Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh thông qua khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lý 11
MỞ ĐẦU
Giáo dục luôn là vấn đề mà các quốc gia đều quan tâm.Với một đất nước đang phát triển như Việt Nam – một quốc gia rất chú trọng đến giáo dục cho những mầm non tương lai của đất nước nên luôn sẵn sàng đầu tư cho giáo dục. Đầu tư cho giáo dục là việc đầu tư dài hạn, nhằm mục tiêu phổ cập giáo dục toàn quốc. Nhà nước ta đã có những chính sách đầu tư phát triển giáo dục và có thể nói rằng: “Chính sách đầu tư cho giáo dục là đầu tư cho phát triển”.
Trong nhà trường phổ thông, môn vật lí là một môn khoa học gắn liền với thực tiễn sản xuất và đời sống, có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục. Mục tiêu giáo dục đòi hỏi một trong những định hướng đổi mới phương pháp dạy học vật lí là phải làm cho học sinh có ý thức biết vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống, từ đó hình thành năng lực giải quyết vấn đề. Học sinh tìm tòi và phát hiện các tình huống có thể vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống nhằm nâng cao chất lượng sống. Từ đó định hướng nghề nghiệp cho những em có năng khiếu, hứng thú và yêu thích môn học.
Qua nhiều nghiên cứu các sách giáo khoa và sách bài tập vật lí và thực trạng dạy học vật lí ở một số trường phổ thông, tôi nhận thấy: Nhìn chung trong dạy học giáo viên còn ít chú trọng khai thác và hướng dẫn giải các bài tập có nội dung thực tế. Trong quá trình dạy học, giáo viên còn chưa tạo điều kiện cho học sinh vận dụng những tri thức của mình để giải quyết vấn đề có liên quan đến vật lí trong đời sống và sản xuất mà nhiều khi đi quá sâu vào những bài tập có tính lắt léo, có tính đánh đố, biến học sinh thành những thợ giải bài tập nhưng lại lúng túng khi phải vận dụng hoặc lựa chọn những kiến thức vật lí vào giải quyết một tình huống cụ thể trong thực tiễn đời sống của chính họ. Chính vì vậy, việc học chưa đáp ứng được mục tiêu đã đề ra, sản phẩm của con người chưa đáp ứng được nhu cầu của xã hội và nghiêm trọng hơn là học sinh không xác định được kiến thức học được dùng để làm gì?
Đứng trước những yêu cầu và thách thức như vậy thì một trong những nhiệm vụ của người giáo viên trong quá trình dạy học là bên cạnh việc giúp học sinh nắm bắt được kiến thức còn phải phát triển được cho học sinh năng lực vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Trong bậc THPT thì chương “Mắt và các dụng cụ quang học” trong chương trình vật lí lớp 11 đóng một vai trò rất quan trọng trong việc hình thành cho học sinh các năng lực, phẩm chất và sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn. Chính vì lí do trên tôi chọn đề tài: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh thông qua khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lý 11 để nghiên cứu.
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
– Hệ thống hóa cơ sở lý luận về bài tập có nội dung thực tế và năng lực giải quyết vấn đề thực tiễncủa HS trung học phổ thông.
– Đề xuất quy trình khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giảiquyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Nghiên cứu xây dựng khung năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh trung học phổ thông thông qua việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế.
– Nghiên cứu thực trạng khai thác vàsử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí ở trường phổ thông theo hướng tiếp cận năng lực nói chung và năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh nói riêng.
– Nghiên cứu nội dung, chương trình phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11 để tìm hiểu những thuận lợi, khó khăn trong việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế làm cơ sở vận dụng tổ chức dạy học để phát triển triển năng lực giảiquyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Thiết kế tiến trình dạy học có khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11 theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Thực nghiệm sư phạm (TNSP) để kiểm chứng giả thuyết khoa học và đánh giá tính khả thi của đề tài.
