Tài liệu Lựa chọn các bài tập vật lí nhằm phát triển các năng lực để sử dụng trong dạy học các lực cơ học vật lí 10

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÍ NGUYỄN THỊ THÙY DUNG LỰA CHỌN CÁC BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM PHÁT TRIỂN CÁC NĂNG LỰC ĐỂ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC “CÁC LỰC CƠ HỌC” – VẬT LÍ 10 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HÀ NỘI, 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÍ NGUYỄN THỊ THÙY DUNG LỰA CHỌN CÁC BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM PHÁT TRIỂN CÁC NĂNG LỰC ĐỂ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC “CÁC LỰC CƠ HỌC” – VẬT LÍ 10 Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn khoa học ThS. Nguyễn Anh Dũng HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới ThS. Nguyễn Anh Dũng – người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, định hướng để tôi có thể hoàn thành khóa luận. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể các thầy, cô giáo trong khoa Vật lí, các thầy cô trong trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 – những người đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành khóa luận này. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 4 năm 2017 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thùy Dung LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Lựa chọn các bài tập vật lí nhằm phát triển các năng lực để sử dụng trong dạy học “các lực cơ học” – Vật lí 10” là kết quả của sự nỗ lực cố gắng nghiên cứu, tìm tòi, tra cứu tài liệu và sự giúp đỡ, định hướng tận tình của ThS. Nguyễn Anh Dũng cùng các thầy, cô giáo trong khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. Tôi xin cam đoan rằng kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong khóa luận đã được chỉ rõ nguồn. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những gì mà mình khẳng định trên đây. Hà Nội, tháng 4 năm 2017 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thùy Dung DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ HS Học sinh GV Giáo viên BT Bài tập BTVL Bài tập vật lí PPDH Phương pháp dạy học Nxb Nhà xuất bản DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH Bảng 1.1: Các năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí .................................... 10 Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc logic chương “Động lực học chất điểm” ................... 17 Hình 2.2: Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức bài 13: “ Lực ma sát” – Vật lí 10 ......................................................................................................................... 29 MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU ........................................................................................ 1 PHẦN II: NỘI DUNG ................................................................................... 5 CHƯƠNG I ................................................................................................... 5 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC ........................... 5 CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG .................................................... 5 1.1. Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí ở trường phổ thông .... 5 1.1.1. Quan niệm về BTVL ............................................................................ 5 1.1.2. Lựa chọn bài tập trong dạy học vật lí ................................................... 5 1.1.3. Sử dụng bài tập trong dạy học vật lí ..................................................... 6 1.2. Dạy học BTVL theo theo định hướng phát triển năng lực của học sinh ... 8 1.2.1. Phát triển năng lực của học sinh ........................................................... 8 1.2.2. Các năng lực chung và biểu hiện của nó .............................................. 8 1.2.3. Các năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí ........................................ 9 1.2.4. Phát triển năng lực của học sinh thông qua dạy học bài tập vật lí ....... 12 1.3. Dạy học giải quyết vấn đề ..................................................................... 13 1.3.1. Hướng dẫn HS giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí......................... 13 1.3.2. Quan hệ giữa bài tập vật lí với phát triển năng lực giải quyết vấn đề .. 14 KẾT LUẬN CHƯƠNG I ............................................................................. 16 2.1. Sơ đồ cấu trúc logic chương “Động lực học chất điểm” ....................... 17 2.2. Mục tiêu dạy học “ Các lực cơ học” ...................................................... 18 2.3. Nội dung kiến thức về các lực cơ học.................................................... 19 2.3.1. Lực hấp dẫn ....................................................................................... 19 2.3.2. Lực đàn hồi ........................................................................................ 