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

LÊ VŨ THÁI SƠN

LÊ VŨ THÁI SƠN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
BỘ MÔN VẬT LÍ

NGÀNH LÝ LUẬN VÀ PPDH

CỦA HỌC SINH THÔNG QUA TỔ CHỨC
HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ CÁC ỨNG DỤNG
KĨ THUẬT CỦA VẬT LÍ THUỘC CHƯƠNG
“CHẤT KHÍ”-VẬT LÍ 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ
LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

KHOÁ 34

Đà Nẵng – Năm 2018


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

LÊ VŨ THÁI SƠN


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ..................................................................XII
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................................1
2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu..............................................................................2
3. Mục tiêu của đề tài ....................................................................................................3
4. Giả thuyết khoa học...................................................................................................4
5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ................................................................................4
6. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................................4
7. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................5
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận .......................................................................5
7.2. Phương pháp điều tra, quan sát .........................................................................5
7.3. Phương pháp nghiên cứu thống kê toán học ....................................................5
7.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ..................................................................5
8. Đóng góp của đề tài ...................................................................................................6
9. Cấu trúc luận văn ......................................................................................................6
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC TỔ CHỨC HOẠT
ĐỘNG NGOẠI KHÓA VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO
HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH .7
1.1. Năng lực giải quyết vấn đề [15] .........................................................................7

1.1.1. Một số khái niệm ................................................................................ 7
1.1.2. Cấu trúc [1], [16] ................................................................................ 7
1.1.3. Biểu hiện [3] ....................................................................................... 9
1.1.4. Biện pháp phát triển ........................................................................... 9
1.1.5. Phương pháp đánh giá NL GQVĐ .................................................. 13
1.2. Hoạt động ngoại khóa Vật lí ở trường phổ thông .........................................19

1.2.1. Vị trí vai trò của HĐNK trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy
học vật lí ở trường phổ thông [8]............................................................... 19
1.2.2. Các đặc điểm của HĐNK Vật lí [8] ................................................. 19

1.4.5. Nguyên nhân những hạn chế và cách khắc phục .......................... 34
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ............................................................................................35
CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ CÁC ỨNG
DỤNG KĨ THUẬT CỦA VẬT LÍ THUỘC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH ..36
2.1. Mục tiêu dạy học kiến thức về chương “Chất khí” Vật lí 10 .......................36

2.1.1. Mục tiêu về kiến thức ....................................................................... 36
2.1.2. Mục tiêu về kĩ năng, thái độ ............................................................ 36
2.1.3. Mục tiêu phát triển năng lực ........................................................... 36
2.2. Quy trình thiết kế tổ chức hoạt động ngoại khóa ..........................................36

2.2.1. Xác định mục tiêu của hoạt động ngoại khóa ................................ 36
2.2.2. Xác định nội dung của hoạt động ngoại khóa ................................ 37
2.2.3. Xác định phương pháp dạy học ngoại khóa ................................... 37
2.2.4. Xác định hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa ........................ 38


V

2.2.5. Dự kiến các bước tiến hành hoạt động ngoại khóa ....................... 38
2.2.6. Dự kiến các khó khăn của học sinh trong quá trình thực hiện các
nhiệm vụ và các phương án hỗ trợ ............................................................ 39
2.3. Tiến trình dạy học hoạt động ngoại khóa ......................................................43

2.3.1. Tiến trình dạy học “Thiết kế và chế tạo mô hình vật chất chức năng
xy lanh khí nén” ......................................................................................... 43
2.3.2. Tiến trình dạy học “Thiết kế và chế tạo mô hình vật chất chức năng
máy nén khí” .............................................................................................. 50
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ............................................................................................56

