Tài liệu Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm chương tĩnh học vật lí 10 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh (lv02385)

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 PHẠM MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM CHƯƠNG “TĨNH HỌC”-VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học TS. DƯƠNG XUÂN QUÝ HÀ NỘI, 2017 2 LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn tận tình của TS Dương Xuân Quý trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn này Tác giả xin chân thành cám ơn Ban giám hiệu, phòng sau Đại học, các thầy cô giáo trong tổ phương pháp giảng dạy cùng các thầy cô giáo trong Khoa Vật lý trường Đại học sư phạm Hà nôi 2 Tác giả xin chân thành cán ơn Sở GD&ĐT – Vĩnh Phúc. Ban giám hiệu trường THPT Tam Dương – Vĩnh Phúc nơi tác giả tiến hành thực nghiệm và đang công tác . Tác giả xin cảm ơn các bạn cùng lớp đã động viên, đoàn kết, giúp đỡ nhau trong suốt thời gian học. Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tác giả hoàn thành luộn văn này Xin trân trọng kính chào 3 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào khác Tác giả Phạm Minh Khoa 4 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 2 LỜI CAM ĐOAN 3 MỞ ĐẦU 10 1. Lí do chọn đề tài 10 2. Mục đích nghiên cứu 11 3. Giả thuyết khoa học 11 4. Đối tương nghiên cứu 11 5. Phạm vi nghiên cứu. 11 6. Nhiệm vụ nghiên cứu 12 7. Phương pháp nghiên cứu 12 8. Cấu trúc luận văn: 13 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP THÍ NGHIỆM 14 1.1. Cơ sở lí luận về phát triển năng lực thực nghiệm 14 1.1.1. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực. 14 1.1.2. Năng lực thực nghiệm trong dạy học vật lí 17 1.1.2.1. Khái niệm năng lực thực nghiệm 17 1.1.2.2. Biểu hiện của năng lực thực nghiệm 18 1.1.2.3.Ý nghĩa của việc phát triển năng lực thực nghiệm 25 1.2. Bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí theo định hướng năng lực 26 1.2.1. Tác dụng của bài tập thí nghiệm trong việc phát triển năng lực thực nghiệm 26 1.2.2. Việc xây dựng bài tập thí nghiệm 28 1.2.2.1. Các yêu cầu với bài tập thí nghiệm 29 1.2.2.2. Quy trình xây dựng bài tập thí nghiệm 29 5 1.2.3. Việc sử dụng bài tập thí nghiệm 30 1.3. Cơ sở thực tiễn của việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí ở một số trường thpt Huyện Tam Dương, Tỉnh Vĩnh Phúc 33 1.3.1. Thực trạng chung của việc sử dụng bài tập thí nghiệm ở trường THPT 1.3.1.1. Thực trạng dạy học có sử dụng thí nghiệm ở trường phổ thông hiện nay 1.3.1.2. Thực trạng học Vật lí hiện nay của học sinh 33 34 1.3.1.3. Nhận thức của giáo viên về dạy học bài tập thí nghiệm, phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lí 36 1.3.2. Nguyên nhân của thực trạng trên 36 1.3.3. Giải pháp 37 1.4. Kết luận chương 1 38 Chương 2. XÂY DỰNG CÁC BÀI TẬP THÍ NGHIỆMCHƯƠNG “ TĨNH HỌC” VẬT LÍ 10 39 2.1. Phân tích nội dung và phương pháp dạy học chương “tĩnh học” 39 2.1.1. Đặc điểm và cấu trúc nội dung của chương 39 2.1.2. Nội dung kiến thức cơ bản và kĩ năng học sinh cần đạt được. 39 2.1.2.1. Nội dung kiến thức: 39 2.1.2.2. Nội dung kiến thức: các kỹ năng cơ bản của học sinh cần rèn luyện: 43 2.2. Nghiên cứu xây dựng các bttn thí nghiệm chương tĩnh học 44 2.2.1. Mục đích, yêu cầu 44 2.2.1.1. Mục đích 44 2.2.1.2.Yêu cầu 44 2.2.2. Phương pháp biên soạn 44 2.2.3. Các bài tập thí nghiệm 46 2.2.3.1. Mục tiêu xây dụng các BTTN 46 2.2.3.2. Phương pháp giải BTTN 48 6 2.2.3.3. Các BTTN được đưa ra nhằm phát triển NLTN của HS 50 2.3. Sử dụng bttn trong dạy học 54 2.3.1. Tổ chức dạy học 54 2.3.1.1. Dự kiến tổ chức thực hiện 54 2.3.1.2. Gợi ý giải một số bài tập 55 2.3.2. Kế hoạch tổ chức dạy học một số bài tập 2.3.2.1. Dạy học bài tập 5 58 58 2.3.2.2. Dạy học bài tập 6: xác định mô men lực tác dụng lên vật rắn có trục quay cố định 64 2.3.3. Kiểm tra đánh giá 69 2.4. Kết luận chương 2 70 Chương 3 : THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 71 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 71 3.1.1. Mục đích 71 3.1.2. Nhiệm vụ: 71 3.2. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 71 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 71 3.3.1. Chọn mẫu 71 3.3.2. Phương pháp tiến hành 72 3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 72 3.4.1. Tiêu chí đánh giá 72 3.4.2.Kết quả thực nghiệm sư phạm. 73 3.4.3. Sơ bộ đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm. 81 3.4.3.1.Tính khả thi của hệ thống bài tập thí nghiệm.sự phát triển của năng lực thực nghiệm. 3.4.3.2. Sựphát triển năng lực thực nghiệm 81 82 7 3.4.4. Tính tích cực của HS. 82 3.5. Kết kuận chương 3 84 KẾT LUẬN CHUNG 86 KHUYẾN NGHỊ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 88 PHỤ LỤC 89 Phụ lục 1 89 Phụ lục 2. 92 8 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Bảng so sánh một số đặc trưng cơ bản của chương trình định hướng nội dung và chương trình định hướng phát triển năng lực 16 Bảng 1.2: Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của thành tố xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết. 19 Bảng 1.3: Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của thành tố thiết kế các phương án thí nghiệm. 20 Bảng 1.4: Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của thành tố tiến hành phương án thí nghiệm đã thiết kế. 22 Bảng 1.5: Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của thành tố xử lí, phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận. 24 Bảng 1.6: Các giai đoạn sử dụng BTTN nhằm phát triển NLTN của HS. 31 9 DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ HÌNH Hình 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6 55 Hình 2.7, 2.8, 2.9, 2.10, 2.11, 2.12, 2.13, 2.14, 2.15 56 Hình 2.16, 2.18, 57 Hình 2.19 58 Hình 2.20, 2.21, 2.22, 2.23 59 Hình 3.1 Các nhóm thảo luận 74 Hình 3.2 HS tiến hành TN 76 Hình 3.3 HS nhóm 2 tiến hành TN lắp ghép 77 Hình 3.4 HS nhóm 1 TN xác định trọng tâm vật phẳng mỏng 77 Hình 3.5 Dụng cụ khảo sát mô men lực 79 Hình 3.6 HS nhóm 1 tiến hành TN 80 Hình 3.7 HS nhóm 2 tiến hành TN 80 Hình 3.8 81 Hình 3.9 81 SƠ ĐỒ Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương“ Tĩnh học vật rắn-SGK vật lí 10 nâng cao” 40 10 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Giáo dục phổ thông nước ta đang dần chuyển từ tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc HS học được cái gì đến chỗ quan tâm đến việc HS vận dụng được cái gì vào cuộc sống qua việc học. Để đảm bảo được điều đó, nhất định phải thực hiện thành công việc chuyển từ phương pháp dạy học theo lối “truyền thụ” một chiều sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kĩ năng hình thành năng lực, phẩm chất; đồng thời phải chuyền cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng về kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra đánh giá năng lực vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề. Vật lí học là sự phản ánh sinh động, phong phú của thực tiễn khách quan qua các mô hình. Các khái niệm, định luật vật lí thì rất khái quát bằng những công thức, mô hình toán học, trong khi biểu hiện của chúng trong tự nhiên thì lại rất phức tạp. Việc giải các bài tập vật lí nói chung và BTTN sẽ giúp HS phân tích nhận biết những trường hợp phức tạp đó. Thông qua đó, kiến thức vật lí được HS hiểu sâu sắc hơn, ghi nhớ dễ dàng và học đi đôi với thực hành. Đặc biệt việc xây dựng và sử