.1.2. Các năng lực thành phần và mức độ thể hiện của năng lực tư duy ............... 7
1.1.3. Vai trò của phát triển năng lực tư duy trong dạy học .................................... 7
1.1.4. Cách kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh ................................... 7
1.2. Cơ sở lí luận về bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí .................. 8
1.2.1. Bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí ................................. 8
1.2.2. Vai trò của bài tập phát triển năng lực tư duy trong việc thực hiện mục
tiêu môn học .................................................................................................................... 8
1.2.3. Các hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy ............................. 8
1.2.4. Phương pháp giải bài tập vật lí phát triển năng lực tư duy............................ 9
1.3. Các biện pháp phát triển năng lực tư duy trong dạy học bài tập vật lí ................... 11
1.3.1. Biện pháp 1: Sử dụng bài tập trong mọi giai đoạn của bài học (bài tập
trong lúc đặt vấn đề, bài tập trong xây dựng kiến thức mới, bài tập trong tổng kết
tiết học, bài tập trong ôn tập, củng cố mở rộng kiến thức)............................................ 11
1.3.2. Biện pháp 2: Sử dụng phối hợp trắc nghiệm tự luận với trắc nghiệm
khách quan. .................................................................................................................... 11


CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................. 49
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .................................................. 49
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ............................................................ 49
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ........................................................... 49
3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ........................................................ 50
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ................................................................. 50
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm .................................................................. 50
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ....................................................................... 51


v
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm................................................................................ 51
3.3.2. Tiến hành dạy học và quan sát giờ học ....................................................... 52
3.3.3. Công cụ và cách thức đánh giá .................................................................... 52
3.4. Thời gian thực nghiệm sư phạm ............................................................................. 53
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................................ 53
3.5.1. Những khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm .................. 53
3.5.2. Phân tích diễn biến của quá trình thực nghiệm sư phạm ............................. 53
3.5.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm về mặt định lượng ........................ 60
Kết luận Chương 3......................................................................................................... 68
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................................. 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 72
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)


vi


vii


Thí nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm


ix

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

bảng
1.1.

Các mức độ và các biểu hiện của năng lực tư duy khi giải bài
tập cụ thể

Trang
14

3.1.

Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu thực nghiệm

51


dung “Cơ năng”

58

3.7.

Bảng kết quả đánh giá phiếu học tập

60

3.8.

Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút

60

3.9.

Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút

61

3.10.

Bảng phân phối tần suất

62

3.11.



63

3.3.

Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy

64


1

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Tiếp tục thực hiện chủ trương đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo
(mà Nghị quyết Hội nghị Trung ương 9 khóa XI (NQ 29-NQ/TW đề ra) Đại hội Đảng
lần thứ XII đề ra phương hướng: Giáo dục là quốc sách hàng đầu. Phát triển giáo dục
và đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh
quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và
phẩm chất người học; phát triển giáo dục và đào tạo phải gắn với nhu cầu phát triển
kinh tế - xã hội, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, với tiến bộ khoa học, công nghệ; phấn
đấu trong những năm tới, tạo chuyển biến căn bản, mạnh mẽ về chất lượng, hiệu quả
giáo dục và đào tạo; phấn đấu đến năm 2030, nền giáo dục Việt Nam đạt trình độ tiên
tiến trong khu vực.
Từ đó, Đại hội XII xác định những nhiệm vụ chủ yếu: tiếp tục đổi mới mạnh
mẽ, đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục và đào tạo theo hướng coi trọng phát triển
phẩm chất, năng lực của người học…
Thêm nữa, hiện nay, để đáp ứng các yêu cầu của việc đổi mới căn bản và toàn
diện giáo dục, việc dạy học ở trường phổ thông không còn là “tạo ra kiến thức”,
“truyền đạt kiến thức” hay “ chuyển giao kiến thức” mà phải làm cho người học học

tập mong muốn cho các em học sinh làm. Đặc biệt chương “Các định luật bảo toàn” Vật
lí 10 đòi hỏi phải có nhiều bài tập được soạn thảo một cách đa dạng để giáo viên có thể
giúp học sinh phát triển năng lực tư duy của mình ở trên lớp cũng như về nhà.
Trên tinh thần vừa đáp ứng các yêu cầu của việc đổi mới căn bản và toàn diện
giáo dục vừa định hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh, tôi quyết định chọn
đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”
Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh” làm đề tài luận văn của
mình.
2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Trong quá trình tìm hiểu những thông tin khoa học có liên quan đến lĩnh vực
nghiên cứu của đề tài, tôi nhận thấy:
Các bài tập vật lí phục vụ cho việc dạy học vật lí phổ thông xuất hiện rất nhiều.
Các tác giả tùy theo mục đích của mình mà chọn lọc, sắp xếp các bài tập theo mức độ
khác nhau nhưng chưa hướng đến phát triển năng lực tư duy cho học sinh.


