Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lí: Tổ chức dạy học Chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:170

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận văn là đề xuất được tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hướng tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” trong chương trình Vật lí 10 THPT. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lí: Tổ chức dạy học Chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ THÀNH TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG „„CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ - VẬT LÍ 10‟‟ THEO TIẾP CẬN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI - 2017
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ THÀNH TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ -VẬT LÍ 10” THEO TIẾP CẬN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT LÍ) Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Lê Thái Hƣng HÀ NỘI - 2017
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin đƣợc gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Lê Thái Hƣng, là ngƣời đã trực tiếp và tận tình hƣớng dẫn em trong quá trình thực hiện đề tài này. Thầy là một tấm gƣơng sáng về sự nghiêm túc trong công việc, cũng nhƣ sự cống hiến không mệt mỏi cho khoa học giáo dục. Em cũng xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các Thầy, Cô trong Bộ môn Lí luận và phƣơng pháp giảng dạy Bộ môn Vật lí – Trƣờng Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện học tập cũng nhƣ trang bị cho em những kiến thức quý báu để em thực hiện đƣợc đề tài này. Em cũng xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, tổ Vật lý – KTCN, các đồng nghiệp và các em học sinh trƣờng THPT Minh Khai- Quốc Oai- Hà Nội, THPT Quốc Oai- Huyện Quốc Oai-Thành Phố Hà Nội, đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực nghiệm sƣ phạm. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và các học viên cùng lớp đã giúp đỡ, khích lệ, động viên và tạo điều kiện giúp em hoàn thành luận văn này. Hà Nội, 5 tháng 11 năm 2017 Tác giả Nguyễn Thị Thành i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT ĐẦY ĐỦ CNH- HĐH Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa DH Dạy học ĐC Đối chứng GD&ĐT Giáo dục và Đào tạo GQVĐ Giải quyết vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh KT Kiến thức KN Kỹ năng NL Năng lực NLGQVĐ Năng lực giải quyết vấn đề PPDH Phƣơng pháp dạy học TDTT Thể dục thể thao THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sƣ phạm ii
MỤC LỤC Lời cảm ơn…………………………………………………………………….i Danh mục các chữ viết tắt.................................................................................ii Danh mục các bảng……………………………………………………..........vi Danh mục các hình……………………………………………………….….vii MỞ ĐẦU……………………………………………………………………..1 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO TIẾP CẬN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 5 1.1. Tổng quan lịch sử vấn đề nghiên cứu… …………………………….....5 1.1.1. Những nghiên cứu trong nƣớc… ... ………………………………….....5 1.1.2. Những nghiên cứu ở nƣớc ngoài ............................................................. 6 1.2. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề… . ……………….……………8 1.2.1. Năng lực .................................................................................................. 8 1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề.................................................................... 17 1.3. Quy trình tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực ... ............ ...23 1.3.1. Dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề ........... … 23 1.3.2. Tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề ... 27 1.4. Các phƣơng pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề… ……………29 1.4.1. Thang đánh giá năng lực giải quyết vấn đề .......................................... 29 1.4.2. Rubic đánh giá năng lực giải quyết vấn đề ........................................... 32 1.4.3. Phƣơng pháp, công cụ đánh giá ............................................................ 33 1.5. Thực trạng dạy và học môn vật lí tại trƣờng THPT Minh Khai . ….…34 1.5.1. Mục tiêu điều tra .................................................................................. 34 1.5.2. Nội dung và phƣơng pháp điều tra ........................................................ 34 1.5.3. Kết quả điều tra. .................................................................................... 34 Tiểu kết chƣơng 1………………… ............................................................... 40 iii