dụng BTTN hợp lí sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển các năng lực cho HS như năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thực nghiệm. Vai trò to lớn của BTTN đã được thừa nhận, tuy nhiên việc đưa BTTN vào dạy học phổ thông vẫn còn nhiều bất cập. Do mục đích thi cử, GV chỉ quan tâm đến việc luyện tập giải thành tạo các bài tập mà chưa chú trọng đến phát triển năng lực cho HS. Trong quá trình dạy học và tìm hiểu các tiết thực hành nói chung và các tiết của chương “Tĩnh học” nói riêng, chúng chúng tôi nhận thấy HS vẫn còn nhiều lúng túng về các kĩ năng thí nghiệm (đặc biệt khi đưa ra một yêu cầu thí 11 nghiệm khác với nội dung SGK). Việc đưa vào giảng dạy các BTTN cũng đã có nhưng còn rất ít và chưa khai thác một cách hiệu quả nhằm phát triển các năng lực cho HS trong đó có năng lực thực nghiệm-một năng lực quan trọng với môn khoa học thực nghiệm như bộ môn Vật lí. Thực trạng việc dạy thực hành ở các trường THPT hiện nay còn nhiều hạn chế, chưa kích thích giáo viên, học sinh tự làm đồ dùng TN, chưa phát huy được khả năng sáng tạo của người thầy, trò. Trên tinh thần đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm chương “Tĩnh học”-Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Tĩnh học”Vật lí lớp 10 để sử dụng trong dạy học theo định hướng phát triển năng lực nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh 3. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Tĩnh học”-Vật lí lớp 10 và sử dụng trong dạy học phù hợp với định hướng năng lực thì sẽ góp phần phát triển được năng lực thực nghiệm của học sinh. 4. Đối tương nghiên cứu 4.1. Khách thể: Quá trình dạy học vật lí ở trường THPT. 4.2. Đối tương: - Học sinh lớp 10 trường THPT - Các dụng cụ thí nghiệm chương “Tĩnh học” 5. Phạm vi nghiên cứu. Trong phạm vi đề tài này chúng tôi chỉ tiến hành nghiên cứu vai trò, các biện pháp xây dựng và sử dụng một số BTTN vật lí của chương “Tĩnh học” trong chương trình Vật lí 10 THPT với việc phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh. 12 6. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục đích trên chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ cơ bản sau đây: - Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng BTTN vật lí trong việc phát triền năng lực thực nghiệm của học sinh THPT. - Xây dựng một số BTTN cùng với việc nghiên cứu và đề xuất một số biện pháp sử dụng BTTN vật lí phù hợp nhằm khai thác tốt vai trò của thí nghiệm vật lí trong việc phát triển năng lực thực nghiệm của HS trong dạy học vật lí ở trường THPT. - Soạn thảo tiến trình các bài dạy cụ thể trong chương “Tĩnh học” theo các biện pháp sử dụng BTTN vật lí để phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở các trường THPT để đánh giá kết quả và rút ra kết luận. 7. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: - Nghiên cứu cơ sở lí luận tâm lí học, giáo dục học và lí luận dạy học bộ môn theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. - Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của nhà nước cùng với các chỉ thị của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học hiện nay ở trường phổ thông. - Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học của bộ môn vật lí ở trường THPT hiện nay. - Nghiên cứu vai trò của thí nghiệm và BTTN vật lí trong việc phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh Phương pháp điều tra quan sát - Thăm dò, trao đổi ý kiến với giáo viên các trường THPT để nắm bắt thực trạng của việc sử dụng BTTN vật lí trong dạy học hiện nay ở các trường THPT. 13 - Xây dựng các mẫu phiếu điều tra để có cơ sở cho việc cần phải đổi mới phương pháp dạy học vật lí hiện nay ở các