ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

LÃ VĂN THANH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BỘ CÔNG CỤ
ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG "HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ"VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI - 2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

LÃ VĂN THANH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BỘ CÔNG CỤ
ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG "HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ" VẬT LÍ 12TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lý luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 8.14.01.11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Lê Thị Thu Hiền


Lã Văn Thanh


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Thứ tự

Các chữ viết tắt

Các chữ viết đủ

1

CBQL

Cán bộ quản lí

2

DH

Dạy học

3

DHVL

Dạy học vật lí

4


KQHT

Kết quả học tập

10

KT

Kiểm tra

11

KTĐG

Kiểm tra đánh giá

12

HNNT

Hạt nhân nguyên tử

13

NL

Năng lực

14


TNSP

Thực nghiệm sƣ phạm

20

VĐ

Vấn đề

i


MỤC LỤC
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Danh mục các chữ viết tắt .................................................................................. i
Mục lục .............................................................................................................. ii
Danh mục bảng................................................................................................. iv
Danh mục sơ đồ và hình ảnh ............................................................................ vi
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu .................................................................... 2
4. Giả thuyết khoa học ...................................................................................... 2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 2
6. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................... 3
7. Dự kiến đóng góp mới của luận văn ............................................................. 3
8. Dự kiến cấu trúc của luận văn ....................................................................... 4
CHƢƠNG 1.CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐÁNH GIÁ

2.3.1. Một số sai lầm của HS khi học chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” ............ 32
2.3.2. Những khó khăn trong đánh giá kết quả học tập của học sinh và trong
dạy học chƣơng “ Hạt nhân nguyên tử” .......................................................... 33
2.4. Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ...... 33
2.4.1. Xây dựng tiêu chí đánh năng lực GQVĐ của HS với đề kiểm tra tự luận .... 34
2.4.2. Xây dựng tiêu chí đánh năng lực GQVĐ của HS với sản phẩm của HS
sau khi hoàn thành một nhiệm vụ: .................................................................. 37
2.5.Thiết kế công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong
dạy học chƣơng "Hạt nhân nguyên tử" Vật lí 12 ............................................ 45
2.5.1. Đánh giá NLGQVĐ của HS thông qua bài kiểm tra tự luận ................ 46
2.5.2. Đánh giá NLGQVĐ của HS thông qua sản phẩm học tập.................... 64
2.6. Sử dụng các đề kiểm tra đã xây dựng trong quá trình dạy học chƣơng
"Hạt nhân nguyên tử", Vật lí 12 ...................................................................... 80
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2................................................................................ 82

iii


CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................ 83
3.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................. 83
3.2. Đối tƣợng và thời gian, địa điểm thực nghiệm sƣ phạm.......................... 83
3.2.1. Đối tƣợng của thực nghiệm sƣ phạm .................................................... 83
3.2.2. Thời gian và địa điểm thực nghiệm sƣ phạm........................................ 83
3.3. Nội dung thực nghiệm.............................................................................. 83
3.4. Tổ chức thực nghiệm................................................................................ 84
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm ................................................................. 85
3.5.1. Đánh giá định tính ................................................................................. 85
3.5.2. Đánh giá định lƣợng .............................................................................. 86
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3.............................................................................. 922
KẾT LUẬN .................................................................................................... 93

luận số 2 .......................................................................................................... 52
Bảng 2.12. Đề kiểm tra tự luận số 3................................................................ 58
Bảng 2.13. Xây dựng Rubric đánh giá NL GQVĐ của HS ở bài kiểm tra tự
luận số 3 .......................................................................................................... 59
Bảng 2.14. Tiêu chuẩn, tiêu chí đánh giá sản phẩm ....................................... 65
Bảng 2.15. Xây dựng tiêu chuẩn, tiêu chí đánh giá sản phẩm ........................ 69
Bảng 2.16. Tiêu chuẩn, tiêu chí đánh giá sản phẩm ....................................... 74
v