19 2.3.3. Lực ma sát.......................................................................................... 19 2.4. Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về các lực cơ học ............ 20 2.4.1. Sự cần thiết phải lựa chọn các bài tập vật lí về các lực cơ học ............ 20 2.4.2. Lựa chọn các bài tập vật lí về “các lực cơ học” .................................. 20 2.5. Soạn thảo tiến trình dạy học bài 13: “Lực ma sát” – Vật lí 10 trong đó có sử dụng bài tập đã xây dựng ............................................................................. 28 2.5.1. Lí do chọn bài “ Lực ma sát” để xây dựng tiến trình dạy học có sử dụng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn ......................................................... 28 2.5.2. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức bài 13: “ Lực ma sát” – Vật lí 10 29 2.5.3. Tiến trình dạy học bài 13: “Lực ma sát” – Vật lí 10 ........................... 29 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ............................................................................ 35 CHƯƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................... 36 3.1. Mục đích dự kiến thực nghiệm .............................................................. 36 3.2. Đối tượng dự kiến thực nghiệm............................................................. 36 3.3. Nội dung dự kiến thực nghiệm .............................................................. 36 3.4. Phương pháp dự kiến thực nghiệm ........................................................ 36 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ............................................................................ 37 PHẦN III: KẾT LUẬN CHUNG ................................................................. 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 40 PHẦN I: MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Hiện nay, nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa và hội nhập quốc tế. Giai đoạn này đòi hỏi năng lực sáng tạo của con người Việt Nam cao hơn bất kỳ giai đoạn nào khác. Để đáp ứng được nhu cầu của xã hội, ngành Giáo dục đã có sự thay đổi về mọi mặt và đặc biệt là PPDH. Nhiệm vụ quan trọng đặt ra cho các môn học trong trường phổ thông là phải làm sao cho khi vào đời, bắt tay tham gia vào lao động sản xuất, HS có thể nhanh chóng tiếp thu được cái mới với trình độ hiện đại của khoa học kĩ thuật. Do đó, trong giảng dạy các môn học trong trường phổ thông việc áp dụng các PPDH tích cực nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho HS là vô cùng quan trọng. Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, việc giảng dạy BTVL là một việc làm vô cùng cần thiết. Thông qua dạy học về BTVL, GV có thể giúp HS nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng chúng vào các vấn đề thực tiễn. Từ đó giúp các em vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết tốt những nhiệm vụ học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra. BTVL chính là một trong những phương tiện rất quan trọng trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Có thể xây dựng được rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước. Tuy nhiên việc giải BTVL không phải là một công việc nhẹ nhàng, nó đòi hỏi sự làm việc căng thẳng, tích cực của HS, một sự vận dụng tổng hợp những kiến thức, kinh nghiệm đã có để tìm lời giải nêu ra trong bài tập. Khi giải thành công một bài tập nó sẽ đem đến cho HS niềm phấn khởi, sẵn sàng đón nhận những bài tập mới ở mức độ cao hơn. 1 Tuy nhiên, không phải cứ cho HS làm bài tập là chúng ta đạt được ngay các kết quả như mong muốn. BTVL chỉ phát huy tác dụng của nó trong những điều kiện sư phạm nhất định. Kết quả rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo giải bài tập phụ thuộc rất nhiều vào việc có hay không một hệ thống bài tập được lựa chọn và sắp xếp phù hợp với mục đích dạy học, với yêu cầu rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho người học. Bản thân mỗi BTVL đã là một tình huống vận dụng tích cực. Song tính tích cực của nó còn được nâng cao hơn khi nó được sử dụng như là nguồn kiến thức để HS tìm tòi rèn luyện khả năng tư duy sáng tạo. Do đó, BTVL có nội dung thực tiễn thực sự là một phương tiện hữu hiệu để tích cực hóa hoạt động phát triển tư duy của HS trong việc quan sát và giải thích các hiện tượng thực tiễn. Qua việc nghiên cứu các tài liệu và xuất phát từ thực tiễn chúng tôi nhận thấy các lực cơ học là một phần khó trong chương “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10. Chúng tôi nhận thấy rằng việc dạy học vật lí ở phổ thông chủ yếu mới chỉ dừng lại ở nghiên cứu tài liệu lí thuyết trên lớp. HS rất ít khi được quan sát hay tiến hành các thí nghiệm kiểm nghiệm lí thuyết đã được học. Bằng việc giải BTVL có nội dung thực tiễn, HS sẽ có hứng thú tìm tòi, khám phá thế giới và có điều kiện rèn luyện khả năng tư duy vật lí một cách logic. HS biết vận dụng những lí thuyết đã được học để giải thích các tình huống trong các thí nghiệm, các quá trình trong thực tiễn và kĩ thuật. Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi nhận thấy việc xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn về các lực cơ học là vô cùng cần thiết và chúng tôi đã quyết định chọn đề tài: “Lựa chọn các bài tập vật lí nhằm phát triển các năng lực để sử dụng trong dạy học “Các lực cơ học” – Vật lí 10” làm đề tài nghiên cứu của mình. 2. Mục đích nghiên cứu 2 - Lựa chọn các BTVL về các lực cơ học – Vật lí 10 nhằm phát triển một số năng lực chuyên biệt trong bộ môn Vật lí, khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề của HS. - Soạn thảo tiến trình dạy học bài 13: “Lực ma sát” – Vật lí 10 theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề. Trong đó có sử dụng các bài tập đã lựa chọn. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: hoạt động dạy học giải BTVL của GV và HS. - Phạm vi nghiên cứu: các BTVL được sử dụng trong quá trình dạy học về các lực cơ học – Vật lí 10. 4. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng quan điểm dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề và các năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí để lựa chọn các bài tập và sử dụng chúng trong tiến trình dạy học về các lực cơ học – Vật lí 10 thì có thể phát triển các năng lực, đồng thời nâng cao khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề của HS. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu một số cơ sở lí luận về dạy học BTVL trong dạy học Vật lí . - Nghiên cứu về phát triển năng lực của HS. - Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học giải quyết vấn đề. - Nghiên cứu mục tiêu kiến thức về các lực cơ học để từ đó xác định các BTVL cần thiết phải xây dựng trong quá trình dạy phần kiến thức này. - Lựa chọn hệ thống các BTVL về các lực cơ học. - Soạn thảo tiến trình dạy học bài 13: Lực ma sát – Vật lí 10 theo kiểu dạy học giải quyết vấn đề, trong đó có sử dụng BTVL đã lựa chọn. 6. Phương pháp nghiên cứu Trong quá trình hình thành khóa luận chúng tôi sử dụng phối hợp các phương pháp sau: - Phương pháp nghiên cứu tài liệu : + Phương pháp phân tích. 3 + Phương pháp tổng hợp. + Phương pháp hệ thống hoá lí thuyết. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: + Phương pháp phỏng vấn. + Phương pháp điều tra bằng phiếu hỏi. - Phương pháp phân tích số liệu 7. Đóng góp của khóa luận - Về mặt lí luận: lựa chọn BTVL về các lực cơ học. - Về mặt thực tiễn: + BTVL về các lực cơ học có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho GV và HS trong dạy học bộ môn Vật lí 10 ở trường THPT. +Soạn thảo tiến trình dạy học bài Lực ma sát – Vật lí 10 theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề. 8. Cấu trúc khóa luận Ngoài phần mở đầu, kết luận cấu trúc khóa luận gồm 3 chương: Chương I: Cơ sở lí luận của việc phát triển năng lực cho học sinh thông qua dạy giải bài tập vật lí trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông. Chương II: Lựa chọn BTVL và soạn thảo tiến trình dạy học bài 13: “Lực ma sát” – Vật lí 10. Chương III: Dự kiến thực nghiệm sư phạm. 4 PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1. Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí ở trường phổ thông 1.1.1. Quan niệm về BTVL Trong thực tiễn dạy học cũng như trong nhiều tài liệu giảng dạy, tồn tại đồng thời các thuật ngữ bài tập, bài toán, bài tập vật lí, bài toán vật lí. Theo X.E.Camenetxki và V.P.Orekhôp: “Trong thực tiễn dạy học, người ta thường gọi bài tập vật lí là một vấn đề không lớn mà trong trường hợp tổng quát được giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm trên cơ sở các định luật và phương pháp vật lí... Thông thường, trong sách giáo khoa và tài liệu lí luận dạy học bộ môn, người ta hiểu những bài tập là những bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của học sinh và rèn luyện kĩ năng vận dụng các kiến thức của họ vào thực tiễn. Theo hai tác giả này thì trong dạy học, HS không phải tiếp thu kiến thức một cách thụ động mà phải tham gia vào quá trình tìm hiểu kiến thức mới, khi ấy HS không chỉ đơn thuần tập vận dụng kiến thức cũ mà cả tập hình thành kiến thức mới và nâng cao năng lực giải quyết vấn đề. Vì vật, cả hai thuật ngữ bài tập vật lí và bài toán vật lí đồng nghĩa và có thể gọi chung là BTVL 1.1.2. Lựa chọn bài tập trong dạy học vật lí BTVL phải đáp ứng được một mục đích dạy học nhất định. Vì vậy, các BTVL được lựa chọn phải thỏa mãn các yêu cầu sau: - Các BT phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp. Tính phức tạp tăng dần của mối quan hệ giữa những đại lượng và khái niệm đặc trưng cho quá trình hoặc hiện tượng mô tả trong các BTVL. 5 - Số lượng các BTVL phải phù hợp với thời gian quy định của chương trình học. - Mỗi BT phải đóng góp một phần nào đó trong việc nắm bắt kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, thói quen vận dụng kiến thức, phát triển năng lực của HS trong việc giải quyết các vấn đề học tập và thực tiễn 1.1.3. Sử dụng bài tập trong dạy học vật lí Giải BTVL là một bộ phận của đa