trường THPT, những khó khăn nhất định trong việc sử dụng BTTN trong dạy học để có những biện pháp sử dụng BTTN vật lí trong dạy học cho phù hợp. Phương pháp thực nghiệm - Thử nghiệm chế tạo các dụng cụ thí nghiệm Tĩnh học ở phòng thí nghiệm - Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở các trường THPT có đối chứng để kiểm tra tính khả thi của luận văn, cụ thể là làm nổi bật vai trò của BTTN vật lí trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh THPT trong các giờ học vật lí. 8. Cấu trúc luận văn: Luận văn có cấu trúc như sau: MỞ ĐẦU NỘI DUNG Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP THÍ NGHIỆM Chương 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM CHƯƠNG “ TĨNH HỌC” VẬT LÍ 10 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM KẾT LUẬN 14 Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP THÍ NGHIỆM 1.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM 1.1.1. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực. Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực (định hướng phát triển năng lực) nay còn gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỷ 20 và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế. Giáo dục định hướng phát triển năng lực nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học. Việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực về bản chất chỉ là cần và coi trọng thực hiện mục tiêu dạy học hiện tại ở các mức độ cao hơn, thông qua việc yêu cầu HS “ vận dụng những kiến thức kĩ năng một cách tự tin hiệu quả và thích hợp trong hoàn cảnh phức hợp và có biến đổi, trong học tập cả trong nhà trường và ngoài nhà trường, trong đời sống thực tiễn “. Việc dạy học thay vì chỉ dừng ở hướng tới mục tiêu dạy học hình thành kiến thức, kĩ năng và thái độ tích cực ở HS thì còn hướng tới mục tiêu xa hơn đó là trên cở sở kiến thức, kĩ năng được hình thành, phát triển khả năng thực hiện các hành động có ý nghĩa với người học. Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Chương trình này nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức. 15 Ưu điểm của chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực là tạo điều kiện quản lý chất lượng theo kết quả đầu ra đã quy định, nhấn mạnh năng lực vận dụng của HS. Tuy nhiên nếu vận dụng một cách thiên lệch, không chú ý đầy đủ đến nội dung dạy học thì có thể dẫn đến các lỗ hổng tri thức cơ bản và tính hệ thống của tri thức. Ngoài ra chất lượng giáo dục không chỉ thể hiện ở kết quả đầu ra mà còn phụ thuộc quá trình thực hiện. Trong chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực, khái niệm năng lực được sử dụng như sau: - Năng lực liên quan đến bình diện mục tiêu của dạy học: mục tiêu dạy học được mô tả thông qua các năng lực cần hình thành; - Trong các môn học, những nội dung và hoạt động cơ bản được liên kết với nhau nhằm hình thành các năng lực; - Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn...; - Mục tiêu hình thành năng lực định hướng cho việc lựa chọn, đánh giá mức độ quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung và hoạt động và hành động dạy học về mặt phương pháp; - Năng lực mô tả việc giải quyết những đòi hỏi về nội dung trong các tình huống: ví dụ như đọc một văn bản cụ thể ... Nắm vững và vận dụng được các phép tính cơ bản; - Các năng lực chung cùng với các năng lực chuyên môn tạo thành nền tảng chung cho công việc giáo dục và dạy học; - Mức độ đối với sự phát triển năng lực có thể được xác định trong các chuẩn: Đến một thời điểm nhất định nào đó, HS có thể/phải đạt được những gì? Sau đây là bảng so sánh một số đặc trưng cơ bản của chương trình định hướng nội dung và chương trình định hướng phát triển