6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
– Đối tượng nghiên cứu: Quá trình sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11 theo hướng phát triển năng lực giảiquyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Phạm vi nghiên cứu: đề tài tập trung nghiên cứu khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11, thực nghiệm sư phạm ở một số lớp 11 thuộc trường THPT Trần Quốc Tuấn tỉnh Quảng Ngãi trong năm học 2022-2023.
– Nghiên cứu cơ sở lí luận
– Nghiên cứu nội dung các công trình
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
– Phương pháp điều tra
– Phương pháp quan sát
– Phương pháp thực nghiệm sư phạm
– Phương pháp nghiên cứu trường hợp
7.3. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng thống kê mô tả và thống kê kiểm định để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.
Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn thực tiễn của học sinh trong dạy học vật lí
Chương 2: Khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Mắt và các dụng cụ quang học” theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH TRONG
Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động có kết quả.
Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn[40]
Theo quan niệm trong CTGDPT của Quebec – Canada, năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định. Vấn đề được hiểu như một tình huống, một bài toán, bao gồm các dữ kiện và các yêu cầu có tính thực tiễn.
Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Có nhiều phương pháp đánh giá NLGQVĐTT, các phương pháp càng đa dạng thì mức độ chính xác càng cao. Vì vậy, trong đánh giá NL nói chung và NLGQVĐTT nói riêng, ngoài phương pháp đánh giá truyền thống như đánh giá chuyên gia (giáo viên (GV) đánh giá HS), đánh giá định kì bằng bài kiểm tra, GV cần chú ý các hình thức đánh giá không truyền thống. Tuy nhiên, các phương pháp đánh giá nêu trên đều chú trọng đánh giá khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống học tập (hoặc tình huống thực tiễn), đánh giá việc giải quyết vấn đề của HS.
Theo tác giả Nguyễn Thị Hoa [18] đã đề xuất ra công cụ đánh giá sự phát triển NLVDKT của HS trong quá trình dạy học và kiểm tra đánh giá đồng thời kèm sự phát triển ta có đề xuất các tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh (Bảng 1.1)
Dạy học vật lí phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Dạy học vật lí phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn có một vai trò vô cùng quan trọng trong việc hình thành và phát triển các phẩm chất và năng lực của học sinh. Trong quá trình dạy học vật lí việc sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế đề phát triển năng lực giải quyết vấn đề có thể được thực hiện trong tất cả các bước của quá trình dạy học: xây dựng kiến thức mới, hình thành kiến thức mới, vận dụng và củng cố, kiểm tra đánh giá. Tùy theo nội dung bài học và mục đích của giáo viên khi dạy học mà giáo viên lựa chọn thời điểm, hình thức, dạng bài tập vật lí có nội dung thực tế để vận dụng vào các giai đoạn của quá trình tổ chức dạy học nhằm phát triển tối đa năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh như:
Liên kết các nội dung kiến thức giữa các bài học.
Vận dụng thường xuyên cái đã học, giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống chứ không đơn thuần học lí thuyết suông.
Phát triển khả năng hợp tác, làm việc nhóm để đi đến một kết quả thống nhất cho vấn đề thực tiễn cần giải quyết.
Kết nối kinh nghiệm đời sống với tri thức được lĩnh hội, phát triển khả năng tư duy, tìm tòi, khám phá kiến thức mới liên quan đến các lĩnh vực khác trong đời sồng.
Khái niệm, đặc điểm bài tập có nội dungthực tế
Bài tập vật lí có nội dung thực tế là bài tập liên quan trực tiếp tới các vấn đề thực tế đời sống của học sinh, nội dung bài tập có thể xuất phát từ các hiện tượng thiên nhiên, các kĩ thuật sản xuất, lao động và sinh hoạt hàng ngày xung quanh học sinh.