3
Trong luận văn thạc sĩ vật lí của tác giả Nguyễn Xuân Phương về đề tài: « Xây
dựng hệ thống bài tập chương « Các định luật bảo toàn » lớp 10 THPT nhằm phát triển
năng lực tư duy độc lập và nâng cao hiệu quả tự học của học sinh » đã có chú ý đến
việc xây dựng hệ thống bài tập trong dạy học nhưng khi sử dụng thì chủ yếu là dạy học
bài tập một cách thông thường.
Như vậy, có rất ít các tài liệu và công trình nghiên cứu xây dựng một cách hệ
thống và đề cập đầy đủ về việc sử dụng bài tập nhằm phát triển năng lực tư duy.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua
việc xây dựng và sử dụng các bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10
THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được các biện pháp và sử dụng chúng trong dạy học bài tập chương

- Nghiên cứu các tài liệu lí luận dạy học bộ môn, chương trình Vật lí các vấn đề
liên quan đến đề tài như:
+ các vấn đề về năng lực, năng lực tư duy.
+ dạy học bài tập vật lí và phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Điều tra thực tế việc dạy học Vật lí ở các trường THPT như trao đổi trực tiếp
với giáo viên, học sinh, dự giờ, sử dụng phiếu điều tra về việc sử dụng các bài tập có
nội dung góp phần phát triển năng lực tư duy của học sinh.
- Điều tra bằng phiếu hỏi.
- Thăm lớp, dự giờ, trò chuyện, trao đổi ý kiến với giáo viên, học sinh. Phỏng
vấn một số giáo viên có kinh nghiệm giảng dạy lâu năm.
- Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”.
7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Soạn thảo một số tiến trình dạy học bài tập ở chương “Các định luật bảo toàn”
theo định hướng phát triển tư duy của học sinh.
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm có đối chứng ở trường trung học phổ thông.
- Tổ chức quan sát, ghi chép trao đổi với học sinh và giáo viên.
- Thực hiện kiểm tra để có tư liệu cho việc đánh giá sự phát triển tư duy của học
sinh.
7.4. Phương pháp thống kê toán học
Phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu, đưa ra những kết quả phân tích
định tính, định lượng từ đó rút ra kết luận cho đề tài.


5
8. Đóng góp của luận văn
- Xây dựng được hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy của học sinh chương
”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.
- Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy của học sinh khi dạy học
bài tập chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.

1.1.1.2. Năng lực tư duy
Trong từ điển tiếng Việt: “Năng lực là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con
người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” [17, tr.656].
Năng lực là khả năng giải quyết một vấn đề nào đó liên quan đến thuộc tính tâm sinh lí
con người. Có thể coi năng lực là những thuộc tính tâm lí của cá nhân, nhờ những
thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặc dù
phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao. Xét theo sự chuyên môn hóa,
năng lực gồm hai loại: Năng lực chung và năng lực riêng. Năng lực chung là những
năng lực cần thiết cho nhiều hoạt động khác nhau, năng lực riêng là những năng lực có
tính chuyên môn nhằm đáp ứng yêu cầu của một lĩnh vực chuyên biệt nào đó [9].
Qua phân tích các khái niệm ở trên, năng lực tư duy của học sinh là khả năng tự
suy nghĩ, tự tìm tòi nghiên cứu để tìm ra phương thức chiếm lĩnh tri thức hay hoàn
thành hoạt động nào đó mà mình hướng tới. Phát triển năng lực tư duy là phát triển
khả năng tự nhận thức, tìm tòi, suy nghĩ, tự phát hiện vấn đề và tìm cách giải quyết
được vấn đề gặp phải [9].