năng lực: 16 Bảng 1.1: Bảng so sánh một số đặc trưng cơ bản của chương trình định hướng nội dung và chương trình định hướng phát triển năng lực Chương trình định hướng nội dung Mục tiêu dạy học được Chương trình định hướng phát triển năng lực Kết quả học tập cần đạt được mô Mục tiêu mô tả không chi tiết và tả chi tiết và có thể quan sát, đánh giáo dục không nhất thiết phải quan giá được; thể hiện được mức độ tiến sát, đánh giá được. Việc lựa chọn nội dung bộ của HS một cách liên tục. Lựa chọn những nội dung nhằm dựa vào các khoa học chuyên đạt được kết quả đầu ra đã quy Nội dung môn, không gắn với các tình định, gắn với các tình huống thực giáo dục huống thực tiễn. Nội dung tiễn. Chương trình chỉ quy định được quy định chi tiết trong những nội dung chính, không quy chương trình. định chi tiết. - GV chủ yếu là người tổ chức, hỗ trợ HS tự lực và tích cực lĩnh GV là người truyền thụ tri hội tri thức. Chú trọng sự phát triển Phương thức, là trung tâm của quá khả năng giải quyết vấn đề, khả pháp dạy trình dạy học. HS tiếp thu thụ năng giao tiếp,…; học động những tri thức được quy định sẵn. - Chú trọng sử dụng các quan điểm, phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực; các phương pháp dạy học thí nghiệm, thực hành. Hình thức dạy học Chủ yếu dạy học lý thuyết trên lớp học. Tổ chức hình thức học tập đa dạng; chú ý các hoạt động xã hội, 17 ngoại khóa, nghiên cứu khoa học, trải nghiệm sáng tạo; đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học. Đánh giá kết quả Tiêu chí đánh giá được xây dựng chủ yếu dựa trên sự học tập của ghi nhớ và tái hiện nội dung HS đã học. Tiêu chí đánh giá dựa vào năng lực đầu ra, có tính đến sự tiến bộ trong quá trình học tập, chú trọng khả năng vận dụng trong các tình huống thực tiễn. Chương trình dạy học theo định hướng phát triển năng lực đã và đang được đưa vào quá trình dạy học tại tất cả các cấp học. Điều đó cũng đòi hỏi sự chuyển mình của toàn xã hội để phát triển toàn diện cho thế hệ trẻ. 1.1.2. Năng lực thực nghiệm trong dạy học vật lí 1.1.2.1. Khái niệm năng lực thực nghiệm Trong dạy học Vật lí, phương pháp thực nghiệm được Spaki khái quát như sau: “Xuất phát từ các quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng giả thuyết. Giả thuyết không đơn giản là sự tổng quát hóa các thí nghiệm đã được làm, nó chứa đựng cái gì đó mới mẻ, không sẵn có trong từ thí nghiệm. Bằng các phép suy luận logic và bằng toán học, nhà khoa học có thể từ giả thuyết đó rút ra một số hệ quả, tiên đoán một số sự kiến mới mà trước đó chưa biết đến. Những sự kiện và hệ quả mới đó lại được thực nghiệm kiểm tra và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định giả thuyết, biến định luật thành một định luật Vật lí chính xác”. Để thực hiện được điều đó thì việc phát triển NLTN của HS là rất cần thiết. Theo nghĩa hẹp, NLTN là năng lực đề xuất phương án thí nghiệm khả thi, tiến hành thí nghiệm( thao tác với các vật thể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được thông tin và rút ra câu trả lời cho các vấn đề đặt ra( đó là 18 một nhận định về một tính chất, một mối liên hệ, một nguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kết luận mới hoặc kiểm tra một giả thuyết khoa học). NLTN với tư cách là một năng lực nhận thức khoa học, là năng lực HS có thể hình thành và phát triển khi nghiên cứu các bộ môn khoa học thực nghiệm, trong đó có Vật lí học. HS phải vận dụng tổng hợp các kiến thức lí thuyết kết hợp hài hòa với kĩ năng và thái độ, hoạt động trí óc và thực hành, các vốn hiểu biết Vật lí, kĩ thuật khoa học và thực tế cuộc sống. 1.1.2.2. Biểu hiện của năng lực thực nghiệm Các năng lực nói chung và NLTN nói riêng, để hình thành, phát triển và đánh giá là việc làm khó khăn, đòi hỏi cần có nhiều thời gian. Do đó việc chia nhỏ NLTN thành các năng lực thành phần, các thành tố và biểu hiện của nó trong môn Vật lí và phân chia theo các mức độ là hết sức cần thiết. NLTN gồm các bốn thành tố [2]:  Xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết, hệ quả suy luận lí thuyết.  