Đối với các bài tập có nội dung thực tế, học sinh không những phải vận dụng linh hoạt các kiến thức vật lí về khái niệm, đại lượng, quy luật, định luật vật lí một cách nhuần nhuyễn, mà còn phải biết vận dụng tốt những kiến thức đó vào giải quyết những vấn đề vật lí đặt ra trong thực tế cuộc sống. Các bài tập có nội dung thực tế tạo nhiều cơ hội cho học sinh trong việc vận dụng khả năng phân tích, tổng hợp, suy luận logic để tìm ra các phương án, dự đoán, giải thích cho các hiện tượng, quy luật trong thực tế, từ đó rèn luyện kĩ năng giải quyết các tình huống thực tế.
Phân loại bài tập có nội dung thực tế
Bài tập vật lí có thể phân thành nhiều dạng khác nhau như sau:
Theo cách giải: bài tập trắc nghiệm, bài tập tự luận.
Theo phương tiện giải: bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thực hành.
Theo độ khó: bài tập cơ bản, bài tập nâng cao.
Theo đặc điểm của hoạt động nhận thức: bài tập tái hiện, bài tập sáng tạo.
Theo mục đích sử dụng: bài tập xây dựng kiến thức mới, bài tập giải thích, bài tập vận dụng, bài tập củng cổ.
Theo thể hiện kết quả đáp án: bài tập đóng, bài tập mở.
Tuy nhiên căn cứ vào mức độ nhận thức của HS trong giải bài tập và các nghiên cứu tôi đề xuất các dạng bài tập có nội dung thực tế được sử dụng linh hoạt trong cùng một bài học để giải quyết các mức độ yêu cầu sau:
Mức độ 1: Bài tập có nội dung thực tế tạo tình huống vào bài. Bài tập này liên quan tới một vấn đề trong thực tiễn dùng để tạo ra vấn đề vào bài học cho học sinh.
Mức độ 2: Bài tập có nội dung thực tế được sử dụng trong phần luyện tập. HS Vận dụng các kiến thức để tính toán các đại lượng trong tình huống thực tiễn cụ thể.
Mức độ 3: Bài tập có nội dung thực tế được sử dụng trong phần vận dụng Kiểm chứng hiện tượng tự nhiên, nguyên tắc hoạt động của các ứng dụng kỹ thuật của vật lí liên quan (các thiết bị). Đề xuất, lựa chọn giải pháp để giải quyết một vấn đề thực tiễn.
Mức độ 4: Bài tập có nội dung thực tế được sử dụng để giao nhiệm vụ về nhà cho HS. Thiết kế/chế tạo một giải pháp kỹ thuật đáp ứng một yêu cầu thực tiễn cụ thể
Vai trò của bài tập có nội dung thực tế
Bài tập Vật lí có nội dung thực tế là những bài tập mà nội dung của chúng là các tình huống cụ thể hoặc mô phỏng các tình huống có thể nảy sinh trong thực tế của cuộc sống xung quanh chúng ta. Những bài tập này thể hiện được mối liên hệ giữa các kiến thức, định luật vật lí mà học sinh đã được học với các thành tựu và ứng dụng của những tri thức đó trong khoa học và kỹ thuật. Bài tập Vật lí có nội dung thực tế là một trong những phương tiện để hình thành kiến thức lý thuyết và phát triển kỹ năng thực hành cho học sinh. Các bài tập Vật lí có nội dung thực tế giúp chúng ta hiểu rõ bản chất Vật lí của các khách thể trong tự nhiên, sản xuất và cuộc sống hàng ngày mà con người tương tác trong quá trình hoạt động thực tiễn của mình. Chức năng dạy học của các bài tập có nội dung thực tế là khi giải chúng sẽ góp phần cụ thể hóa và hệ thống hóa kiến thức của học sinh; xây dựng hệ thống tri thức mới, về các ngành sản xuất chủ yếu và hướng chính phát triển công nghiệp, về sự vận dụng các định luật vật lí trong cuộc sống hàng ngày của con người; hiểu biết sâu sắc các quy luật Vật lí; làm giàu nội dung và khối lượng kiến thức; hình thành các khái niệm kỹ thuật và kỹ thuật tổng hợp; thiết lập mối liên hệ giữa các loại khái niệm khác nhau; nắm vững cách diễn đạt của các định luật và các định nghĩa; hình thành cho học sinh các hoạt động liên quan đến việc vận dụng kiến thức vào các tình huống cụ thể trong cuộc sống và kinh nghiệm hoạt động thực tiễn. Trong quá trình giải các bài tập với nội dung thực tế cho thấy sự thống nhất của kiến thức trong các phương diện lý thuyết và thực tiễn (kiến thức và kỹ năng có được là cơ sở để hình thành kinh nghiệm cuộc sống cá nhân của học sinh), đảm bảo sự liên kết kiến thức với các lĩnh vực khoa học và thực tiễn. Bài tập với nội dung thực tế cho phép thực hiện việc kiểm tra cơ sở kiến thức và kỹ năng của học sinh, thiết lập mối liên hệ ngược giữa mức độ nhất định của kiến thức lý thuyết đã lĩnh hội được và sự phát triển kỹ năng thực hành trong thực tế, xác định mức độ sẵn sàng của học sinh để thực hiện các hoạt động thực tiễn.