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

PPDH

Phương pháp dạy học

ƯDKT

Ứng dụng kĩ thuật

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

NL GQVĐ

Năng lực giải quyết vấn đề

SGK



VII
THÔNG TIN LUẬN VĂN THẠC SĨ


VIII


IX

INFORMATION PAGE OF MASTER THESIS


X


XI
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

Trang

bảng
1.1

Bảng mô tả NL GQVĐ

9


2.1

Dự kiến những khó khăn của HS trong quá trình thực hiện

39

nhiệm vụ thiết kế và chế tạo xy lanh khí nén
2.2

Dự kiến những khó khăn của HS trong quá trình thực hiện

41

nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy nén khí
3.1

Kết quả NL GQVĐ của HS nhóm 1 qua nhiệm vụ 2

57

3.2

Kết quả NL GQVĐ của HS nhóm 2 qua nhiệm vụ 2

60

3.3

Kết quả NL GQVĐ của HS nhóm 1 qua nhiệm vụ 3


Trang

Bểu đồ kết quả NL GQVĐ đầu vào (Nhiệm vụ 1) của HS nhóm

31

hình vẽ
1.1

1
1.2

Biểu đồ kết quả NL GQVĐ đầu vào (Nhiệm vụ 1) của HS nhóm

33

2
3.1

Biểu đồ kết quả NL GQVĐ của HS nhóm 1 qua nhiệm vụ 2

59

3.2

Biểu đồ kết quả NL GQVĐ của HS nhóm 2 qua nhiệm vụ 2

61


71

vụ
3.8

Biểu đồ sự phát triển NL GQVĐ của HS qua các nhiệm vụ của

72

HS nhóm 2
3.9

Biểu đồ kết quả NL GQVĐ của HS Thị Ngân qua các nhiệm vụ

74

3.10

Biểu đồ kết quả NL GQVĐ của HS Hoàng Yến qua các nhiệm

75

vụ


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Giáo dục thế kỷ 21 chịu tác động của nhiều yếu tố như: Sự phát triển như vũ bão
của khoa học, kỹ thuật đặc biệt là công nghệ thông tin, sự tương tác ở mức độ cao của


2
đường nhận thức của các nhà khoa học và có thể thông qua hoạt động ngoại khóa
(HĐNK).
Qua quá trình tìm hiểu thực tế, tôi thấy: Việc dạy và học theo chương trình mới
đã có nhiều ưu điểm. Tuy nhiên, dạy học nội khóa vẫn còn rất nặng nề, chưa có thời
gian và điều kiện kích thích được sự hứng thú học tập và chưa phát triển được NL GQVĐ
của HS. Do vậy, để đạt được mục tiêu đã đề ra của nền giáo dục, cần phải đa dạng hóa
các hình thức tổ chức hoạt động học tập của học sinh, và cần khẳng định vai trò quan
trọng của hoạt động ngoài giờ lên lớp (hay hoạt động ngoại khóa). Đây là một hình thức
dạy học mang lại hiệu quả cao nhưng hiện nay chưa được chú trọng ở các trường phổ
thông nước ta. Nó giúp học sinh củng cố kiến thức, phát huy tính tích cực, chủ động,
phát triển NL GQVĐ. Đây là những điều mà nội khóa làm chưa tốt do điều kiện thời
gian, phương tiện dạy học hay do sức ép thi cử.
Thực tiễn trong những năm gần đây ở các trường phổ thông hiện nay, HĐNK nói
chung và HĐNK vật lí nói riêng ít được tổ chức, lãnh đạo nhà trường và giáo viên bộ
môn chưa có sự đầu tư cho hoạt động này. Về mặt lí luận, việc nghiên cứu các hình thức
tổ chức HĐNK vật lí trong nhà trường phổ thông cũng chưa được sự quan tâm nghiên
cứu thích đáng của các nhà lí luận dạy học bộ môn.
Với mong muốn góp phần vào việc nghiên cứu, nâng cao chất lượng, hiệu quả
dạy và học vật lí ở trường trung học phổ thông, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài:
“PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH THÔNG
QUA TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ CÁC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT
CỦA VẬT LÍ THUỘC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ”-VẬT LÍ 10”
2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Ở nước ta trong những năm gần đây có nhiều tác giả đã có những công trình
nghiên cứu, bài viết khác nhau liên quan đến dạy học theo định hướng phát triển năng
lực của người học như:
- Vũ Trọng Rỹ, Phạm Xuân Quế. “Kiểm tra đánh giá kết quả học tập môn Vật lí
của học sinh ở trường phổ thông theo định hướng phát triển năng lực”. [12]

tra đánh giá năng lực học sinh. Tuy nhiên các tác giả đã tập trung phát triển năng lực
chung hoặc tập trung phát triển một năng lực cụ thể như năng lực giải quyết vấn đề
nhưng chưa áp dụng trong hoạt động ngoại khóa với nội dung “Chất khí”, từ đó chúng
tôi tập trung nghiên cứu phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua tổ
chức HĐNK, nội dung chương Chất khí.
3. Mục tiêu của đề tài
Thiết kế và tổ chức hoạt động ngoại khóa về các ứng dụng kĩ thuật của vật lí
thuộc chương “Chất khí” vật lí 10 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh.


4
4. Giả thuyết khoa học
Nếu nghiên cứu và tổ chức được một số chủ đề hoạt động ngoại khóa về các ứng
dụng kĩ thuật của vật lí thuộc chương “Chất khí” vật lí 10 theo hướng thiết kế và chế tạo
mô hình thiết bị thì sẽ góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
NL GQVĐ của HS được phát triển trong HĐNK về các ƯDKT của vật lí thuộc
chương “Chất khí” vật lí 10.
Trong thời gian và khả năng cho phép, tôi chỉ tập trung nghiên cứu quá trình tổ
chức HĐNK về các ứng dụng kĩ thuật của vật lí thuộc chương “Chất khí” vật lí 10 nhằm
phát triển NL GQVĐ của học sinh ở trường THPT Nguyễn Hiền huyện Duy Xuyên, tỉnh
Quảng Nam.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có những nhiệm vụ chủ yếu sau:
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về phát triển NL GQVĐ của học sinh trong học tập
nói chung và trong học tập môn vật lí nói riêng.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của HĐNK, đặc biệt là lí luận về HĐNK vật lí. Trong
đó có việc nghiên cứu vai trò của việc dạy học các ƯDKT vật lí để phát triển NL GQVĐ
của HS.

