Tài liệu Tổ chức hoạt động ngoại khóa về ứng dụng kĩ thuật của các kiến thức chương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Lưu Thị Uyên TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CÁC KIẾN THỨC CHƯƠNG “CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÍ 10 THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Lưu Thị Uyên TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CÁC KIẾN THỨC CHƯƠNG “CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÍ 10 THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số : 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. PHẠM XUÂN QUẾ Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu được tôi nêu ra trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì công trình nào khác. Tác giả Lưu Thị Uyên LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận văn này, tôi đã được nhận sự động viên, giúp đỡ, hỗ trợ và hướng dẫn nhiệt tình từ gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, các thầy cô. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: - Thầy hướng dẫn - PGS.TS.Phạm Xuân Quế, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm cho tôi trong suốt quá trình làm luận văn. - Ban Chủ nhiệm khoa Vật lí, các thầy cô trong tổ Phương pháp giảng dạy bộ môn Vật lí, Phòng Sau đại học, Trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ trong suốt quá trình, học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn. - Ban giám hiệu, tập thể sư phạm, các thầy cô trong Tổ Vật lí, trường THPT Dĩ An - Bình Dương đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm. - Quý thầy cô phản biện và hội đồng chấm luận văn đã đọc và có những nhận xét, góp ý để tôi hoàn thiện tốt luận văn. - Gia đình, bạn bè, các anh chị học viên lớp Lí luận và phương pháp giảng dạy bộ môn Vật lí khóa 27 đã luôn động viên, ủng hộ về mọi mặt để tôi hoàn thành luận văn này. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2019 Tác giả Lưu Thị Uyên MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục hình vẽ và đồ thị MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH ...... 5 1.1. Khái niệm về năng lực và phát triển năng lực cho học sinh THPT ................. 5 1.1.1. Khái niệm về năng lực ............................................................................... 5 1.1.2. Khái niệm về năng lực của học sinh THPT ............................................... 5 1.1.3. Các đặc điểm của năng lực ........................................................................ 6 1.1.4. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh THPT .................................. 6 1.2. Năng lực sáng tạo của học sinh ........................................................................ 7 1.2.1. Khái niệm ................................................................................................... 7 1.2.2. Biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh .................................................. 8 1.2.3. Biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh .......... 9 1.2.4. Đánh giá năng lực sáng tạo ...................................................................... 10 1.3. Dạy học ứng dụng kĩ thuật của Vật lí ............................................................. 15 1.3.1. Ứng dụng kĩ thuật của Vật lí .................................................................... 15 1.3.2. Vai trò của ứng dụng kĩ thuật trong dạy học Vật lí ................................. 16 1.3.3. Bản chất của ứng dụng kĩ thuật trong dạy học Vật lí............................... 17 1.3.4. Mô hình sử dụng trong dạy học ứng dụng kĩ thuật .................................. 17 1.3.5. Con đường nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật của Vật lí trong dạy học ........ 18 1.4. Hoạt động ngoại khóa ở trường phổ thông với việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. .................................................................................... 20 1.4.1. Đặc điểm của hoạt động ngoại khóa Vật lí ............................................. 20 1.4.2. Tác dụng của hoạt động ngoại khóa trong các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông. .......................................................................... 