CHƢƠNG 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ -VẬT LÍ 10” THEO TIẾP CẬN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ............................................ 40 2.1. Mục tiêu và nội dung kiến thức Chƣơng ………… ... ………..……….40 2.1.1. Mục tiêu của Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể ”…. ...... 40 2.1.2. Cấu trúc, nội dung chuẩn kiến thức, kỹ năng ...................................... 41 2.1.3. Những nội dung ứng dụng thực tiễn nhằm phát triển năng lực ………44 2.2. Thiết kế các kế hoạch của bài dạy…… .. …………………..................45 2.3. Thiết kế công cụ kiểm tra đánh giá năng lực GQVĐ ... ........................49 2.3.1. Thiết kế đề kiểm tra đánh giá năng lực GQVĐ .................................... 49 2.3.2. Thiết kế phiếu khảo sát đánh giá năng lực GQVĐ … .. ………………64 2.4. Quy trình thử nghiệm ………………………………………………...64 CHƢƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................. 66 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ............................... 66 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm ..................................................... 66 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm .................................................... 66 3.2. Đối tƣợng và nội dung của thực nghiệm sƣ phạm ……………….......67 3.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm ......................................................................... 67 3.2.2. Trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm ............................................... 67 3.2.3. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ............................................................ 68 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ...................................................... 68 3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm và phân tích kết quả ……… .. ………..69 3.4.1. Phƣơng pháp xử lí số liệu ..................................................................... 69 3.4.2. Phân tích kết quả thực nghiệm sƣ phạm ............................................... 69 Tiểu kết chƣơng 3............................................................................................ 78 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................... 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 81 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 83 iv
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các nội dung dạy học nhằm phát triển năng lực ............................ 13 Bảng 1.2: Chuẩn năng lực đầu ra học sinh THPT ở Việt Nam.......................14 Bảng 1.3: Cấu trúc các thành tố năng lực GQVĐ ........................................... 20 Bảng 1.4: Các pha của quá trình dạy học phát hiện và GQVĐ.......................24 Bảng 1.5: Thang phân loại đánh giá NLGQVĐ ............................................. 29 Bảng 1.6: Các mức độ phát triển NLGQVĐ ................................................... 31 Bảng 1.7: Rubric đánh giá NLGQVĐ ............................................................. 32 Bảng 1.8: Kết quả khảo sát mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề .... 35 Bảng 1.9: Kết quả khảo sát tần suất sử dụng các PPDH ............................... 36 Bảng 2.1:Phân phối chƣơng trình ………...……………………....................41 Bảng 2.2: Chuẩn kiến thức, kĩ năng ............................................................... 42 Bảng 2.3: Rubric tiêu chí đánh giá NLGQVĐ ................................................ 49 Bảng 2.4: Ma trận đề kiểm tra 15 phút ........................................................... 