- Nghiên cứu các tài liệu lí luận dạy học vật lí, phương pháp dạy học vật lí, thí
nghiệm vật lí phổ thông về chương “Chất khí”.
- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách bài tập, sách hướng dẫn giảng
phần “Chất Khí” Vật lí 10 THPT.
7.2. Phương pháp điều tra, quan sát
- Phỏng vấn giáo viên và học sinh để nắm tình hình dạy học các ƯDKT vật lí và
sử dụng các phương pháp dạy học ở một số trường THPT.
- Xây dựng mẫu phiếu điều tra để có cơ sở cho việc cần phải đổi mới phương
pháp dạy học vật lí hiện nay ở THPT, khắc phục những khó khăn trong dạy học các
ƯDKT vật lí để có những biện pháp dạy học phù hợp.
7.3. Phương pháp nghiên cứu thống kê toán học
- Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm
và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác nhau trong kết quả học tập của hai nhóm
thực nghiệm và đối chứng.
7.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành TNSP theo kế hoạch. Phân tích kết quả thu được trong quá trình
TNSP để kiểm tra đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra.


6
8. Đóng góp của đề tài
- Đưa ra cấu trúc NL GQVĐ trong dạy học Vật lí với các biểu hiện hành vi và
tiêu chí đánh giá các biểu hiện hành vi của NL GQVĐ của HS, các biện pháp phát triển
NL GQVĐ.
- Xây dựng được 2 tiến trình dạy học ngoại khóa phát triển NL GQVĐ cho 2
nhiệm vụ.
- Luận văn là tài liệu tham khảo hữu ích cho các giáo viên viên, sinh viên ngành
sư phạm Vật lí.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài các phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, nội dung chính của luận văn

Theo Định nghĩa trong đánh giá PISA, 2012 thì NL GQVĐ là những khả năng
của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa
rõ ràng. Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể
hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng. [18]
1.1.2. Cấu trúc [1], [16]
Theo chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực, cấu trúc NL GQVĐ
dự kiến phát triển ở HS gồm 4 thành tố, mỗi thành tố bao gồm một số hành vi cá nhân
khi làm việc độc lập hoặc khi làm việc nhóm trong quá trình GQVĐ. Cụ thể là:
- Tìm hiểu, khám phá vấn đề: Nhận biết được tình huống, phân tích được tình
huống cụ thể, phát hiện được tình huống có vấn đề, chia sẻ sự am hiểu về vấn đề với
người khác.
- Đề xuất, lựa chọn giải pháp: Lựa chọn, sắp xếp, tổng hợp thông tin với kiến
thức đã học. Xác định thông tin, biết tìm hiểu các thông tin có liên quan, từ đó xác định
cách thức, quy trình, chiến lược/ giải pháp giải quyết và cách thống nhất hành động.


8
- Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp:
+ Lập kế hoạch: Thiết lập tiến trình thực hiện (thu thập dữ liệu, thảo luận, xin ý
kiến, giải quyết các mục tiêu…), thời điểm giải quyết từng mục tiêu.
+ Thực hiện kế hoạch: Thực hiện và trình bày giải pháp, điều chỉnh kế hoạch để
phù hợp với thực tiễn và không gian vấn đề khi có sự thay đổi.
- Đánh giá và phản ánh giải pháp: Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ. Suy
ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ. Điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới,
xác nhận những kiến thức và kinh nghiệm thu được. Đề xuất giải pháp cho những vấn
đề tương tự. Như vậy, cấu trúc NL GQVĐ được mô tả bởi 4 thành tố và các chỉ số hành
vi được mô tả bởi sơ đồ sau:
NL GQVĐ

Tìm hiểu

và thực hiện
giải pháp

Đánh giá,
phản ánh
giải pháp

Lập kế hoạch
thực hiện

Đánh giá giải
pháp đã thực
hiện

Phân công
nhiệm vụ

Tự nhận xét
về quá trình
thực hiện
giải pháp

Thực hiện kế
hoạch

Xác nhận
kiến thức thu
được
Khái quát hóa
các vấn đề


Đánh giá, phản ánh Đánh giá, phản ánh giải pháp giải quyết vấn đề; Suy ngẫm
giải pháp giải quyết về cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề để điều chỉnh và
vận dụng trong bối cảnh mới.