Thực trạng khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh ở trường THPT hiện nay
Để tìm hiểu về thực trạng việc tổ chức dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS ở trường THPT hiện nay, chúng tôi đã tiến hành khảo sát GV và HS ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi. Hình thức khảo sát bằng bảng hỏi.
Để khảo sát thực trạng, chúng tôi đã tiến hành khảo sát bằng phiếu đối với 25 GV đang giảng dạy Vật lí và 640 HS tại một số trường THPT (THPT Trần Quốc Tuấn, THPT Võ Nguyên Giáp, THPT Thu Xà) trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.
Việc điều tra được tiến hành như sau:
– Điều tra GV: Trao đổi trực tiếp, tham khảo giáo án, dùng phiếu điều tra.
– Điều tra HS: Trao đổi trực tiếp, bảng hỏi.
– Dự giờ một số GV
Kết quả điều tra (Bảng 1.2 và Bảng 1.3)
Khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Vai trò của việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Xuất phát từ đặc điểm của bài tập có nội dung thực tế là có những sự vật, hiện tượng vật lí rất quen thuộc, gần gũi với thực tế lao động, sinh hoạt hàng ngày mà HS thường gặp. Khi giải các bài tập này, đặc biệt là khi giải quyết các tình huống có vấn đề, HS sẽ có nhu cầu tìm tòi, khám phá về cuộc sống thực tế, làm tăng thêm tính tò mò, tạo động cơ, hứng thú học tập bộ môn. Từ đó giúp HS vận dụng được lý thuyết vào thực tiễn và cảm nhận được sự cần thiết khi học bộ môn này. HS phải thực hiện các thao tác tư duy và các thao tác vật chất để hoạt động nhận thức của mình đạt hiệu quả cao. GV cần phải có thời gian để rèn luyện cho HS các thao tác tư duy nên GV thường xuyên sử dụng những bài tập có nội dung thực tế ở những mức độ khác nhau, từ đó giúp nâng cao tốc độ và độ chính xác của các thao tác tư duy. Thông qua việc giải bài tập có nội dung thực tế, học sinh có thể thấy được những gì mình học được không chỉ giới hạn trong sách vở mà còn mở rộng ra cuộc sống bên ngoài qua đó nâng cao được kĩ năng sống của mình trong thế giới xung quanh
Nguyên tắc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dungthực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn phải đảm bảo những nguyên tắc sau:
– Xuất phát từ thực tiễn cuộc sống.
– Dữ kiện phải thực tế
– Giúp HS kết nối được các kiến thức đã học với kinh nghiệm thực tế
Quy trình khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Bước 1: Phân tích chương trình, yêu cầu cần đạt của các bài học trong sách giáo khoa.
Bước 2: Phát hiện các vấn đề thực tiễn có liên quan đến kiến thức bài học cần phát triển cho học sinh.