Bảng 3.1. Kết quả ĐG NL GQVĐ của 5 HS ở bài kiểm tra số 01 ................. 86
Bảng 3.2. Kết quả ĐG NL GQVĐ của 5 HS ở bài kiểm tra số 02 ................. 86
Bảng 3.3. Kết quả ĐG NL GQVĐ của 5 HS ở bài kiểm tra số 03 ................. 87
Bảng 3.4. Kết quả học tập của HS qua 3 bài kiểm tra tự luận ........................ 88
Bảng 3.5. Kết quả học tập của HS qua 2 sản phẩm báo cáo ........................... 88
Bảng 3.6. Kết quả học tập của 4 HS qua việc báo cáo sản phẩm ................... 89

vi


DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH
Sơ đồ 1.1. Quá trình giải quyết vấn đề............................................................ 14
Sơ đồ 1.2. Quy trình đánh giá dựa trên năng lực ............................................ 18
Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” ................................ 31
Hình 2.2. Cấu trúc Mặt trời ............................................................................. 31
Hình 2.3. Mô tả phản ứng tổng hợp nhiệt hạch với sự tham gia của hydro ... 31
Hình 2.4. Diễn tả tỷ lệ nƣớc trong cơ thể ngƣời ........................................... 777

vii


1


Do vậy, việc đổi mới phƣơng pháp dạy học cần tiến hành đồng thời với đổi
mới hoạt động kiểm tra đánh giá nên việc xây dựng công cụ đánh giá chính
xác các năng lực của học sinh là một điều cần thiết giúp nâng cao kết quả dạy
học và phát triển năng lực của học sinh.
Năng lực giải quyết vấn đề là một trong các năng lực cốt lõi của học
sinh, nếu phát triển đƣợc năng lực giải quyết vấn đề sẽ giúp học sinh áp dụng
tốt kiến thức đƣợc học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn và có khả năng giải
quyết các vấn đề khác trong cuộc sống.
Từ những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng và sử
dụng bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong
dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12Trung học phổ thông.
2. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng lí luận về KT, ĐG KQHT theo định hƣớng phát triển NL của
HS để thiết kế công cụ và đề xuất quy trình tổ chức ĐG năng lực GQVĐ của
của HS trong dạy học chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12.
3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu:Hoạt động KTĐG năng lực GQVĐ của HS
THPT.
-Phạm vi nghiên cứu: KTĐG năng lực GQVĐ của HS trong dạy học
chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12 ban cơ bản.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế đƣợc công cụ và đề xuất đƣợc quy trình ĐG năng lực
GQVĐ của HS trong dạy học chƣơng "Hạt nhân nguyên tử", Vật lí 12 phù
hợp thì sẽ cung cấp đƣợc những thông tin phản hồi về NL GQVĐ của HS
giúp GV và HS điều chỉnh PPDH để phát triển NL giải quyết vấn đề và nâng
cao chất lƣợng dạy học môn Vật lí cho HS THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu

7. Dự kiến đóng góp mới của luận văn
- Về lý luận: Góp phần hệ thống hóa cơ sở lý luận về ĐG năng lực
GQVĐ của HS trong DHVL.
- Về thực tiễn: Xây dựng đƣợc công cụ ĐG, thiết kế quy trình và kỹ thuật
3


ĐG năng lực GQVĐ của HS trong DH chƣơng “Hạt nhân nguyên tử”- Vật lí
12; nội dung luận văn có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho GV và HS trong
quá trình DHVL ở THPT.
8. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, nội dung luận văn gồm 3 chƣơng:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đánh giá năng lực giải vấn đề
của học sinh trong dạy học Vật lí.
Chương 2: Xây dựng công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của
học sinh trong dạy học chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12.
Chương 3: Thực nghiệm sƣ phạm.

4


CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI
QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Trong cuốn sách “Prolem solving” của Ian Robertson [25] nêu ra các
vấn đề quan trọng liên quan đến cách GQVĐ, là làm thế nào để tạo đƣợc tình
huống có vấn đề, giải pháp để giải quyết các vấn đề; mức độ mà thông tin kỹ
năng học đƣợc trong các tình huống đó, có thể chuyển giao đến các tình
huống khác liên quan, đến vai trò logic trong sự tƣ duy. Cũng nhƣ các nhà