51 Bảng 2.5: Rubric tiêu chí đánh giá NLGQVĐ bài kiểm tra 15 phút .............. 51 Bảng 2.6: Đáp án bài kiểm tra 15 phút ........................................................... 53 Bảng 2.7: Tiêu chí chấm điểm bài kiểm tra 15 phút ....................................... 55 Bảng 2.8: Rubric tiêu chí đánh giá NLGQVĐ bài kiểm tra 45 phút ............. 56 Bảng 2.9: Ma trận đề kiểm tra 45 phút ........................................................... 59 Bảng 2.10: Đáp án bài kiểm tra 45 phút ......................................................... 60 Bảng 2.11: Tiêu chí chấm điểm bài kiểm tra 45 phút ..................................... 61 Bảng 3.1: Lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ................................................ 67 Bảng 3.2: Kết quả TNSP ................................................................................. 74 v
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Lí thuyết “tảng băng trôi” ............................................................... 10 Hình 1.2: Mô hình bốn thành phần năng lực .................................................. 11 Hình 1.3: Nhóm năng lực chung ..................................................................... 12 Hình 1.4: Năng lực chuyên môn trong môn vật lí .......................................... 12 Hình 1.5:Năng lực cốt lõi……………………………………........................14 Hình 1.6: Cấu trúc năng lực GQVĐ................................................................ 23 Hình 1.7: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức ....................... 24 Hình 1.8: Thang phân loại năng lực GQVĐ ................................................... 30 Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc chƣơng .................................................................... 42 Hình 2.2: Kế hoạch dạy học ........................................................................... 47 Hình 3.1: Thả nổi chiếc kim khâu và lƣỡi dao lam......................................... 70 Hình 3.2: Thí nhiệm về lực căng bề mặt ......................................................... 70 Hình 3.3: Các hoạt động nhóm ....................................................................... 70 Hình 3.4. Thí nghiệm về hiện tƣợng mao dẫn ............................................... 72 Hình 3.5: Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra nhóm 1 ................................ 74 Hình 3.6: Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra nhóm 2 ................................ 75 Hình 3.7: Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra nhóm 3 ................................ 75 Hình 3.8: Biểu đồ so sánh kết quả bài kiểm tra 45 phút ................................ 76 vi
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong những năm gần đây nền giáo dục Việt Nam có những bƣớc phát triển, có những thành tựu đáng ghi nhận, góp phần quan trọng vào nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực bồi dƣỡng nhân tài cho công cuộc xây dựng, bảo vệ và đổi mới đất nƣớc. Nhƣng bên cạnh đó nền giáo dục Việt Nam nói chung và giáo dục THPT nói riêng vẫn còn rất nhiều hạn chế nhƣ nội dung, chƣơng trình, phƣơng pháp giáo dục còn lạc hậu, chậm đổi mới, chậm hiện đại hóa, chƣa gắn chặt với đời sống xã hội và lao động nghề nghiệp và các hoạt động thực tiễn của học sinh. Vì vậy, đổi mới một cách toàn diện trong giáo dục là một tất yếu trong quá trình phát triển đất nƣớc. Để đạt đƣợc điều này, trong quá trình dạy học, ngƣời thầy cần phải thức tỉnh trong tâm hồn các em học sinh tính ham hiểu biết, dạy các em biết suy nghĩ và hành động tích cực. Vì thế, việc đổi mới phƣơng pháp dạy học (PPDH) để học sinh chủ động, tích cực, sáng tạo trong học tập là một vấn đề cần thiết và không thể thiếu đƣợc. Bởi, chỉ có đổi mới PPDH, chúng ta mới góp phần khắc phục những biểu hiện trì trệ nghiêm trọng trong giáo dục hiện nay. Và chỉ có đổi mới PPDH chúng ta mới góp phần quan trọng nâng cao chất lƣợng giáo dục và đào tạo. Vì những lẽ đó, việc đổi mới PPDH hiện nay là một trong những khâu quan trọng trong việc đổi mới toàn diện giáo dục và đào tạo. Định hƣớng đổi mới giáo dục phổ thông đã đƣợc xác định trong Nghị quyết số 19-NQ/TƢ ngày 4 tháng 11 năm 2013 của Hội nghị lần thứ 8 Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng khóa XI “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trƣờng định hƣớng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế” và luật Giáo dục sửa đổi ban hành ngày 27/6/2005, “Phƣơng pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tƣ duy sáng tạo của ngƣời học; bồi dƣỡng 1
