BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Võ Thị Bích Diễm

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP THỰC
TIỄN TÍCH HỢP LIÊN MƠN TRONG DẠY HỌC
PHẦN “NHIỆT HỌC”- VẬT LÍ 10 THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Võ Thị Bích Diễm

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP THỰC
TIỄN TÍCH HỢP LIÊN MƠN TRONG DẠY HỌC
PHẦN “NHIỆT HỌC”- VẬT LÍ 10 THPT
Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số

: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG

viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn này.
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính
mong nhận được góp ý đáng q từ thầy, cơ và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn
nữa.
Xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2018
Tác giả luận văn

Võ Thị Bích Diễm

MỤC LỤC


Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
Danh mục các sơ đồ
MỞ ĐẦU

........................................................................................................... 1

Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI ....................................................... 5
1.1. Tổng quan .................................................................................................... 5
1.2. Năng lực GQVĐ .......................................................................................... 8
1.2.1. Năng lực là gì ....................................................................................... 8
1.2.2. Giải quyết vấn đề là gì? ...................................................................... 16

2.2.1. Các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn phần “Nhiệt học”- ............... 43
2.2.2. Tiến trình dạy học bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn phần Nhiệt
học

65

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................................ 102
3.1. Mục đích, đối tượng, phương pháp và thời gian tiến hành thực nghiệm 102
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm................................................. 102
3.1.2. Thời gian, địa điểm, đối tượng thực nghiệm .................................... 102
3.1.3. Phương pháp thực nghiệm ................................................................ 102
3.2. Tiến trình thực nghiệm sư phạm.............................................................. 103
3.2.1. Cơng tác chuẩn bị ............................................................................. 103
3.2.2. Diễn biến quá trình thực nghiệm ...................................................... 103
3.3. Công cụ đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm..................................... 107
3.3.1. Đánh giá định tính ............................................................................ 107
3.3.2. Đánh giá định lượng ......................................................................... 107
3.4. Kết quả định lượng thực nghiệm sư phạm .............................................. 113
3.4.1. Đánh giá NLGQVĐ qua điểm quá trình ......................................... 114
3.4.2. Đánh giá NLGQVĐ của HS qua bài tiền kiểm và hậu kiểm............ 117
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 123
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Thứ tự Các chữ viết tắt

Các chữ viết đủ


GQVĐ

Giải quyết vấn đề

6

GV

Giáo viên

8

HS

Học sinh

9

NLGQVĐ

Năng lực giải quyết vấn đề

10

SGK

Sách giáo khoa

11


Hình 1.2. Kĩ thuật khăn trải bàn gốc ................................................................... 22
Hình 1.3. Bài tập phụ lục mơ tả than chì và kim cương ...................................... 35
Hình 1.4. Biểu đồ trịn khảo sát lợi thế của BTTTTHLM để phát triển năng lực
cho HS .............................................................................................. 37
Hình 1.5. Biểu đồ cột khảo sát việc vận dụng BTTTTHLM vào các khâu của quá
trình dạy học .................................................................................... 38
Hình 1.6. Biểu đồ tròn khảo sát lợi thế năng lực có thể phát triển cho cho HS khi
sử dụng BTTTTHLM ...................................................................... 38
Hình 1.7. Biểu đồ cột khảo sát việc vận dụng BTTTTHLM vào dạy học .......... 38
Hình 2.1. Lồng đèn kéo quân .............................................................................. 43
Hình 2.2. Sơ đồ nhận nhiệt sinh cơng theo ngun lý II ..................................... 45
Hình 2.3. Bình chữa cháy CO2 ............................................................................ 46
Hình 2.4. Các bước sử dụng bình cứu hỏa .......................................................... 50
Hình 2.5. Cấu tạo bên trong của cá chép ............................................................. 51
Hình 2.6. Mơ phỏng thí nghiệm sự thay đổi mực nước khi cá bơi ..................... 51
Hình 2.7. Khe hở giữa các thanh ray ................................................................... 54
Hình 2.8. Cột điện cao thế ở Việt Nam ............................................................... 58
Hình 2.9. Cây và cấu tạo rễ cây ........................................................................... 60
Hình 2.10. Hình cách tạo ra hoa hồng bảy màu .................................................. 64
Hình 3.1. Bong bóng “Galaxy” ............................................................................. 1
Hình 3.2. Cấu tạo và chức năng của phổi .............................................................. 6
Hình 3.3. Đỉnh Langbiang của Đà Lạt ................................................................ 10
Hình 3.4. Đồ thị biễu diễn mực nước biển trong các nằm 1880-2000 ................ 13
Hình 3.5. Cấu tạo bóng đèn dây tóc .................................................................... 17
Hình 3.6. Ấp trứng gà và sưởi ấm lợn trong chăn ni ....................................... 19
Hình 3.7. Người thợ rèn ngồi bên cạnh bếp lửa .................................................. 19
Hình 3.8. Nồi áp suất ........................................................................................... 21
Hình 3.9. Sơ đồ cấu tạo động cơ đốt trong .......................................................... 24