số các tiết học như: nghiêm cứu tài liệu mới, luyện tập, ôn tập, kiểm tra. Nó có thể chiếm một phần hoặc toàn bộ tiết học. Đồng thời nó cũng được sử dụng trong cả chương trình ngoại khóa. Trong những hình thức ấy, BTVL được sử dụng nhiều hơn cả trong hai loại tiết học đó là: nghiên cứu tài liệu mới và luyện tập giải BT. 1.1.3.1. Tiết học nghiên cứu tài liệu mới Tiết học nghiên cứu tài liệu mới là tiết học trong đó HS thu được cái mà họ chưa biết từ trước đến nay hoặc chưa biết một cách rõ ràng, chính xác. Nói cách khác, đó là tiết học mà HS thu được kiến thức mới, hoặc tuy không thu được kiến thức mới nhưng có cách hiểu mới về kiến thức đã học, hoặc thấy rõ phạm vi, giới hạn áp dụng kiến thức. Trong các tiết học này, BTVL được sử dụng ở một trong các khâu: đề xuất vấn đề, giải quyết vấn đề, củng cố hoặc ở tất cả các khâu đó. Mỗi kiến thức khoa học đều là lời giải đáp cho một câu hỏi. Nếu không có việc nảy sinh câu hỏi thì sẽ không có nhu cầu giải đáp câu hỏi và vì thế sẽ không có kiến thức khoa học để giải đáp câu hỏi đó. Cho nên việc nghiên cứu tài liệu mới thường được bắt đầu bằng việc đặt vấn đề. Theo I.Ia.Lemer, vấn đề trong dạy học là một câu hỏi xuất hiện hay được đặt ra đối với người chưa hề biết trước câu trả lời mà phải tìm tòi sáng tạo và để tìm ra câu trả lời đó, người ta phải có những tài liệu nào đó làm cơ sở xuất phát. Có nhiều cách để làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu, tìm các giải quyết. Một trong số đó là sử dụng BT đề xuất vấn đề. Việc xây dựng các vấn đề trong dạy học bằng BT sẽ kích thích được hứng thú học tập của HS, tạo ra được khả năng củng cố kiến thức đã có 6 và xây dựng mối liên hệ giữa kiến thức đã có và cả kiến thức mới. BT đề xuất vấn đề được sử dụng ở đầu giờ học. Nó không những có tác dụng xây dựng vấn đề dạy học mà còn có thể chuẩn bị cho việc nghiên cứu vấn đề. Trong dạy học, có không ít vấn đề được giải quyết bằng BT. Thông thường, sau khi nêu vấn đề, GV sẽ đưa ra một bài tập phức hợp, chia nó thành các bài tập bộ phận mà qua việc giải các BT đó, HS sẽ thu được kiến thức mới. Dựa vào phương thức giải, có thể chia BT giải quyết vấn đề ra làm hai loại: - Giải bằng lập luận logic và biến đổi toán học trên cơ sở những kiến thức đã biết. - Buộc phải quan sát, tiến hành thí nghiện. Nói cách khác, trong quá trình giải BT việc sử dụng lập luận logic và toán học đã biết không dẫn tới câu trả lời cuối cùng, hoặc tuy dẫn tới kết quả cuối cùng nhưng không rõ có phù hợp với thực tiễn không thì người học buộc phải quan sát, làm thí nghiệm mới thu được câu trả lời của BT. Thông thường, GV sử dụng BT củng cố ở cuối tiết học hay cuối phần học của mỗi bài giảng nhằm củng cố kiến thức mới, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho HS tùy theo yêu cầu của từng tiết học. 1.1.3.2. Tiết học luyện tập giải bài tập Trong các tiết học này, có hai hình thức tổ chức làm việc chủ yếu của lớp: GV hay một HS giải bài tập trên bảng đề HS toàn lớp theo dõi hoặc HS tự lực giải BT. Hình thức đầu được áp dụng khi GV hướng dẫn HS giải các BT mới gặp lần đầu hoặc khi cần giới thiệu định hướng giải BT mới để cả lớp tập trung, chủ động theo dõi và tích cực tham gia vào tìm kiếm lời giải BT trên bảng. Cần lưu ý: khi giải thích sơ đồ định hướng, GV phải trình bày sao cho HS hiểu rõ từng thao tác, hành động và trật tự của chúng để tạo điều kiện giải các BT cùng loại. Hình thức sau thường được sử dụng để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo và kiểm tra kết quả học tập của HS. Tính độc lập, tích cực của HS phụ thuộc rất nhiều vào mức độ phức tạp của BT. Vì thế, BT ra phải vừa sức, đủ phức tạp và gây 7 được hứng cho HS. Trong khi HS tự lực giải, GV theo dõi từng em và nếu cần, giúp họ quy một BT phức tạp thành các BT cơ bản, áp dụng các sơ đồ định hướng đã biết để giải từng kiểu, phân kiểu BT. 1.2. Dạy học BTVL theo theo định hướng phát triển năng lực của học sinh 1.2.1. Phát triển năng lực của học sinh  Khái niệm năng lực Theo tâm lí học, “năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của các nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy”. Như vậy năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt một hoạt động nào đó, chỉ phải bỏ ra ít sức lao động mà đạt hiệu quả cao. Năng lực của HS sẽ là đích cuối cùng của dạy học, giáo dục. Bởi vậy, những yêu cầu về phát triển năng lực của HS cần đặt đúng chỗ của nó trong mục đích dạy học. Năng lực của mỗi người một phần dựa trên cơ sở vật chất. Nhưng chủ yếu năng lực được hình thành phát triển và thể hiện trong hoạt động tích cực của con người dưới tác động, rèn luyện, dạy học và giáo dục. Việc hình thành và phát triển phẩm chất nhân cách là phương tiện có hiệu quả nhất để phát triển năng lực. 1.2.2. Các năng lực chung và biểu hiện của nó a. Năng lực tự học [2.tr48] - Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế hoạch có hiệu quả. - Tìm kiếm thông tin về nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật. - Đánh giá được mức độ chính xác nguồn thông tin. - Đặt được