Thiết kế các phương án thí nghiệm.  Tiến hành phương án thí nghiệm đã thiết kế.  Xử lí, phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận. Mỗi thành tố có chỉ số hành vi và mức độ khác nhau cụ thể như sau:  Xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết. Năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết, hệ quả suy luận từ lí thuyết là khả năng HS đưa ra những nhận định sơ bộ hay kết luận giả định có giá trị về bản chất của sự vật. HS cần tiến hành thí nghiệm để kiểm tra dự đoán, giả thuyết hay nghiệm lại kết quả đã suy luận từ lí thuyết. 19 Bảng 1.2: Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của thành tố xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết. Tiêu chí chất lượng Chỉ số hành vi Mức 1 1.1.Đặt ra những câu hỏi về sự kiện vật lí (xung quanh vấn đề cần nghiên cứu) 1.2.Phát biểu được vấn đề cần nghiên cứu (có thể dưới dạng câu hỏi hoặc bài toán,…) Mức 2 HS đưa ra HS đưa ra đưa ra được được câu hỏi câu hỏi nhưng không xung quanh xung quanh vấn đề vấn đề cần nghiên cứu nghiên cứu. dưới sự hướng dẫn của GV. HS phát HS phát biểu biểu được được vấn đề vấn đề cần nhưng không nghiên cứu trúng vấn đề dưới sự cần nghiên hướng dẫn cứu. của GV. 1.3.Vận dụng các kiến thức đã học, kinh nghiệm… của bản thân để đề xuất các dự đoán, giả thuyết. HS nêu được các kiến thức đã học, kinh nghiệm dưới sự hướng dẫn của GV để đề xuất giả thuyết. 1.4.Nêu được các HS nêu được HS tự nêu HS nêu được các kiến thức đã học, kinh nghiệm có thể áp dụng để đề xuất giả thuyết. Mức 3 Mức 4 HS tự lực đưa ra được câu hỏi về sự kiện xung quanh vấn đề cần nghiên cứu. HS tự lực đưa ra được câu hỏi trúng vấn đề cần nghiên cứu. HS tự phát biểu trúng vấn đề cần nghiên cứu. HS tự phát biểu trúng vấn đề cần nghiên cứu và nêu được cách giải quyết vấn đề. HS nêu và áp dụng các kiến thức đã học, kinh nghiệm để đề xuất giả thuyết. HS tự nêu HS nêu 20 dự đoán, giả thuyết. dự đoán được dự Lựa chọn được dự dưới sự đoán. đoán, giả thuyết hướng dẫn hợp lí, có thể kiểm của GV tra được bằng thí nghiệm.  Thiết kế các phương án thí nghiệm được dự đoán và có thể kiểm tra được bằng thí nghiệm. được nhiều dự đoán và có thể kiểm tra được bằng thí nghiệm. Phương án thí nghiệm là những dự kiến về cách thức, trình tự tiến hành thực nghiệm trong hoàn cảnh nhất định nào đó để thu được kết quả thực nghiệm mong muốn. Năng lực thiết kế các phương án thí nghiệm là khả năng người học đề xuất các phương án thí nghiệm, dự kiến dụng cụ, cách bố trí, cách tiến hành, cách thu thập, xử lí số liệu. GV có thể cho HS một phương án thí nghiệm yêu cầu HS phân tích phương án đó để thấy được mục đích thí nghiệm, dụng cụ, cách tiến hành, cách thu thập xử lí số liệu của phương án được thiết kế. Phát triển năng lực này, GV có thể yêu cầu HS tự thiết kế phương án thí nghiệm trên cơ sở đã cho trước một vài dụng cụ hay mức độ cao hơn HS tự đề xuất các dụng cụ, phương án thí nghiệm. Bảng 1.3: Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của thành tố thiết kế các phương án thí nghiệm. Các hành vi 2.1. Đề xuất được các phương án thí nghiệm khác nhau. Tiêu chí chất lượng Mức 1 Mức 2 HS đề xuất HS đề xuất được được nhiều phương án phương án thí nghiệm. thí nghiệm. Mức 3 Mức 4 HS đề xuất HS đề xuất được được phương án phương án thí nghiệm thí nghiệm khả dĩ. sáng tạo,