khăn, một thách thức đối với ngành giáo dục ở các quốc gia trên thế giới, trong đó có
Việt Nam ta. Sự đổi mới giáo dục, đổi mới tư duy giáo dục chính là cơng việc cần thiết
hàng đầu hiện nay.
Ở nước ta cũng như các nước khác trên thế giới, mục đích giáo dục hiện nay không
chỉ dừng lại đơn thuần ở việc truyền thụ kiến thức, kĩ năng kinh nghiệm của tổ tiên
loài người tích lũy qua hàng triệu năm cho HS nữa, mà còn là bồi dưỡng, nâng cao
những khả năng tự lực, tích cực, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề để đáp ứng
với những sự thay đổi vượt bật trong đời sống xã hội hiện nay. Những cách thức quan
trọng để thực hiện chính là tạo cho HS một điều kiện, một cơ hội trở thành chủ thể của
hoạt động nhận thức để từ đó phát triển tư duy phát hiện vấn đề trên nền những kiến
thức cơ bản, tổng hợp đã có để có thể giải quyết được các vấn đề đặt ra, từ đó chiếm
lĩnh kiến thức và phát triển trí tuệ hơn.
Vật lí là một trong những mơn khoa học tự nhiên của chương trình THPT, nghiên
cứu vật chất và những tính chất liên quan đến quá trình chuyển đổi, vận động của vật
chất: dạng chuyển động, các quá trình biến đổi, quá trình tương tác… Kiến thức vật lí
là một sợi dây gắn kết một cách chặt chẽ với thực tế đời sống, kết hợp với các bộ môn
khoa học tự nhiên khác tạo nên một thể thống nhất, hài hòa tương trợ lẫn nhau của tri
thức nhân loại. Vật lí đi từ những ngóc ngách vi mô tới những hiện tượng vĩ mô trong
đời sống của chúng ta.
Dạy học Vật lí là q trình tổ chức các hoạt động dạy và học nhằm giúp HS nhận
thức kiến thức vật lí, hình thành tư duy vật lí và cao hơn là vận dụng được vào trong
thực tiễn đời sống xã hội. Mục đích của giáo dục là nhằm đào tạo thế hệ trẻ phát triển
một cách toàn diện, hoàn thiện nhân cách, nắm vững tri thức khoa học cơ bản phù hợp


2

với thực tiễn phát triển của đất nước. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề để phù hợp
với yêu cầu của đời sống xã hội đối với người lao động; phù hợp với quyền lợi, nguyện
vọng, năng lực của mỗi cá nhân. Sự phát triển đa dạng cá nhân sẽ dẫn đến sự phát triển