vấn đề

1.1.4. Biện pháp phát triển
Sau khi nghiên cứu những công trình nghiên cứu khoa học, những luận văn, luận
án của một số môn khoa học tự nhiên đã đề xuất [12], [15] chúng tôi có thể vận những
nguyên tắc xây dựng biện pháp và biện pháp phát triển NL GQVĐ với các sự điều chỉnh
sau:
1.1.4.1. Nguyên tắc xây dựng các biện pháp
a. Nguyên tắc 1: Đảm bảo tính khoa học, tính tư tưởng và tính thực tiễn
Tính khoa học vừa yêu cầu sự chính xác về mặt Vật lí vừa yêu cầu sự chính xác
về mặt Triết học.
Đức tính chính xác – một đức tính cần thiết của con người lao động cũng được
bồi dưỡng, nâng dần lên nếu thông qua quá trình dạy học chúng ta có trang bị cho HS
những tri thức Vật lí chính xác.
Hình thành ở HS những phương pháp suy nghĩ và làm việc của khoa học Vật lí
học cũng là phương pháp đúng đắn về mặt Triết học.


10
Sự chính xác về mặt Triết học cũng đòi hỏi làm rõ mối liên hệ giữa Vật lí học với
thực tiễn, điều này cũng thể hiện sự thống nhất của tính khoa học, tính tư tưởng và tính
thực tiễn.
Tuy nhiên, sự thống nhất giữa khoa học Vật lí và khoa học Triết học là thông qua
việc dạy học Vật lí mà hình thành cho HS những quan niệm, những phương thức tư duy
và hoạt động đúng đắn phù hợp với phép biện chứng duy vật, chẳng hạn coi thực tiễn là

Việc dạy học một mặt yêu cầu đảm bảo vừa sức để HS có thể chiếm lĩnh được tri
thức, rèn luyện được kĩ năng, kĩ xảo nhưng mặt khác lại đòi hỏi không ngừng nâng cao
yêu cầu để thúc đẩy sự phát triển của HS. “Sức” HS, tức là trình độ, năng lực của họ,
không phải là bất biến mà thay đổi trong quá trình học tập, theo chiều hướng tăng lên.
Vì vậy, sự vừa sức ở những thời điểm khác nhau có nghĩa là sự không ngừng nâng cao
theo yêu cầu. Như thế, không ngừng nâng cao theo yêu cầu chính là đảm bảo sự vừa sức
trong điều kiện trình độ, năng lực của HS ngày một nâng cao trong quá trình học tập.
e. Nguyên tắc 5: Đảm bảo sự thống nhất giữa vai trò chủ đạo của thầy và tính
tự giác, tích cực, chủ động của trò.
Trong dạy học thầy trò đều thực hiện hoạt động và giao lưu, nhưng vai trò không
giống nhau. Người học phải tự giác, tích cực và chủ động. Nhưng học tập là quá trình
tái chiếm lĩnh một số tri thức trong kho tàng văn hóa của nhân loại. Do đó quá trình dạy
học đòi hỏi vai trò chủ đạo của người thầy. Vai trò này không biến trò thành nhân vật
thụ động, không hạn chế tính tự giác, tích cực, chủ động của người học. Vai trò chủ đạo
của GV thể hiện ở việc thiết kế, ủy thác, điều khiển và thể chế hóa.
1.1.4.2. Biện pháp phát triển
Để phát triển NL GQVĐ trong dạy học Vật lí cần giúp HS:
- Có nhận thức về vấn đề trong học tập Vật lí và cách phát hiện vấn đề trong tình
huống cụ thể.
- Biết các cách GQVĐ có thể có.
- Biết cách kết luận vấn đề và rút ra kiến thức, kĩ năng mới cần xây dựng.
Vì vậy, cần có biện pháp để phát triển NL GQVĐ và tổ chức cho HS tham gia
GQVĐ từ đơn giản đến phức tạp trong học tập môn Vật lí.
Sau khi nghiên cứu và tham khảo những công trình [10], [5] các luận văn có liên
quan đến đề tài chúng tôi xin đưa ra một số biện pháp phát triển sau:
a. Biện pháp 1: Làm cho HS nắm vững các kiến thức cơ bản về Chất khí
- Trong khi dạy học từng tiết, từng bài GV cần phải có phần củng cố kiến thức
trong tiết học, bài học đó để HS nắm chắc được nội dung kiến thức mà vừa được học.
Đặc biệt GV cần hệ thống lại những kiến thức mà HS cần phải nắm được trong từng
chương thông qua tiết ôn tập chương. Việc làm này là hết sức cần thiết đặc biệt là với