cho ngƣời học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vƣơn lên”. Việc đổi mới giáo dục phổ thông chuyển từ giáo dục theo tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực đòi hỏi giáo viên phải đổi mới PPDH theo hƣớng phát triển năng lực cho học sinh. Trong những năm gần đây việc tổ chức dạy học theo tiếp cận năng lực giải quyết vấn đề đƣợc đề cập và quan tâm nhƣ một phƣơng pháp hữu hiệu để ngƣời học hoạt động tự giác, tích cực, độc lập và sáng tạo trong quá trình hoạt động, góp phần nâng cao chất lƣợng giáo dục đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của sự nghiệp CNH- HĐH đất nƣớc.Vật lí là bộ môn khoa học thực nghiệm nó gắn liền với thực tiễn cuộc sống, việc tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực ở bộ môn này còn rất nhiều hạn chế. Trong chƣơng trình vật lí 10 THPT Thì Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể ” là một trong những chƣơng có nội dung kiến thức quan trọng gắn liền với thực tiễn cuộc sống. Việc tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề chƣơng này sẽ giúp HS vừa nắm vững đƣợc tri thức mới, vừa nắm đƣợc phƣơng pháp chiếm lĩnh tri thức đó, vừa phát triển tƣ duy tích cực, đƣợc chuẩn bị một năng lực thích ứng với đời sống xã hội, phát hiện kịp thời và giải quyết hợp lý các vấn đề nảy sinh. Chính vì vậy trong quá trình giảng dạy giáo viên cần phát triển ở HS năng lực giải quyết vấn đề, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Từ các lí do trên chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu Tổ chức dạy học Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Đề xuất đƣợc tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hƣớng tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” trong chƣơng trình Vật lí 10 THPT. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 2
- Đối tƣợng nghiên cứu: Hoạt động dạy và học một số kiến thức Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” của Vật lí 10 THPT. - Phạm vi nghiên cứu: Tổ chức dạy học theo hƣớng tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể- Vật lí 10” cho HS khối 10 THPT Minh Khai, và THPT Quốc Oai. 4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng đƣợc tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hƣớng tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể ” trong chƣơng trình Vật lí 10 THPT thì sẽ tích cực hóa đƣợc hoạt động nhận thức của học sinh, hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) cho HS góp phần nâng cao chất lƣợng dạy và học Vật lí ở trƣờng THPT. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu các quan điểm về dạy học hiện đại. - Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học Vật lí. - Nghiên cứu nội dung, chƣơng trình vật lí 10 THPT Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo hƣớng tiếp cận phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh. - Điều tra thực trạng dạy học chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Vật lí 10” ở trƣờng THPT Minh Khai, THPT Quốc Oai, huyện Quốc Oai, Hà nội. - Thiết kế tiến trình dạy học Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo hƣớng tiếp cận phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh. - Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá tính khả thi của các tiến trình dạy học đã đề xuất. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu lí luận 3