21 1.4.3. Nội dung hoạt động ngoại khóa Vật lí .................................................... 22 1.4.4. Hình thức hoạt động ngoại khóa Vật lí ................................................... 22 1.4.5. Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí. ...................................... 25 1.5. Điều tra thực trạng về năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí ............................................................................................................... 25 1.5.1. Mục đích điều tra ..................................................................................... 25 1.5.2. Phương pháp điều tra ............................................................................... 26 1.5.3. Đối tượng điều tra .................................................................................... 26 1.5.4. Kết quả điều tra ........................................................................................ 26 Tiểu kết chương 1 ................................................................................................... 29 Chương 2. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CÁC KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG “CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÍ 10 THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH...................... 30 2.1. Mục tiêu dạy học chương “Cơ sở nhiệt động lực học” Vật lí 10 .................. 30 2.1.1. Mục tiêu về kiến thức............................................................................... 30 2.1.2. Mục tiêu về kỹ năng ................................................................................. 30 2.2. Nội dung kiến thức chương “Cơ sở nhiệt động lực học” chương trình Vật lí 10 .......................................................................................................... 30 2.2.1. Nội năng ................................................................................................... 31 2.2.2. Các nguyên lí nhiệt động lực học và ứng dụng ....................................... 31 2.3. Kế hoạch tổ chức hoạt động ngoại khóa ........................................................ 32 2.3.1. Mục tiêu của hoạt động ngoại khóa. ........................................................ 32 2.3.2. Nội dung của hoạt động ngoại khóa. ....................................................... 33 2.3.3. Hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa. ................................................ 49 2.3.4. Phương pháp dạy học ngoại khóa. ........................................................... 49 2.3.5. Tiến trình tổ chức hoạt động ngoại khóa. ................................................ 50 2.3.6. Kế hoạch tổ chức chương trình Hội vui Vật lí. ........................................ 69 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................. 73 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm. ............................................................. 73 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. ............................................................. 73 3.3. Đối tượng và thời gian thực nghiệm. ............................................................. 73 3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ............................................................... 73 3.5. Bộ công cụ để đánh giá thực nghiệm ............................................................. 74 3.6. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ..................................... 74 3.6.1. Phân tích tiến trình của hoạt động ngoại khóa ........................................ 74 3.6.2. Đánh giá quá trình tổ chức HĐNK chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” ................................................................................................... 97 3.6.3. Tổng kết năng lực sáng tạo của học sinh thông qua hoạt động ngoại khóa ............................................................................................... 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 105 PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1 GV Giáo viên 2 HĐNK Hoạt động ngoại khóa 3 HS Học sinh 4 NLST Năng lực sáng tạo 5 THPT Trung học phổ thông 6 ƯDKT Ứng dụng kĩ thuật STT DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các biểu hiện/ tiêu chí của Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ..... 