Bước 3: Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh theo 4 mức độ.
Bước 4: Sắp xếp hoàn thiện hệ thống bài tập phù hợp với từng giai đoạn của quá trình tổ chức dạy học.
Bước 5: Chỉnh sửa hoàn thiện hệ thống bài tập.
1.4.3.1. Các bước dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế để tạo tình huống vào bài.
– Phân tích kĩ nội dung bài học, các yếu tố thực tiễn có liên quan đến bài học.
– Lựa chọn các bài tập có nội dung thực tế liên quan đến bài học trên cơ sở hệ thống bài tập đã được xây dựng để tạo tình huống vào bài học.
– GV sử dụng những bài tập đã được lựa chọn để tạo tình huống có vấn đề vào bài mới.
1.4.3.2. Các bước dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần luyện tập
Sau khi học sinh đã được tìm hiểu và lĩnh hội kiến thức mới, trong giai đoạn luyện tập, GV có thể sử dụng các bài tập có nội dung thực tế để tổ chức cho học sinh luyện tập củng cố kiến thức vừa học vào thực tiễn.
GV lựa chọn bài tập có nội dung thực tế c.
GV tổ chức cho HS giải quyết các bài tập đã đưa ra.
GV tổ chức cho HS nhận xét đánh giá sản phẩm học tập, rút ra những kinh nghiệm cho HS trong quá trình giải quyết các bài tập đó.
1.4.3.3. Các bước dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần vận dụng
Trong giai đoạn vận dụng, GV lựa chọn những bài tập có nội dung thực tế có thể dưới dạng bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm… liên quan đến bài học.
GV tổ chức giao nhiệm vụ cho HS. HS có thể giải quyết các bài tập này trên lớp hoặc ở nhà.
Bài tập được lựa chọn phải rõ ràng, súc tích, phù hợp với điều kiện, năng lực của các đối tượng học sinh
1.4.3.4. Các bước dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS.
Khi bước sang giai đoạn này, HS đã được học xong kiến thức và nắm vững các kiến thức đã học. Để đánh giá chất lượng tiếp thu và nắm kiến thức của HS ở mức độ như thế nào thì cần phải được kiểm tra, đánh giá.
GV lựa chọn những bài tập có nội dung thực tế cơ bản, tiêu biểu trong các dạng bài tập có thể dưới dạng trắc nghiệm, tự luận…có nội dung thực tế giao cho HS và yêu cầu HS làm tại lớp hoặc ở nhà sau đó nộp lại bài làm của mình cho GV.
GV nhận xét đánh giá sản phẩm của HS. Sản phẩm thu được có thể là những câu trả lời chính xác hoặc là sáng kiến, giải pháp mang tính khả thi.
Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học có sử dụng bài tập có nội dung thực tế
Căn cứ Bảng 1.1, chúng tôi đề xuất phiếu đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của HS cho từng nội dung dạy học có sử dụng BTTT.
KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN “MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC”THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH
2.1. Phân tích cấu trúc,đặc điểm và yêu cầu cần đạt phần “Mắt và các dụng cụ quang học”.
2.1.1. Cấu trúc phần “Mắt và các dụng cụ quang học”
2.1.2. Đặc điểm và yêu cầu cần đạt phần “Mắt và các dụng cụ quang học”
Nội dung cơ bản của chương này có thể chia làm bốn nhóm:
- Nhóm kiến thức về lăng kính.
- Nhóm kiến thức về thấu kính mỏng.
- Nhóm kiến thức về mắt và các tất của mắt.
- Nhóm kiến thức về các dụng cụ quang học bao gồm các kiến thức về kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn.
D:\DỮ LIỆU MỚI CẦN ĐỔI TÊN VÀ ĐĂNG 2025\TAI LIEU C YEN-2024\DE CUONG CHI TIET\Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh thông qua khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần “Mắt và các dụng cụ quang học”\TOM TAT