Nghiên cứu luật Giáo dục, văn kiện của Đảng, chính sách của nhà nƣớc cùng với các chỉ thị của Bộ giáo dục và đào tạo (GD&ĐT), các tạp chí khoa học, tạp chí Giáo dục, kỷ yếu hội thảo về vấn đề đổi mới phƣơng pháp dạy học (PPDH) hiện nay ở các trƣờng phổ thông. Nghiên cứu tài liệu về dạy học theo hƣớng tiếp cận phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh.  Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Nghiên cứu nội dung, chƣơng trình sách giáo khoa Vật lí lớp 10 THPT Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Vật lí 10”, điều tra thực trạng dạy học môn Vật lí ở trƣờng THPT.  Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tổ chức dạy học thực nghiệm các tiến trình dạy học đã đề xuất để kiểm nghiệm tính khả thi của giả thuyết khoa học của đề tài. Dùng thống kê toán học, và phần mềm SPSS xử lí số liệu thu đƣợc từ phiếu điều tra và các kết quả thực nghiệm sƣ phạm.  Phương pháp case - study Quan sát việc học tập của một nhóm HS với các trình độ nhận thức khác nhau tham gia TNSP thông qua các hoạt động của HS trên lớp, các bài kiểm tra sau quá trình dạy các tiết học TNSP để tiến hành phân tích tính tích cực của HS trong đợt TNSP. 7. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề Chƣơng 2: Tổ chức dạy học Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Vật lí 10” theo tiếp cận phát triển năng lực giải quyết vấn đề Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm 4
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO TIẾP CẬN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.1. Tổng quan lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Những nghiên cứu trong nước Sự cần thiết đổi mới căn bản và toàn diện trong giáo dục đƣợc thể hiện rõ trong Nghị quyết 40/2000/QH10 về đổi mới chƣơng trình giáo dục phổ thông. Một trong những khâu quan trọng của đổi mới giáo dục chính là đổi mới phƣơng pháp dạy học. Đã có rất nhiều các phƣơng pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực (NL) cho học sinh, một trong số đó là dạy học phát triển năng lực GQVĐ. Cùng với sự phát triển của kinh tế- xã hội, con ngƣời cần trang bị cho mình nhiều hơn các NL đặc biệt là NL giải quyết vấn đề. Ở Việt Nam cũng đã có rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu về vấn đề này nhƣ Lê Khánh Bằng, Vũ Văn Tảo, Nguyễn Bá Kim,…Tuy nhiên, những nghiên cứu này chủ yếu chỉ nghiên cứu ở mức lý luận và có áp dụng cho môn Toán ở phổ thông và đại học. Luận án Tiến sĩ năm 2014 của tác giả Phan Anh Tài “Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học Toán lớp 11 Trung học phổ thông”, đã khẳng định việc xây dựng phƣơng án đánh giá năng lực GQVĐ của HS theo hƣớng tiếp cận quá trình GQVĐ, dựa trên đặc thù của tri thức Toán học kết hợp với các hoạt động cơ bản của quá trình GQVĐ trong dạy học Toán sẽ giúp cho việc đánh giá đạt độ tin cậy cao hơn và cung cấp đƣợc những thông tin phản hồi quan trọng và cần thiết về năng lực GQVĐ của HS [10, tr.34]. Ngoài ra còn có rất nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến năng lực GQVĐ khác nhƣ nghiên cứu “Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh qua môn sinh học” của nhóm tác giả Đỗ Hoàng Mai đã đƣa ra cấu trúc NLGQVĐ gồm năm mức đó là: (1) Nhận dạng yếu tố, (2) Nhận thức mô hình cho vấn đề, (3) Vận dụng nguyên tắc để thực hiện giải pháp, (4) Khái quát 5
hóa chiến lƣợc GQVĐ, (5) Đƣa ra giả thuyết tổng thể [9, tr.58]. Gần đây nhất có nghiên cứu “Thử nghiệm đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong trong dạy học chƣơng oxi- lƣu huỳnh” trong bộ môn hóa học của nhóm tác giả Nguyễn Thị Hằng đã đƣa ra đƣợc cấu trúc NL hợp tác GQVĐ và rubic đánh giá NLGQVĐ theo các cấp độ khác nhau. Đồng thời bài viết đã khẳng định “NLGQVĐ của HS hoàn toàn có thể đo lƣờng đƣợc một cách khách quan khi xây dựng các tình huống, bộ câu hỏi TNKQ và TNTL với rubic đánh giá logic” [7, tr.62]. Nghiên cứu “Năng lực hợp tác giải quyết vấn đề trong dạy học và đánh giá bậc trung học ở Việt Nam” của nhóm tác giả Lê Thị Hoàng Hà đã nêu ra các vấn đề về NL và cấu trúc NL hợp tác GQVĐ, các tiêu chí đánh giá NL hợp tác GQVĐ [8, tr.11]. Nhƣ vậy PPDH theo tiếp cận năng lực GQVĐ đã có khá nhiều công trình nghiên cứu ở tất cả các môn học. Tuy nhiên vẫn còn rất nhiều PPDH phát triển NLGQVĐ cần đƣợc khai thác kỹ hơn, ứng dụng rộng rãi hơn. Đặc biệt trong Chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” chƣơng trình vật lí 10 hầu nhƣ chƣa thấy công trình nào nghiên cứu về PPDH phát triển NLGQVĐ. 