11 Bảng 1.2. Các mức độ đo chỉ số hành vi của NLST ............................................. 14 Bảng 1.3. Bảng kết quả điều tra trình độ NLST của HS ....................................... 27 Bảng 2.1. Dự kiến hoạt động ngoại khóa ở mỗi buổi ............................................ 50 Bảng 2.2 Bảng dự kiến câu hỏi thảo luận giải quyết nhiệm vụ 1 khi tham gia HĐNK ................................................................................................... 54 Bảng 2.3. Bảng dự kiến câu hỏi thảo luận giải quyết nhiệm vụ 2 khi tham gia HĐNK ................................................................................................... 58 Bảng 2.4. Bảng dự kiến câu hỏi thảo luận giải quyết nhiệm vụ 3 khi tham gia HĐNK ................................................................................................... 62 Bảng 2.5. Bảng dự kiến câu hỏi thảo luận giải quyết nhiệm vụ 4 khi tham gia HĐNK ................................................................................................... 66 Bảng 2.6. Bảng dự kiến câu hỏi của vòng thi tăng tốc trong “Hội vui Vật lí” ...... 70 Bảng 3.1. Bảng danh sách nhóm, thành viên và nhiệm vụ khi tham gia HĐNK ................................................................................................... 75 Bảng 3.2. Bảng biểu hiện và đánh giá thành tố “phát hiện và làm rõ vấn đề” của NLST của HS nhóm 1 trong buổi 1 của HĐNK............................. 76 Bảng 3.3. Bảng biểu hiện và đánh giá thành tố “phát hiện và làm rõ vấn đề” của NLST của HS nhóm 2 trong buổi 1 của HĐNK............................. 78 Bảng 3.4. Bảng biểu hiện và đánh giá thành tố “phát hiện và làm rõ vấn đề” của NLST của HS nhóm 3 trong buổi 1 của HĐNK............................. 79 Bảng 3.5. Bảng biểu hiện và đánh giá thành tố “phát hiện và làm rõ vấn đề” của NLST của HS nhóm 4 trong buổi 1 của HĐNK............................. 81 Bảng 3.6. Bảng đánh giá các thành tố của NLST của HS nhóm 1 trong buổi 2 của HĐNK .......................................................................................... 85 Bảng 3.7. Bảng đánh giá các thành tố của NLST của HS nhóm 1 trong buổi 2 của HĐNK .......................................................................................... 86 Bảng 3.8. Bảng đánh giá các thành tố của NLST của HS nhóm 3 trong buổi 2 của HĐNK.................................................................................. 88 Bảng 3.9. Bảng đánh giá các thành tố của NLST của HS nhóm 4 trong buổi 2 của HĐNK.................................................................................. 90 Bảng 3.10. Bảng đánh giá các thành tố của NLST của HS nhóm 1 trong buổi 3 của HĐNK .......................................................................................... 92 Bảng 3.11. Bảng đánh giá các thành tố của NLST của HS nhóm 2 trong buổi 3 của HĐNK .......................................................................................... 93 Bảng 3.12. Bảng đánh giá các thành tố của NLST của HS nhóm 3 trong buổi 3 của HĐNK .......................................................................................... 95 Bảng 3.13. Bảng đánh giá các thành tố của NLST của HS nhóm 4 trong buổi 3 của HĐNK .......................................................................................... 96 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ kiến thức chương “Cơ sở nhiệt động lực học” ........................... 31 Hình 2.2. Nguyên lí làm việc của động cơ nhiệt ................................................... 32 Hình 2.3. Nguyên lí làm việc của máy lạnh .......................................................... 32 Hình 2.4. Nguyên vật liệu thiết kế tên lửa mini .................................................... 34 Hình 2.5. Gia công bệ phóng tên lửa .................................................................... 35 Hình 2.6. Gia công bệ phóng tên lửa .................................................................... 