tích hợp thực tiễn là vơ cùng cần thiết.
Chương trình Vật lí 10 THPT có hai phần: Cơ học và Nhiệt học. Trong đó, Nhiệt
học nghiên cứu các trạng thái của các vật chất: rắn, lỏng, khí và sự chuyển thể từ cấu
trúc phân tử của nó. Kiến thức phần này khá trừu tượng và khó hiểu dẫn đến HS khó
tiếp thu. Vì vậy, người dạy học cần có những phương pháp, hình thức, kĩ thuật dạy học
tích cực, trực quan, các bài tập thực tiễn tích hợp để HS hứng thú với bài học và tiếp
thu kiến thức một cách tự nhiên nhất. Thông qua bài học, HS vừa có thể mở rộng kiến
thức đời sống vừa liên hệ kiến thức đã học trong chương trình, hoặc cũng có thể tự tìm
được kiến thức tự nhiên và xã hội mới để có thể giải quyết một vấn đề giáo viên đưa
ra, từ đó rèn luyện cho HS khả năng tư duy, phát hiện và vận dụng linh hoạt các kiến
thức tích hợp giải quyết một vấn đề thực tiễn đời sống.
Với mong muốn HS sẽ nâng cao được năng lực giải quyết vấn đề trong học tập và
vận dụng được vào trong thực tiễn đời sống xã hội, phù hợp với mục đích giáo dục,
phù hợp với sự phát triển của đời sống xã hội, tôi đã xây dựng đề tài:
“XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP THỰC TIỄN TÍCH HỢP LIÊN
MƠN TRONG DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” - VẬT LÍ 10 THPT ”
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn trong phần “Nhiệt học”
Vật lí 10 THPT nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
3. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng được các bài tập thực tiễn tích hợp phần “Nhiệt học” theo hướng
nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
- Xây dựng được quy trình xây dựng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn nâng
cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
- Xây dựng tiến trình dạy học một số bài tập thực tiễn tích hợp liên môn trong
phần “Nhiệt học” để nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
- Kiểm tra đánh giá, chỉnh sửa quy trình và các tiến trình dạy học đã đề xuất.
3. Giả thuyết nghiên cứu
Nếu xây dựng được các bài tập vật lí thực tiễn tích hợp liên mơn phần “Nhiệt

- Thực nghiệm sư phạm: là quá trình đưa các tiến trình dạy học chứa các bài
tập thực tiễn tích hợp liên môn đã được xây dựng vào trong thực nghiệm ở trường
THPT tương ứng với những nhiệm vụ nghiên cứu đề ra.
- Phương pháp quan sát: phương pháp này được sử dụng trong quá trình thực
nghiệm sư phạm, quan sát sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS trong quá


5

trình thực nghiệm.
- Phương pháp đánh giá năng lực qua bài tiền kiểm và hậu kiểm: phương
pháp này sử dụng hai bài tiền kiểm và hậu kiểm để đánh giá mức độ nâng cao năng
lực giải quyết vấn đề của HS qua các tiến trình đã thực nghiệm.
- Phương pháp thống kê - vẽ đồ thị: phương pháp này được sử dụng để xử lí
kết quả thực nghiệm và so sánh được mức phát triển của năng lực.
6. Đóng góp của đề tài
- Xây dựng một hệ thống cơ sở lí luận về việc xây dựng các bài tập thực tiễn tích
hợp liên mơn phần “Nhiệt học”.
- Xây dựng được các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn phần “Nhiệt học” và
phương pháp xây dựng và sử dụng các bài tập này nhằm hỗ trợ quá trình dạy học kiến
thức vật lí nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho HS lớp 10 THPT.
- Tạo nền tảng kiến thức, mở ra cơ hội cho các đề tài nghiên cứu tiếp theo về vấn
đề xây dựng các bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn cho chương trình vật lí THPT.

Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan


6



7

Khơng chỉ dạy vật lí mà cịn truyền cho các em những bài học kinh nghiệm trong cuộc
sống.
Đã có một số đề tài nghiên cứu về bài tập thực tiễn vật lí nhằm nâng cao năng lực cho
HS những năm gần đây:
- “Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn trong dạy học chương
Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lí 11) nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học
sinh” (Chu Đình Tuyến, 2013).
- “Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần Nhiệt học (Vật lí 10
THPT) theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh” (Đặng Văn Minh,
2014).
- “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn chương Chất khí (Vật lí 10
Trung học Phổ Thơng) nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh” (Dương
Duy Minh, 2017).
- “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn chương Cơ học
chất lưu (Vật lí 10) nhằm phát triển NLGQVĐ của học sinh” (Nguyễn Minh Ngọc,
2017).
Và nhiều đề tài khác nữa…
Trong những đề tài trên, các tác giả khai thác tính thực tiễn của bài tập vật lí
trong giảng dạy nhằm nâng cao năng lực cho HS và đã có những kết quả nhất định
nhưng chưa có một cơng trình nghiên cứu nào về bài tập thực tiễn tích hợp liên mơn
(BTTTTHLM). Tiếp nối sự phát triển nghiên cứu của các đề tài trên đây, tác giả xây
dựng các BTTTTHLM này với mong muốn đóng góp cơng sức của mình vào kho tàng
tài liệu dạy học cho GV và HS, góp phần nâng cao năng lực của HS hiện nay.
Thông qua luận văn này, tác giả muốn xây dựng các BTTTTHLM và tiến trình
sử dụng một số BTTTTHLM gắn liền với thực tiễn, đặt trong mối liên hệ với các môn
học khác nhằm nâng cao NLGQVĐ cho HS; đồng thời giáo dục đạo đức, kĩ năng sống
cho HS. Khi dạy học BTTTTHLM, tác giả sử dụng các phương pháp, hình thức dạy

nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm cũng
như sự sẵn sàng hành động” (Nguyễn Trọng Khanh, 2011).
Tất cả khái niệm trên của các tác giả đều có nội hàm khá giống nhau, có khái
niệm mang tính tổng qt, có khái niệm cụ thể, chi tiết. Dựa trên những khái niệm này,
với sự phù hợp với chủ đề nghiên cứu của đề tài về năng lực của học sinh, tôi xin đề
xuất: “Năng lực là toàn bộ những khả năng của cá nhân dựa trên kiến thức, kĩ năng


9

sẵn có hoặc được tích lũy trong q trình học tập, rèn luyện để thực hiện thành
công một hoạt động nhất định nào đó một cách có hiệu quả trong từng tình huống,
điều kiện cụ thể”.
1.2.1.2. Cấu trúc năng lực
Với định nghĩa năng lực mà tôi đưa ra trên đây, mang tính chất tổng qt do đó
việc đánh giá năng lực của HS cũng vấp phải những vấn đề khó khăn nhất định. Vì
vậy, ta cần chia nhỏ vấn đề nghiên cứu này thành các năng lực thành tố đặt trong các
điều kiện và hoàn cảnh yêu cầu cụ thể để làm rõ thêm về định nghĩa năng lực. Cấu trúc
chung của các năng lực thành phần được chia thành 4 năng lực chính (Bernd Meier,
Nguyễn Văn Cường, 2005):
Năng lực chuyên môn (professional competency): là khả năng thực hiện các
nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyện mơn một cách
độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chun mơn, trong đó bao gồm cả
khả năng tư duy lơ-gic, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khả năng nhận biết
các mối quan hệ hệ thống và q trình. Năng lực chun mơn hiểu theo nghĩa hẹp
có nghĩa là năng lực “nội dung chun mơn”, theo nghĩa rộng bao gồm cả phương
pháp chuyên môn.
Năng lực phương pháp (methodical competency): là khả năng đối với những
hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ
và vấn đề. Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương pháp chung và


Năng lực chung là năng lực trong một phạm vi

Năng lực riêng (năng lực chuyên

rộng, tạo tiền đề và là cơ sở cần thiết trong nhiều lĩnh biệt hay năng lực chuyên môn) là sự
vực hoạt động khác nhau.

kết hợp độc đáo các thuộc tính

Người có năng lực nhận thức cao sẽ có thể tiếp thu chuyên biệt, đáp ứng yêu cầu của
nhiều loại kiến thức khác nhau, do đó có thể học tập một lĩnh vực hoạt động chuyên môn
tốt nhiều môn học khác nhau.

và là điều kiện cho hoạt động này

Người có năng lực hành động, thao tác tốt sẽ có đạt kết quả tốt.
khả năng thành thạo nhiều ngành nghề khác nhau.