1.1.2. Những nghiên cứu ở nước ngoài Trên thế giới cũng có nhiều công trình nghiên cứu về phƣơng pháp dạy học giải quyết vấn đề nhƣ “Cooperative Problem Solving in Physic A User’s Manual” của Kenneth & Patricia Heller đã đề cập đến việc dạy học Vật lí thông qua giải quyết vấn đề, các bƣớc giải quyết một vấn đề Vật lí, những lƣu ý khi giải quyết vấn đề và NL hợp tác trong việc giải quyết các vấn đề Vật lí. Nghiên cứu cũng đƣa ra những ví dụ cụ thể và cách xây dựng các tình huống Vật lí một cách chi tiết [17, tr.177]. Nghiên cứu “Relationship between problem – solving ability and achievement in physics among senior secondary school students in osun state, Nigeria – Juliu Babajide Omiwale Osun State University”của tác giả Julius Babajide Omiwale Osun State University, đã đƣa ra khái niệm “Giải quyết 6
vấn đề là bất cứ hành động nào mà một ngƣời phải thực hiện để thu hẹp khoảng cách giữa giải pháp dự đoán và bản thân vấn đề. Khả năng giải quyết vấn đề là khả năng để thu hẹp khoảng cách giữa vấn đề và giải pháp bằng cách sử dụng thông tin (tri thức) và lý luận”. Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh liên quan đến thành tích của học tập môn vật lí ở cấp trung học phổ thông [15, tr.158]. Theo tác giả Sunday A.Adeyemo đã thực nghiệm nghiên cứu “Students Ability Level and Their Competence in Problem-Solving Task in Physics” đƣợc tiến hành dựa trên khả năng và năng lực của học sinh trong nhiệm vụ giải quyết vấn đề về mặt vật lí. Công cụ sử dụng cho nghiên cứu là bài kiểm tra và thành tích đạt đƣợc của HS. Kết quả thu đƣợc cho thấy khả năng của sinh viên có sự ảnh hƣởng quan trọng tới việc giải quyết vấn đề đƣợc thảo luận; năng lực GQVĐ có ảnh hƣởng tới thành tích học tập trong môn Vật lí [23, tr.47]. Cuốn sách “Problem solving” - Ian Robertson, Đại học Luton Anh, đƣợc công bố trên Taylor & Francis e-Library, 2005 đề cập tới ba vấn đề quan trọng liên quan đến cách GQVĐ: Làm thế nào chúng ta tạo ra tình huống của một vấn đề và chiến lƣợc giải quyết vấn đề áp dụng khi chúng ta không biết phải làm gì; Mức độ mà thông tin hoặc kỹ năng học đƣợc trong một bối cảnh có thể đƣợc chuyển giao cho một bối cảnh khác, điều này cũng liên quan đến vai trò của sự logic trong suy nghĩ; quá trình liên quan đến việc học tập và phát triển chuyên môn [13, tr.11]. Ngoài ra, còn có nhiều các đề tài nghiên cứu và các tổ chức quan tâm tới năng lực giải quyết vấn đề nhƣ các thang phát triển năng lực của Patrick Griffin. Trong nghiên cứu của Doug Archbald, Ông có đề ra các khái niệm về năng lực giải quyết vấn đề, các mức độ trong việc phân lập thang bậc đánh giá năng lực. Dự án ATC21S đã đề xuất thang phân loại năng lực GQVĐ gồm sáu mức độ từ thấp đến cao, thích hợp đo lƣờng các vấn đề từ đơn giản đến phức tạp, có yếu tố động ... 7
1.2. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề 1.2.1. Năng lực 1.2.1.1. Khái niệm về năng lực Khái niệm năng lực đƣợc hiểu dƣới nhiều cách tiếp cận khác nhau: - Theo nhóm tác giả Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn cho rằng “Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy” [11, tr.11]. - Howard, Gardner (1999) cho rằng: “Năng lực phải được thể hiện thông qua hoạt động có kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được” [16, tr.11]. - F.E.Weinert (2001) cho rằng: “Năng lực là những kĩ năng 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” [25, tr.12]. - OECD (Tổ chức các nƣớc kinh tế phát triển) (2002) đã xác định “Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” [18, tr.12]. - Năng lực là “khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống” (Quesbec – Minitestere de l, Education, 2004). Nhƣ vậy, năng lực là một cấu trúc động (trừu tƣợng), có tính mở, đa thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kỹ năng, thái độ mà cả niềm tin thể hiện tính sẵn sàng hành động trong những điều kiện thay đổi của cuộc sống. 8