câu hỏi về hiện tượng sự vật quanh ta. - Tóm tắt được nội dung vật lí trọng tâm của văn bản. 8 - Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu, sơ đồ khối. - Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án thí nghiệm để trả lời cho các câu hỏi đó. b. Năng lực giải quyết vấn đề - Đặc biệt quan trọng là năng lực thực nghiệm Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện tượng… diễn ra như nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ có nguyên tắc cấu tạo và hoạt động như thế nào? - Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi đã đặt ra. - Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bằng suy luận lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm. - Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được - Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được c. Năng lực sáng tạo - Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết (hoặc dự đoán) - Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu - Giải được bài tập sáng tạo - Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề một cách tối ưu d. Năng lực hợp tác - Tiến hành thí nghiệm theo nhóm - Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau 1.2.3. Các năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí Những năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí có thể phát triển cho học sinh được liệt kê dưới bảng 1.1 [2.tr52] 9 Bảng 1.1: Các năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí Nhóm năng lực Năng lực thành phần trong bộ môn Vật lí Năng lực sử - K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại dụng kiến thức lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí - K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí - K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện nhiệm vụ học tập - K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn Năng lực về - P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí phương pháp - P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó - P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí - P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí - P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí. - P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí - P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được. - P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét. - P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả 10 thí nghiệm này. Năng lực trao - X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ đổi thông tin vật lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí - X2: phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành) - X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau - X4: mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ - X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) - X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) một cách phù hợp - X7: thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí - X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí Năng lực cá thể - C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của cá nhân trong học tập vật lí - C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân. - C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoài môn Vật lí - C4: 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 11 trường - C5: sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại - C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử. 1.2.4. Phát triển năng lực của học sinh thông qua dạy học bài tập vật lí Ở trường phổ thông, rèn luyện năng lực cho HS thông qua việc giải BT là một phần không thể thiếu. Với việc giải BT, người đọc có thể nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết cách phân tích chúng và vận dụng chúng để giải quyết những vấn đề thực tiễn. Trong nhiều trường hợp, dù GV cố gắng trình bày những tài liệu một cách mạch lạc, logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng các yêu cầu và cho kết quả chính xác thì đấy mới là điều kiện cần chứ chưa phải là điều kiện đủ để hiểu sâu và nắm vững kiến thức. Chỉ có thông qua các BTVL ở hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt các kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và trở thành vốn riêng của người học. Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do BT đề ra HS phải phân tích đề bài, phải tái hiện kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như: so sánh, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa để xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng, lập luận, tính toán, có khi phải tiến hành thí nghiệm, đo đạc, kiểm tra, kết luận. Vì thế BTVL là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, bồi dưỡng hứng thú học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học cho người học. Đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của các hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề. Do đó, nếu các BT được GV lựa chọn một cách cẩn thận có thể tối đa hóa khả năng nhận thức và tính tò mò 12