7
1.1.2. Các năng lực thành phần và mức độ thể hiện của năng lực tư duy
Có nhiều cách để phân loại năng lực tư duy, dựa vào tính chất và kết quả của quá
trình tư duy, ta có thể phân loại: năng lực tư duy tích cực, năng lực tư duy độc lập và
năng lực tư duy sáng tạo. Năng lực tư duy tích cực dựa vào tính tích cực nhận thức của
học sinh trong quá trình học tập. Năng lực tư duy độc lập được hiểu là dựa vào sự tự
suy nghĩ của bản thân, có tính độc lập, không chịu tác động từ bên ngoài. Năng lực tư
duy sáng tạo là khả năng tự khám phá, tự tìm ra những cái mới (phương pháp mới,
kiến thức mới) trên cơ sở kĩ năng và kiến thức đã tiếp thu [9].
1.1.3. Vai trò của phát triển năng lực tư duy trong dạy học
Năng lực tư duy được hình thành và phát triển liên tục trong suốt quá trình học
tập vì sự phát triển năng lực thực chất làm thay đổi cấu trúc nhận thức và hành động cá
nhân chứ không đơn thuần là sự bổ sung các mảng kiến thức riêng rẽ. Do đó năng lực

tự tìm tòi, suy nghĩ và tìm được cách giải quyết vấn đề.
1.2.2. Vai trò của bài tập phát triển năng lực tư duy trong việc thực hiện mục tiêu
môn học
Theo lí luận dạy học, về mặt chức năng, các bài tập là những nhiệm vụ được đặt
ra cho học sinh, là phương tiện của giáo viên để tổ chức hoạt động nhận thức, kiểm tra
đánh giá kết quả nhận thức cũng như rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh. Việc dạy
học bài tập phát triển tư duy cho học sinh có tầm quan trọng đặc biệt, nó kích thích
tính độc lập sáng tạo, trau dồi khả năng tự học, học sinh không thụ động tiếp thu kiến
thức bằng cách nghe thầy giảng mà học tích cực bằng hành động của chính mình. Khi
cho học sinh giải bài tập có nghĩa là giáo viên đã cho học sinh tiến hành hình thức vừa
luyện tập vận dụng vừa tìm tòi kiến thức cho học sinh, góp phần thực hiện tốt nhiệm
vụ môn học và nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông.
1.2.3. Các hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy
Hiện nay có hai hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy ở trường
trung học phổ thông là câu hỏi (hoặc bài tập) nhiều lựa chọn trắc nghiệm khách quan
và bài tập tự luận.
Bài tập trắc nghiệm khách quan được Bộ giáo dục và đào tạo đưa vào kì thi tốt
nghiệp THPT Quốc gia với ưu điểm là kiểm tra được toàn diện kiến thức của học sinh,
nội dung bao quát do đó học sinh không thể nào học tủ được mà phải học toàn bộ trên
cơ sở hiểu rõ và vận dụng. Ngoài ra bài tập trắc nghiệm khách quan còn giúp cho học
sinh biết cách vận dụng và linh hoạt trong tính toán làm quen với sự nhạy bén và sớm
định hình một đầu óc tính toán hiểu biết linh hoạt. Nhưng trái lại nó không khơi dậy
được sự sáng tạo trong học sinh khi giải quyết một vấn đề nào đó liên quan đến sự kết


9
hợp nhiều kiến thức vì học sinh thường học tập theo kiểu đối phó nên họ làm bài tập
trắc nghiệm khách quan theo lối đoán mò, làm ẩu.
Bài tập tự luận có thể biểu hiện dưới các hình thức bài tập định tính, bài tập định
lượng, bài tập thực tế, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị. Với bài tập tự luận học sinh có