Ví dụ như năng lực riêng cho

Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu để môn Vật lí. Năng lực này là năng lực
con người có thể sống và làm việc bình thường trong cụ thể, chuyên biệt được hình thành
xã hội.

và phát triển do mơn Vật lý, mang

Năng lực này được hình thành ở người học trong đặc thù tính chất, u cầu rèn luyện
nhiều mơn học, liên quan đến nhiều môn học, do vậy của bộ mơn.
hệ thống giáo dục Việt Nam có chuẩn khung năng lực

thành phần

Năng lực thành phần mơn vật lý

HS có thể:
- Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật,
Nhóm năng lực thành
ngun lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lý;
phần liên quan đến sử - Trình bày được mối liên hệ giữa các kiến thức vật lý
dụng kiến thức vật lý. - Sử dụng các kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập;
- Vận dụng (giải thích, dự đốn, tính tốn, đề ra giải pháp, đánh
giá giải pháp,….) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn.


12

Nhóm năng lực
thành phần

Năng lực thành phần mơn vật lý
HS có thể:
- Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí;
- Mơ tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngơn ngữ vật lí và chỉ
ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó;

Nhóm năng lực thành - Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác
phần về phương pháp

nhau đẩ GQVĐ trong học tập vật lí;


cách phù hợp;
- Thảo luận được kết quả cơng việc của mình và những vấn đề liên
quan dưới góc nhìn vật lí.
- Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí.


13

Nhóm năng lực
thành phần

Năng lực thành phần mơn vật lý
HS có thể:
- Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của
cá nhân trong học tập vật lí;
- Lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập
vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân;

Nhóm năng lực thành
phần liên quan đến cá
nhân

- Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm trong
các trường hợp cụ thể trong mơn vật lí và ngồi mơn vật lí;
- So sánh và đánh giá được – dưới khía cạnh vật lí – các giải pháp
kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường;
- Sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ
an tồn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của
các công nghệ hiện đại;
- Nhận ra được ảnh hưởng của vật lí lên các mối quan hệ xã hội và

Đánh giá qua quan sát
Đánh giá qua quan sát nghĩa là bằng việc quan sát mà đánh giá các hành động,
thao tác, động cơ, các hành vi, kỹ năng thực hành và kỹ năng nhận thức. Cụ thể như
cách đưa ra vấn đề, phương án GQVĐ, cách thực hiện GQVĐ trong một tình huống
cụ thể được đưa ra cho HS. Để đánh giá qua quan sát, GV cần tiến hành các hoạt động
sau đây:
- Trước khi tiến hành quan sát HS, GV cần phải có kế hoạch chuẩn bị cho quá
trình quan sát của mình: mục tiêu, đối tượng, nội dung quan sát, yêu cầu quan sát,
phạm vi quan sát.
- Xây dựng tiêu chí quan sát cụ thể cho từng phần trong kế hoạch cho phù hợp
với NLGQVĐ.
- Xây dựng công cụ dùng cho quá trình quan sát: phiếu quan sát, bảng biểu theo
nội dung quan sát được đề xuất.
- Thực hiện quan sát và ghi chú lại tất cả sự việc diễn ra trong suốt quá trình quan
sát HS theo các tiến trình dạy học.
- Tổng kết quan sát và thống kê lại số liệu thu thập được đồng thời xử lí, đánh
giá, rút bài học kinh nghiệm cho những lần quan sát tiếp theo.
Đánh giá qua hồ sơ học tập
Hồ sơ học tập (HSHT) giống như một nhật kí hoạt động của HS, ghi lại q
trình tiến bộ của HS, trong đó có thơng tin cá nhân, sở thích. HS sẽ tự ghi chú về bản
thân mình qua những điểm mạnh, điểm yếu, tự theo dõi diễn biến kết quả học tập, tự