Chƣơng trình GD của Việt Nam đang chuyển từ xây dựng theo tiếp cận
nội dung sang dạy học tiếp cận NL; đó là việc chuyển từ dạy học mang nặng
về trang bị kiến thức và rèn luyện kỹ năng sang chú trọng đến rèn luyện năng
lực cho ngƣời học. Để đáp ứng nguyện vọng đổi mới giáo dục, tăng cƣờng
tính tích cực hiệu quả của dạy học, đồng thời nêu cao tầm quan trọng của
kiểm tra đánh giá năng lực ngƣời học đã có nhiều công trình nghiên cụ thể
nhƣ: Phan Anh Tài, “Đánh giá NLGQVĐ của học sinh trong dạy học Toán
lớp 11 trung học phổ thông”[17]; Bùi Hạnh Lâm, “Rèn luyện kĩ năng tự đánh
giá kết quả học tập môn toán của học sinh trung học phổ thông” [6]; Nguyễn
Thị Loan, “Đánh giá NLGQVĐ của học sinh trong dạy học chương “Lượng
tử ánh sáng” [7];...
Một số công trình nghiên cứu về bồi dƣỡng, rèn luyện năng lực phát
hiện và giải quyết vấn đề nhƣ: Nguyễn Đức Phúc, “Bồi dưỡng năng lực giải
bài tập Vật lý định tính trên cơ sở vận dụng các yếu tố dạy học và giải quyết
vấn đề cho học sinh THPT miền núi” [16]; Nguyễn Thị Hải Yến, “Phát triển
năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 12” [22];…
Tuy nhiên đến nay, việc đánh giá kết quả học tập của HS theo hƣớng
tiếp cận NL nói chung và ĐG NL GQVĐ cho môn Vật lí nói riêng, cũng chỉ
mới có những nghiên cứu ban đầu thể hiện qua một số bài viết; một số tài liệu
tập huấn, một số luận văn thạc sĩ, bài báo khoa học nhƣ một số tác giả nhƣ:
Lê Thị Thu Hiền đã xây dựng bộ công cụ“Đánh giá NLGQVĐ của học sinh
trong dạy học Vật lí ở trường trung học phổ thông” [5]; Nguyễn Thị Thảo đã
6


nghiên cứu " Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học
chương "Quang hình" - Vật lí 11" [18]...
1.2. Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí
1.2.1. Năng lực
Quan điểm về năng lực của học sinh ở THPT, theo PGS.TS. Nguyễn

nhân có thể tự lực thực hiện đƣợc [11]
Trong mỗi lĩnh vực nghiên cứu, các nhà nghiên cứu có các cách hiểu
khái niệm năng lực khác nhau, từ các cách tiếp cận khác nhau, các nhà nghiên
cứu đã cho ta cái nhìn toàn diện và hệ thống về nội hàm của khái niệm “năng
lực”. Tựu trung có thể quan niệm: Năng lực của mỗi người là tổ hợp đặc
điểm tâm lí cá nhân thể hiện trong một hoạt động nào đó đáp ứng yêu cầu
thực hiện một nhiệm vụ đặt ra[13].
Nhƣ vậy, NL của mỗi ngƣời đƣợc hình thành và phát triển trong hoạt
động và bộc lộ trong quá trình hoạt động nên NL có các dấu hiệu đƣợc thể
hiện ở kiến thức, kĩ năng, thái độ có liên quan đến hoạt động. Nhờ các dấu
hiệu này mà có thể nhận biết và đánh giá NL của mỗi ngƣời.
1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề
Vấn đề trong dạy học Vật lí là một bài toán hoặc một tình huống, một
hiện tƣợng mà học sinh phải vận dụng kiến thức, kĩ năng, phƣơng pháp, kinh
nghiệm để giải quyết giải quyết các mâu thuẫn chứa đựng trong vấn đề đó. Do
vậy, vấn đề khó hay dễ sẽ phụ thuộc vào từng đối tƣợng học sinh. Với cùng
một bài toán hay tình huống đặt ra, đối với học sinh này có thể là vấn đề, nhƣng
đối với học sinh khác có thể không phải là vấn đề.
Năng lực giải quyết vấn đề đƣợc cấu trúc gồm 4 thành tố bao gồm:
a, Phát hiện và làm rõ vấn đề:nhận biết vấn đề; xác định, giải thích các
thông tin ban đầu và trung gian, tƣơng tác với vấn đề; chia sẻ sự am hiểu vấn
đề với ngƣời khác.
b, Đề xuất, lựa chọn giải pháp (Thiết lập không gian vấn đề): lựa chọn,
sắp xếp, tích hợp thông tin với kiến thức đã học (lĩnh vực/môn học/chủ đề);
xác định thông tin trung gian qua đồ thị, bảng biểu, mô tả...; xác định cách
thức, quy trình, chiến lƣợc giải quyết; thống nhất cách hành động):
8


c, Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp: thiết lập tiến trình thực hiện