35 Hình 2.7. Lắp ráp đầu đốt nhiên liệu..................................................................... 36 Hình 2.8. Lắp ráp đầu đốt nhiên liệu..................................................................... 36 Hình 2.9. Gia công thân tên lửa ............................................................................ 36 Hình 2.10. Gia công cánh tên lửa ............................................................................ 37 Hình 2.11. Tên lửa mini .......................................................................................... 37 Hình 2.12. Nguyên liệu thiết kế tuabin hơi nước .................................................... 38 Hình 2.13. Gia công nồi hơi .................................................................................... 39 Hình 2.14. Gia công chong chóng ........................................................................... 39 Hình 2.15. Tuabin hơi nước .................................................................................... 40 Hình 2.16. Nguyên liệu thiết kế động cơ Stirling ................................................... 41 Hình 2.17. Gia công pittong .................................................................................... 41 Hình 2.18. Gia công trục pittong............................................................................. 42 Hình 2.19. Gia công xilanh truyền lực .................................................................... 42 Hình 2.20. Gia công ống dẫn khí ............................................................................ 42 Hình 2.21. Gia công giá đỡ ..................................................................................... 43 Hình 2.22. Lắp ráp các phần của xilanh .................................................................. 43 Hình 2.23. Gia công pittong truyền lực................................................................... 43 Hình 2.24. Gia công pittong truyền lực................................................................... 44 Hình 2.25. Lắp ráp xilanh với nguồn lạnh .............................................................. 44 Hình 2.26. Gia công trục quay ................................................................................ 44 Hình 2.27. Lắp ráp trục quay, bánh đà .................................................................... 45 Hình 2.28. Bánh răng truyền động .......................................................................... 45 Hình 2.29. Lắp ráp nguồn nóng với xe ................................................................... 45 Hình 2.30. Xe chạy bằng động cơ Stirling .............................................................. 46 Hình 2.31. Nguyên liệu thiết kế quạt thổi đá .......................................................... 47 Hình 2.32. Gia công ngăn lạnh................................................................................ 47 Hình 2.33. Lắp quạt hút........................................................................................... 47 Hình 2.34. Gia công dàn lạnh.................................................................................. 48 Hình 2.35. Lắp ráp máy bơm và ống nước ............................................................. 48 Hình 3.1. Biện pháp tránh nóng của sinh viên ...................................................... 81 Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện sự phát triển của thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn đề” .................................................................................................. 99 Hình 3.3. Biểu đồ thể hiện sự phát triển của thành tố “Đề xuất giải pháp” .......... 99 Hình 3.4. Biểu đồ thể hiện sự phát triển của thành tố “Lựa chọn giải pháp” ..... 100 Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện sự phát triển của thành tố “Đánh giá giải pháp” ...... 100 Hình 3.6. Biểu đồ thể hiện sự phát triển của thành tố “Tư duy độc lập” ............ 101 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đất nước ta đang trên đà hội nhập và phát triển với thế giới, bối cảnh này đòi hỏi người lao động Việt Nam phải có những phẩm chất và năng lực ngang bằng với lao động toàn cầu. Yêu cầu đó đòi hỏi ngành giáo dục phải có những thay đổi mạnh mẽ trong phương pháp dạy học đặc biệt trong mục tiêu dạy học, dạy học với sự hình thành và phát triển năng lực cho học sinh (HS). Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm nên các kiến thức Vật lí (nguyên lý, định luật, …) được ứng dụng nhiều trong đời sống đặc biệt là trong kĩ thuật. Vì vậy việc tìm hiểu, giải thích nguyên tắc hoạt động hay chế tạo các mô hình vật chất ứng dụng kĩ thuật giúp HS củng cố, vận dụng kiến thức trong thực tiễn, rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo, hình thành và phát triển năng lực sáng tạo. Đồng thời biết được các ứng dụng kĩ thuật (ƯDKT) trong cuộc sống hàng ngày, HS sẽ thấy môn Vật lí trở nên gần gũi, hữu ích, từ đó đam mê thích thú hơn. Ở lứa tuổi HS THPT, các em thích hoạt động tập thể, thích thể hiện và đặc biệt rất tò mò, ham hiểu biết, thích khám phá. Những đức tính đó rất phù hợp cho các hoạt động nhóm, hoạt động mang tính kĩ thuật. Hoạt động ngoài giờ lên lớp có tác dụng rất lớn trong việc hình thành các năng lực cho HS. Vì chăng nó có hình thức thể hiện và nội dung đa dạng, phong phú. Khi tham gia hoạt động ngoại khóa (HĐNK) HS phải trải qua các hoạt động tập thể nhưng cũng phải thể hiện bản sắc cá nhân, điều đó phát triển năng lực giao tiếp, tính tích cực, sáng tạo , đồng thời củng cố và rèn luyện kiến thức, kĩ năng cho HS mà họạt động dạy học nội khóa chưa thực sự đem lại hiệu quả cao. HĐNK hiện nay đang dần trở nên phổ biến khi được các nhà trường phổ thông đưa vào trong kế hoạch giáo dục nhưng đôi khi nó bị hiểu đơn giản chỉ là tham quan học tập. Chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” là chương có mối liên hệ chặt chẽ với đời sống và kĩ thuật. Nhưng trong thực tế dạy học giáo viên thường chỉ dạy lý thuyết và tập trung vào giải bài tập trên lớp chứ ít cho học sinh thực hành hay là thí nghiệm. Điều này không giúp HS hình thành và phát triển các năng lực. 2 Với tất cả những lý do trên, tác giả nhận thấy việc tổ chức hoạt động ngoại khóa ứng dụng kĩ thuật các kiến thức trong chương “Cơ sở nhiệt động lực học” là rất cần thiết. Vậy nên, tác giả quyết định chọn đề tài: “TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CÁC KIẾN THỨC CHƯƠNG “CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÍ 10 THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH” làm đề tài nghiên cứu của mình. 2. Mục tiêu của đề tài  Nghiên cứu về các ƯDKT khi dạy học các kiến thức trong chương “Cơ sở nhiệt động lực học”.  Nghiên cứu về tổ chức hoạt động ngoại khóa các ƯDKT trên cho học sinh lớp 10 THPT để phát triển năng lực sáng tạo và góp phần củng cố kiến thức đã học về “Cơ sở nhiệt động lực học”. 3. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu thiết kế và tổ chức được hoạt động ngoại khóa về các ƯDKT vật lí khi dạy chương “Cơ sở nhiệt động lực học” lớp 10 THPT thì có thể phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài  Nghiên cứu cơ sở lý luận về phát triển năng lực sáng tạo của HS trong học tập và học tập môn Vật lí.  Nghiên cứu lý luận của hoạt động ngoại khóa và hoạt động ngọai khóa môn Vật lí.  Nghiên cứu vai trò của việc dạy học ƯDKT trong môn Vật lí để phát triển năng lực sáng tạo của HS.  Tìm hiểu các mục tiêu cần đạt (kiến thức, kĩ năng, năng lực…) trong quá trình dạy học chương “Cơ sở nhiệt động lực học” trong chương trình Vật lí 10.  Điều tra thực tế dạy học chương “Cơ sở nhiệt động lực học” Vật lí 10 tại trường THPT Dĩ An – Bình Dương.  Nghiên cứu các thiết bị kĩ thuật trong cuộc sống có cấu tạo và nguyên lý hoạt động dựa trên các kiến thức về cơ sở nhiệt động lực học. 3  Xây dựng nội dung và dự kiến quá trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về ƯDKT của các kiến thức cơ sở nhiệt động lực học để phát triển năng lực sáng tạo cho HS.  Tiến hành thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả thực nghiệm để đánh giá hiệu quả của hoạt động ngọai khóa. 5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài 5.1 Nghiên cứu lý luận  Nghiên cứu về các văn bản, văn kiện, chỉ thị, thông tư của Đảng, Nhà nước, và của Bộ giáo dục và Đào tạo về giáo dục THPT.  Nghiên cứu tài liệu về đổi mới phương pháp dạy học.  Nghiên cứu các tài liệu về năng lực sáng tạo của HS.  Nghiên cứu các tài liệu về xây dựng và tổ chức các HĐNK bộ môn Vật lí cho HS THPT.  