Năng lực của mỗi ngƣời là khả năng đáp ứng các nhu cầu phức tạp trong cuộc sống bằng cách sử dụng những kiến thức, kỹ năng, thái độ, giá trị, động cơ, xúc cảm, niềm tin và kinh nghiệm một cách hiệu quả. 1.2.1.2. Cấu trúc và các thành phần của năng lực Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúc của chúng. Có nhiều loại năng lực khác nhau. Việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng khác nhau.  Về mặt tâm lí học năng lực của con ngƣời giống nhƣ một tảng băng trôi, bao gồm hai phần: phần nổi và phần chìm. Tác giả Sigmund Freud đã đƣa ra một mô hình tảng băng về suy nghĩ của não bộ với ba mức độ: nhận thức- phần nổi, tiền nhận thức- phần giữa và không nhận thức phần dƣới cùng. Sigmund Freud đã nhấn mạnh tầm quan trọng của não bộ “không nhận thức”, và giả thiết ban đầu của ông rằng phần não bộ này kiểm soát phần lớn các hành vi. Giáo dục học cần biến phần “không nhận thức” đƣợc thành có thể “nhận thức” đƣợc [14, tr. 159]. Từ các định nghĩa về năng lực, nhiều tác giả đề xuất mô hình cấu trúc năng lực dựa trên nguyên lý tảng băng gồm có ba thành tố chính: hành động, suy nghĩ và tính sẵn sàng của ngƣời học (hình 1.1). “Hành động” chính là hành vi của ngƣời học mà chúng ta có thể quan sát đƣợc trong quá trình học tập. “Suy nghĩ” đƣợc tạo nên từ kiến thức, kỹ năng, thái độ, chuẩn giá trị niềm tin, những đặc tính này có đặc điểm không quan sát đƣợc, nhƣng thƣờng đƣợc các nhà giáo dục đánh giá thông qua việc thực hiện các nhiệm vụ học tập của ngƣời học (hành vi). Nguồn gốc để hình thành nên suy nghĩ, chính là xuất phát từ “tính sẵn sàng” đƣợc tạo thành bởi động cơ, phẩm chất, nét nhân cách của ngƣời học. Trong quá trình đào tạo các nhà giáo dục đều chỉ ra rằng, để đánh giá kết quả học tập của ngƣời học, chúng ta không chỉ đánh giá bề nổi- những gì ngƣời học thể hiện ra, mà còn phải tập trung khai thác các đặc điểm tiềm ẩn của ngƣời học (phần chìm). 9
1. Làm Hành vi (quan sát đƣợc) 2. Kiến thức, Kỹ năng, Suy Thái độ, Chuẩn, giá Nghĩ trị, niềm tin 3. Động cơ Mong Nét nhân cách muốn Tƣ chất Hình 1.1: Lí thuyết “tảng băng trôi” Năng lực đƣợc chia thành hai loại: năng lực chung và năng lực riêng. Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu để con ngƣời có thể sống và làm việc bình thƣờng trong xã hội. Năng lực này đƣợc hình thành và phát triển liên quan đến nhiều môn học. Năng lực cụ thể, chuyên biệt là năng lực riêng đƣợc hình thành và phát triển do một lĩnh vực hay môn học nào đó. Mỗi NL gồm có 3 thành phần chính [3, tr. 38]:  Các hợp phần của NL (Components of Competency) mô tả một hoặc nhiều hoạt động thuộc lĩnh vực chuyên môn, thể hiện khả năng tiềm ẩn của con ngƣời.  Các thành tố NL (Elements of Competency) là các kỹ năng cơ bản tạo nên mỗi hợp phần.  Tiêu chí thực hiện (Performance Criteria) chỉ rõ mức độ yêu cầu cần thực hiện. 10
 Về mặt giáo dục cấu trúc chung của năng lực hành động đƣợc mô tả là sự kết hợp của bốn năng lực thành phần: Năng lực chuyên môn, năng lực phƣơng pháp, năng lực xã hội, năng lực cá thể. Mô hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột giáo dục của UNESCO [4, tr.18]. Các thành phần năng lực Các trụ cột giáo dục của UNESCO Năng lực chuyên môn Học để biết Năng lực phƣơng pháp Học để làm Năng lực xã hội Học để cùng chung sống Năng lực cá thể Học để tự khẳng định Hình 1.2: Mô hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột giáo dục của UNESCO. (Nguồn: Tài liệu tập huấn của Bộ giáo dục và đào tạo năm 2014) Từ cấu trúc của khái niệm năng lực cho thấy giáo dục định hƣớng phát triển năng lực không chỉ nhằm mục tiêu phát triển năng lực chuyên môn bao gồm tri thức, kỹ năng chuyên môn mà còn phát triển năng lực phƣơng pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Những năng lực này không tách rời nhau mà có mối quan hệ chặt chẽ. Năng lực hành động đƣợc hình thành trên cơ sở có sự kết hợp các năng lực này. Hiện nay trong chƣơng trình dạy học ở nhiều nƣớc thuộc tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OECD) ngƣời ta sử dụng mô hình đơn giản hơn, phân chia năng lực thành hai nhóm chính là năng lực chung và năng lực chuyên môn. Nhóm năng lực chung bao gồm: 11
Hình 1.3: Nhóm năng lực chung Năng lực chuyên môn liên quan đến từng môn học riêng biệt [6, tr.23]. Chẳng hạn, năng lực chuyên môn trong môn vật lí bao gồm: Hình 1.4: Năng lực chuyên môn trong môn vật lí 12