1.2.3.1. Phát hiện và làm rõ vấn đề
NL phát hiện và làm rõ vấn đề gồm các NL thành phần: Phân tích tình
huống và phát hiện vấn đề; biểu đạt vấn đề, toán học hóa vấn đề;…Phát hiện
và làm rõ đƣợc vấn đề có vai trò rất quan trọng trong quá trình GQVĐ. Nhiều
HS không phát hiện và làm rõ đƣợc vấn đề nên không giải quyết đƣợc VĐ.
- Phân tích tình huống và phát hiện vấn đề: Một tình huống đặt ra,
trƣớc hết HS phải phát hiện tình huống đó đối với mình có phải là vấn đề
hay không bằng cách phân tích tình huống đó. Một số kiểu tình huống có
9


vấn đề nhƣ: Tình huống đột biến, tình huống bất ngờ, tình huống xung đột,
tình huống bác bỏ, tình huống lựa chọn,... Nếu là vấn đề thì nó thuộc dạng
nào là bài tập chứng minh, bài tập tìm tòi, hay bài tập thực hành,…
- Biểu đạt vấn đề: Sau khi đã nhận dạng HS phải nghiên cứu kĩ để biểu
đạt vấn đề: Nêu đƣợc dữ kiện (giả thiết), yêu cầu (kết luận) của vấn đề, vẽ
hình, viết điều kiện dƣới dạng công thức (nếu cần). Biết tóm tắt vấn đề (đôi
khi dùng hình vẽ, mô hình).
- Toán học hóa vấn đề Vật lí: Các bài tập Vật lí luôn luôn gắn kết chặt
chẽ với thực tiễn và giải quyết các vấn đề do thực tiễn cuộc sống đặt ra. Tuy
nhiên để giải các bài toán Vật lí này không những HS phải có tri thức Vật lí
mà HS cần trau dồi NL giải toán học: Chuyển đổi bài toán Vật lí về hình thức,
đối tƣợng, hiện tƣợng của vấn đề có liên quan đến toán học.
1.2.3.2. Đề xuất và lựa chọn giải pháp
NL đề xuất và lựa chọn giải pháp bao gồm các thành phần: Dự đoán và
suy diễn; kết nối kiến thức, kĩ năng đã có và tri thức cần tìm để GQVĐ;…
- Dự đoán và suy diễn: Trong học Vật lí, HS GQVĐ năng lực dự đoán
và suy diễn của họ đƣợc bộc lộ. Đứng trƣớc một vấn đề, HS biết xem xét,
nghiên cứu và dự đoán giải pháp GQVĐ. HS mò mẫm, thử một số trƣờng

quyết đƣợc vấn đề hoặc giải quyết không đầy đủ các yêu cầu vấn đề đặt ra.
Nếu không xác lập đƣợc quy trình thực hiện giải pháp GQVĐ; có thể dẫn đến
GQVĐ luẩn quẩn, mất thời gian, không đem lại hiệu quả. Trong khi diễn đạt
giải pháp GQVĐ, HS tiến hành kiểm tra tính lôgic, chặt chẽ và sự đúng đắn
của mỗi bƣớc, từng phép tính, từng chi tiết. Diễn đạt giải pháp GQVĐ một
cách tƣơng đối chi tiết, lôgic và chặt chẽ, ngắn gọn, chính xác.
- Phát hiện giải pháp khác: ĐG việc chọn lựa giải pháp, công cụ phù hợp
hay chƣa? Giải pháp đã chọn là tối ƣu hay còn hạn chế gì? Còn giải pháp nào
hay hơn không? Trong quá trình GQVĐ, câu hỏi tự nhiên luôn nảy sinh là: vấn
đề này có liên quan đến một vấn đề nào khác hay không? Qua các hoạt động liên
tƣởng, chuyển hóa đối tƣợng,…, làm rõ mối liên hệ giữa vấn đề cần giải quyết
và vấn đề đã có giải pháp giải quyết. Từ đó, có thể sử dụng khía cạnh nào đó của
vấn đề này, phát hiện giải pháp khác GQVĐ.
11