điều kiện của đầu bài.
2) Xây dựng lập luận và tìm hướng giải bài tập:
Xác lập các mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, các phép biến đổi toán
học liên quan đến bài tập, từ đó đề xuất quá trình/kế hoạch giải bài tập. Bước này đi
phân tích nội dung bài tập, đối chiếu các dữ liệu xuất phát từ cái phải tìm để làm sáng
tỏ bản chất vật lí của những hiện tượng mô tả trong bài. Trong quá trình phân tích, cần
làm sáng tỏ một số vấn đề sau:
- Bài tập đang giải thuộc loại bài tập nào? Định tính hay định lượng? Bài tập thí
nghiệm hay đồ thị.
- Đối tượng đang xét trong trạng thái nào? Ổn định hay biến đổi? Những điều
kiện ổn định hay đang biến đổi như thế nào?
- Có những đặc trưng định tính, định lượng nào đã biết và chưa biết, mối quan hệ
các đặc trưng đó biểu hiện ở những định luật, quy tắc, định nghĩa, công thức nào?
3) Giải bài tập theo định hướng đã đề xuất của mình:
Từ các liên hệ cần thiết đã xác lập được tiếp tục luận giải tính toán để rút ra kết
quả cần tìm.
4) Kiểm tra và biện luận kết quả:
Trong bước này phải phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không
phù hợp với điều kiện đầu bài hoặc không phù hợp với thực tế. Việc biện luận cũng là
một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận. Đôi khi nhờ sự biện luận này
mà học sinh có thể tự phát hiện ra những sai lầm trong quá trình lập luận do sự vô lí
của kết quả thu được.
Trong thực tế việc giải các bài tập vật lí không nhất thiết phải tách bạch một cách
cứng nhắc bước 2 và bước 3 trình bày ở trên, không phải bao giờ cũng xác lập xong
xuôi hệ thống chương trình để rút ra kết quả cần tìm.
Có thể là sau khi xác lập được mối liên hệ vật lí nào đó rồi tiếp tục thiết lập được
mối liên hệ khác. Nghĩa là sự biến đổi các mối liên hệ (các phương trình) cơ bản đã
xác lập được có thể xen kẽ, hòa lẫn với việc tìm tòi xác lập các mối liên hệ cần thiết
tiếp theo.


116), quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết
quả (xem ở phụ lục I.2).


12

1.4.4. Kết quả điều tra
Đã tiến hành điều tra vào tháng 5 năm 2018 tại trường THPT Ngũ Hành Sơn và
các trường trên địa bàn TP. Đà Nẵng. Đó là khoảng thời gian cuối năm học, học sinh
đã học chương “Các định luật bảo toàn”.
- Điều tra 16 giáo viên ở 2 trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng: sử
dụng phiếu điều tra.
- Điều tra 116 học sinh: sử dụng phiếu điều tra, quan sát hoạt động học của học
sinh trong giờ, kiểm tra khảo sát.
Qua việc tổng hợp kết quả tham khảo ý kiến, trao đổi trực tiếp với giáo viên và
học sinh, tham gia dự giờ trên lớp, chúng tôi nhận thấy:
* Tình hình dạy giải bài tập vật lí của giáo viên:
Thông qua việc trao đổi với giáo viên (16 giáo viên) dạy bộ môn Vật lí tại các
trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng về dạy giải bài tập vật lí của giáo viên,
chúng tôi rút ra một số nhận định sơ bộ sau:
- 81,25% giáo viên cho rằng bài tập chương “Các định luật bảo toàn” khá phức
tạp, nhiều bài tập khó, đòi hỏi tư duy cao.
- 100% giáo viên nêu số lượng bài tập nhiều, lại đa dạng nhưng thời gian cho
việc giải bài tập ít.
- Mỗi giáo viên lại có một phương pháp giải riêng không thống nhất với nhau
và không theo một chuẩn chung nào nên học sinh khó nắm bắt cách giải và công tác
kiểm tra đánh giá chất lượng học sinh trong cả khối cũng gặp khó khăn.
- 87,50% giáo viên mong muốn phát triển năng lực tư duy của học sinh thông
qua bài tập nhưng chưa có điều kiện để thực hiện tốt.
- 68,75% giáo viên đã từng sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy cho học

Để đề xuất các tiêu chí và thiết kế thang đo đánh giá các mức độ tư duy của học
sinh thông qua bài tập chúng tôi dựa trên cơ sở:
- Dựa vào các bước/giai đoạn mà học sinh phải thực hiện khi giải bài tập để đưa
ra các tiêu chí.
- Dựa vào sự thành thạo/chất lượng/kết quả của việc thực hiện của từng tiêu chí
để đưa ra thang đo đánh giá các mức độ năng lực tư duy của học sinh khi giải bài tập.
Từ đó, đưa ra các mức độ và các biểu hiện của năng lực tư duy khi giải bài tập cụ
thể thể hiện trên bảng 1.1.