Nghiên cứu các tài liệu về dạy học ƯDKT và tác dụng của dạy học ứng dụng kĩ thuật trong dạy học bộ môn Vật lí.  Phân tích chương trình, nội dung các kiến thức cơ sở nhiệt động lực trong sách giáo khoa Vật lí 10 và các tài liệu liên quan để xác định mục tiêu dạy học của chương “Cơ sở nhiệt động lực học”. 5.2 Điều tra, quan sát  Tìm hiểu quá trình dạy chương “Cơ sở nhiệt động lực học” Vật lí 10 của giáo viên bằng hình thức phỏng vấn.  Tìm hiểu quá trình học của HS và mức độ năng lực sáng tạo của HS. 5.3 Thực nghiệm sư phạm  Lập kế hoạch về nội dung, thời gian, đối tượng thực nghiệm sư phạm.  Tiến hành thực nghiệm theo kế hoạch đề ra, thu thập dữ liệu. Phân tích dữ liệu từ quá trình thực nghiệm sư phạm đề kiểm tra tính đứng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra. 6. Phạm vi nghiên cứu  Nội dung: Kiến thức chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” – Vật lí 10 THPT. 4  Các HĐNK của giáo viên và HS trường THPT Dĩ An – Bình Dương. 7. Đóng góp của đề tài  Đề xuất nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa ƯDKT của các kiến thức chương “Cơ sở nhiệt động lực học” nhằm phát triển năng lực sáng tạo của HS THPT.  Làm phong phú thêm tài liệu tham khảo cho các GV THPT, góp phần đổi mới phương pháp dạy học môn Vật lí THPT. 8. Cấu trúc của đề tài Mở đầu Nội dung Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí ở trường THPT để phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Chương 2: Tổ chức hoạt động ngoại khóa về ứng dụng kĩ thuật các kiến thức trong chương “Cơ sở nhiệt động lực học” Vật lí 10 THPT nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Kết luận và đề xuất Tài liệu tham khảo Phụ lục 5 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 1.1. Khái niệm về năng lực và phát triển năng lực cho học sinh THPT 1.1.1. Khái niệm về năng lực Khái niệm năng lực tùy trong từng lĩnh vực hay đối tượng mà được định nghĩa khác nhau: Theo tâm lí học: Năng lực là tổ 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 cho hoạt động có kết quả tốt. Theo tác giả Đỗ Hương Trà: Năng lực là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính tâm lí cá nhân khác nhau như hứng thú, niềm tin, ý chí… để thực hiện thành công một loại công việc trong một bối cảnh nhất định (Đỗ Hương Trà, 2016). Theo tác giả Lê Đình Trung: Năng lực là những khả năng, kĩ xảo học được hay sẵn có của cá nhân nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội… và kĩ năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt bằng những phương tiện, biện pháp, cách thức phù hợp (Lê Đình Trung, 2016). Ở trong các khái niệm năng lực trên, có ba thành tố xuyên suốt đó là: Kiến thức, kĩ năng, thái độ. Người có năng lực là người biết sử dụng nhuần nhuyễn, linh hoạt các kiến thức, kinh nghiệm của mình với thái độ say mê, hứng thú,… để hoàn thành tốt một công việc. Như vậy theo chúng tôi, năng lực là khả năng thực hiện thành công một nhiệm vụ khi phối hợp các kiến thức, kĩ năng của bản thân với thái độ tích cực. 1.1.2. Khái niệm về năng lực của học sinh THPT Theo tác giả Đỗ Hương Trà: Năng lực của HS là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ,… phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) 6 chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống (Đỗ Hương Trà, 2016). Vậy năng lực của HS cũng là sự phối hợp ba thành tố (kiến thức, kĩ năng, thái độ) để giải quyết thành công nhiệm vụ học tập. 1.1.3. Các đặc điểm của năng lực  Năng lực phải gắn với một hoạt động cụ thể ví dụ: Năng lực làm việc, năng lực dạy học, năng lực hợp tác…  Năng lực được hình thành và bộc lộ trong quá trình hoạt động.  Năng lực chịu sự chi phối của các yếu tố môi trường tự nhiên và xã hội, cá nhân. Với các đặc điểm trên việc hình thành và đánh giá năng lực học sinh phải được thực hiện trong quá trình hoạt động dạy học. 1.1.4. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh THPT Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (Bộ Giáo dục và đào tạo, 2017) đã chỉ rõ mười năng lực cần hình thành và phát triển cho HS. Bao gồm: Ba năng lực chung:  Năng lực tự chủ và tự học  Năng lực giao tiếp và hợp tác  Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Và bảy năng lực chuyên môn:  Năng lực ngôn ngữ  Năng lực tính toán  Năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội  Năng lực công nghệ  Năng lực tin học  Năng lực thẩm mỹ  Năng lực thể chất 7 1.2. Năng lực sáng tạo của học sinh 1.2.1. Khái niệm Theo tác giả Phan Dũng: Sáng tạo là hoạt động tạo ra bất cứ cái gì có đồng thời tính mới và tính ích lợi trong phạm vi áp dụng cụ thể. Sáng tạo là một khả năng của riêng con người, sáng tạo đi kèm với tính mới và tính hiệu quả, nó được bộc lộ trong hoạt động nhận thức. Vì vậy con người ai cũng có khả năng sáng tạo tiềm tàng trong một lĩnh vực riêng, tuy nhiên để bộc lộ được thì phải luyện tập thường xuyên trong lĩnh vực đó (Phan Dũng, 2010). Theo Tâm lí học: Sáng tạo được sinh ra trong hoạt động của con người, là sự phát hiện ra mối liên hệ, những quy luật đang tồn tại trong đồ vật, hiện tượng tự nhiên, xã hội và tư duy chưa được biết đến trước đó. Sáng tạo là một hoạt động của con người gắn liền với tư duy. Vì vậy, nếu thiếu tư duy thì không thể sáng tạo nhưng đồng thời ngoài tư duy thì còn các yếu tố khác chi phối sáng tạo như thái độ, tình cảm, say mê, tò mò, thể lực…và các yếu tố bên ngoài như công cụ, tư liệu, môi trường… (Nguyễn Quang Uẩn, 2005). Về mặt cấu trúc hoạt động sáng tạo của con người được cấu thành từ bốn bộ phận: Chủ thể sáng tạo; vấn đề sáng tạo; điều kiện khách quan và sản phẩm sáng tạo. Trong đó yếu tố chủ thể sáng tạo là yếu tố giữ vai trò quan trọng. Trong chủ thể sáng tạo thì năng lực sáng tạo của chủ thể là yếu tố trung tâm. Theo tác giả Huỳnh Văn Sơn: Năng lực sáng tạo là khả năng tạo những cái mới hoặc giải quyết vấn đề một cách mới mẻ của con người (Huỳnh Văn Sơn, 2009). Theo tác giả Trần Việt Dũng: Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra cái mới có giá trị của cá nhân dựa trên tổ hợp các phẩm chất độc đáo của cá nhân đó (Trần Việt Dũng, 2013). Qua việc nghiên cứu các khái niệm trên chúng tôi đưa ra khái niệm năng sáng tạo của học sinh như sau: Năng lực sáng tạo của học sinh là khả năng kết nối các kiến thức, kĩ năng, thái độ… đã có để tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới hay đơn giản chỉ là sự vận dụng thành công vào hoàn cảnh mới. Năng lực sáng tạo gồm ba thành phần cơ bản (Trần Việt Dũng, 2013): 8  Tư duy sáng tạo: là các thao tác, cách thức của não bộ xử lí, biến đổi các thông tin để hình thành ý tưởng cho vấn đề sáng tạo.  Động cơ sáng tạo: là yếu tố thúc đẩy con người hoạt động sáng tạo.  Ý chí: giúp chủ thể vượt qua các khó khăn trong quá trình sáng tạo. Để hình thành và phát triển năng lực sáng tạo cho HS thì cần rèn luyện tư duy sáng tạo, nuôi dưỡng động cơ và ý chí tích cực trong trình học tập. Đồng thời việc đáng giá năng lực sáng tạo của HS không chỉ đánh giá nhất thời tại một thời điểm mà phải đánh giá trong cả một quá trình. 1.2.2. Biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh Trong giáo dục, thang cấp độ tư duy được xem là một công cụ nền tảng để xây dựng mục tiêu giáo dục, xây dựng các chương trình, hệ thống hóa các câu hỏi, bài tập dùng để kiểm tra đánh giá quá trình học tập. Thang cấp độ tư duy đầu tiên được xây dựng bởi Benjamin S.Bloom (1956) gọi là thang tư duy Bloom (Bloom's taxonomy) bao gồm 6 cấp độ là: Biết (Knowledge), Hiểu (Comprehension), Vận dụng (Application), Phân tích (Analysis), Tổng hợp (Synthesis) và Đánh giá (Evaluation). Hai cấp độ “Biết” và “Hiểu” được coi là tư duy bậc thấp, bốn cấp độ còn lại là tư duy bậc cao. Sau này, vào năm 1999 thang Bloom được đề xuất điều chỉnh gọi là thang Bloom tu chính (Bloom’s Revised Taxonomy) gồm: Nhớ (Remembering), Hiểu (Understanding), Vận dụng (Applying), Phân tích (Analyzing), Đánh giá (Evaluating), Sáng tạo (Creating). Ở thang đo này sáng tạo cấp độ tư duy cao nhất. Trong tâm lí học, sáng tạo lại được chia ra thành 5 cấp độ: Sáng tạo biểu đạt; Sáng chế; Phát minh; Sáng tạo ở mức cải biến và Sáng tạo có thể tạo ra các lĩnh vực ngành nghề mới. Đối với HS, hành động mang tính sáng tạo trong học tập Vật lí được thể hiện như sau (Nguyễn Đức Thâm, 2002):  Khả năng tự lực chuyển kiến thức, kĩ năng đã biết sang giải quyết tình huống Vật lí mới.  Phát hiện được chức năng mới ở đối tượng quen biết.  Đề xuất ý kiến riêng, lí giải riêng của cá nhân về một hiện tượng, một nguyên tắc hay một quá trình nào đó.