- Nhận thức và vận dụng phương pháp hành động vào bối cảnh mới:
vấn đề đặt ra đã đƣợc giải quyết; nếu thay đổi, thêm, bớt điều kiện,…, có thể
dẫn đến một vấn đề mới hay không? Câu hỏi này gợi ý cho HS ý tƣởng sáng
tạo. HS biết vận dụng sáng tạo các tri thức thu nhận đƣợc để tìm ra vấn đề
mới và giải quyết đƣợc vấn đề đó. Tìm đƣợc một bài toán vật lí mới vừa bổ
ích lại vừa có thể giải đƣợc, không phải là việc dễ, cần phải có kinh nghiệm,
sở trƣờng, may mắn.
1.2.4. Quá trình giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học Vật lí
Nghiên cứu hoạt động GQVĐ từ góc độ đánh giá NL, có thể định hình
cấu trúc quá trình GQVĐ gồm các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1. Phát hiện và làm rõ vấn đề:
1. Phân tích tình huống có vấn đề
2. Phát hiện vấn đề
3. Biểu đạt vấn đề

quen dần với phƣơng pháp khoa học trong nghiên cứu GQVĐ.
Để đề xuất đƣợc các giải pháp thì HS phải: Xây dựng giả thuyết và
kiểm chứng giả thuyết. Các câu hỏi đặt ra để HS trả lời: Đã gặp vấn đề này
chƣa? Hay đã gặp vấn đề này dƣới dạng khác? Hãy thử nghĩ tới vấn đề nào có
liên quan đã giải quyết và có thể sử dụng phƣơng pháp đó cho vấn đề này
không? Đã sử dụng hết các dữ kiện của vấn đề chƣa? Các dữ kiện đã đủ để
GQVĐ hay chƣa? Hình vẽ đúng chƣa? Có thể diễn đạt VĐ bằng hình thức
khác không? Những kiến thức cần sử dụng để GQVĐ, cần huy động thêm
kiến thức liên quan nào không?...
HS dự đoán, suy diễn hình thành giải pháp GQVĐ. Nếu khẳng định,
HS chọn giải pháp và thực hiện bƣớc trong giai đoạn 3; nếu không khẳng
định, HS quay trở lại các bƣớc trong giai đoạn 1.
Giai đoạn 3. Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ
Các công việc chủ yếu của giai đoạn này là:
1. Trình bày và lập luận giải pháp GQVĐ;
2. Đánh giá giải pháp;
3. Nhận thức và vận dụng phƣơng pháp hành động vào bối cảnh mới.
13


Sau khi tìm đƣợc giải pháp GQVĐ, sắp xếp trình tự thực hiện, trình bày
giải pháp. HS tự vấn: Lập luận chặt chẽ chƣa? Trình bày khoa học, lôgic, hợp
lí chƣa? Ở mỗi bƣớc thực hiện, HS thƣờng xuyên kiểm tra từng phép biến đổi,
rà soát kết quả; chỉ công nhận những điều thật rõ ràng và đã đƣợc tính toán
thật cẩn thận.
Phân tích về tính đúng đắn, tối ƣu của phƣơng thức GQVĐ, nhìn thấy
những mặt đƣợc và chƣa đƣợc trong kiến thức, kỹ năng của mình. Đƣa ra giải
pháp khác. Nhận thức và vận dụng PP hành động vào bối cảnh mới của vấn đề.
Câu hỏi đặt ra: Giải pháp đúng hay chƣa đúng? Kết quả có đúng
không? Vì sao? Từng bƣớc trong quá trình GQVĐ, việc tính toán đã đúng

- Thu thập
thông tin
liên quan
đến VĐ;
- Đề xuất
các
GP
GQVĐ;
- Lựa chọn
GP.

GP
đúng

GP chưa đúng

Sơ đồ 1.1. Quá trình giải quyết vấn đề

14

Trình
bày,
lập
luận GP
GQVĐ;
Đánh giá
GP
và mở
- Đánh
giá