Luận văn: Soạn thảo bài tập Động lực học chất điểm Vật lí 10 và đánh giá năng lực

Luận văn nghiên cứu soạn thảo hệ thống bài tập chương Động lực học chất điểm Vật lí 10, ứng dụng để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

• Tác giả: Phạm Thu Hoài
• Người hướng dẫn: Gs. Đỗ Hƣơng Trà
• Trường học: Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật lí
• Đề tài: Bài tập chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 và sử dụng trong đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Toàn cảnh bài tập Động lực học chất điểm Vật lí 10 mới

Chương “Động lực học chất điểm” là nền tảng cốt lõi trong chương trình Vật lí 10, đặt cơ sở cho việc nghiên cứu mối quan hệ giữa lực và chuyển động. Theo định hướng đổi mới giáo dục, việc kiểm tra đánh giá không chỉ dừng lại ở kiến thức hàn lâm mà phải hướng tới đánh giá năng lực vận dụng vào thực tiễn. Luận văn của Phạm Thu Hoài (2020) nhấn mạnh, việc chuyển từ đánh giá kiến thức sang đánh giá năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) là yêu cầu cấp thiết. Do đó, hệ thống bài tập Động lực học chất điểm Vật lí 10 đánh giá năng lực được xây dựng không chỉ để kiểm tra khả năng tính toán, mà còn để đo lường khả năng phân tích, đề xuất giải pháp và giải quyết các tình huống thực tế. Các bài tập này thường tích hợp nhiều kiến thức liên quan đến định luật I II III Newton, các loại lực cơ học và các dạng chuyển động phức tạp. Mục tiêu là giúp học sinh không chỉ hiểu sâu công thức vật lí 10 chương trình mới mà còn biết cách áp dụng chúng một cách sáng tạo, chuẩn bị vững chắc cho các kỳ thi quan trọng như kỳ thi ôn thi ĐGNL. Việc soạn thảo một hệ thống bài tập chất lượng, bám sát mục tiêu phát triển năng lực là đóng góp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy và học môn Vật lí.

1.1. Vị trí và vai trò của chương Động lực học chất điểm

Chương “Động lực học chất điểm” giữ một vị trí trung tâm trong phần Cơ học của Vật lí 10. Nếu chương Động học chỉ mô tả chuyển động, thì chương này đi sâu vào giải thích nguyên nhân gây ra hoặc làm biến đổi chuyển động, đó chính là lực. Nội dung chương trình xoay quanh ba định luật Newton, nền tảng của cơ học cổ điển, và khảo sát các lực cơ học phổ biến như lực hấp dẫn, lực đàn hồi, và lực ma sát trượt. Việc nắm vững kiến thức chương này không chỉ là yêu cầu của chương trình mà còn là tiền đề để học sinh tiếp cận các phần kiến thức phức tạp hơn như Động lực học vật rắn hay các định luật bảo toàn. Theo đó, việc xây dựng các bài tập vận dụng cao vật lí 10 trong chuyên đề này giúp học sinh củng cố và đào sâu kiến thức nền tảng, tạo bước đệm vững chắc cho các lớp học sau.

1.2. Mục tiêu dạy học theo định hướng đánh giá năng lực

Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” theo hướng đánh giá năng lực vượt ra ngoài việc ghi nhớ định luật hay công thức. Mục tiêu cốt lõi là hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Cụ thể, học sinh cần có khả năng: phân tích một hiện tượng thực tế, xác định các lực tác dụng (phân tích lực), áp dụng đúng các định luật Newton để thiết lập phương trình động lực học, và giải quyết bài toán để đưa ra kết luận. Các bài tập không chỉ giới hạn ở dạng tính toán đơn thuần mà còn mở rộng sang các câu hỏi định tính, bài tập thí nghiệm, và các tình huống gắn liền với đời sống. Ví dụ, giải thích tại sao cần thắt dây an toàn khi ô tô di chuyển, hay nguyên lý hoạt động của các kiến trúc vòm. Đây là cách tiếp cận được đề cập trong các bộ sách mới như giải bài tập vật lí 10 sách Kết nối tri thức và giải bài tập vật lí 10 sách Cánh diều.

II. Thách thức khi soạn bài tập Động lực học chất điểm Vật lí 10

Việc soạn thảo bài tập Động lực học chất điểm Vật lí 10 đánh giá năng lực đối mặt với nhiều thách thức, cả về phía giáo viên và học sinh. Tài liệu của Phạm Thu Hoài (2020) chỉ ra rằng, giáo viên thường gặp khó khăn trong việc thiết kế các tình huống thực tiễn vừa sức, có tính khoa học nhưng không quá phức tạp. Việc chuyển đổi một bài toán tính toán thuần túy thành một bài toán đánh giá năng lực đòi hỏi sự đầu tư về thời gian và chuyên môn. Về phía học sinh, các em thường quen với dạng bài tập có sẵn công thức và số liệu, nên lúng túng khi phải tự mình phân tích hiện tượng, xác định các lực tác dụng, đặc biệt là trong các hệ quy chiếu phức tạp. Những quan niệm sai lầm cố hữu về lực và chuyển động cũng là rào cản lớn. Ví dụ, nhiều học sinh vẫn cho rằng lực là nguyên nhân duy trì chuyển động, hoặc nhầm lẫn giữa cặp lực và phản lực với hai lực cân bằng. Vượt qua những thách thức này là nhiệm vụ quan trọng để việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực thực sự hiệu quả và đi vào chiều sâu.

2.1. Khó khăn trong việc biểu diễn và phân tích lực

Một trong những khó khăn cơ bản nhất học sinh gặp phải là biểu diễn và phân tích lực. Trong nhiều bài toán, đặc biệt là các bài toán liên quan đến mặt phẳng nghiêng hay hệ vật ròng rọc, việc xác định thiếu hoặc sai phương, chiều của các lực tác dụng sẽ dẫn đến kết quả sai. Ví dụ, học sinh thường bỏ qua phản lực, lực căng dây, hoặc xác định sai hướng của lực ma sát nghỉ. Hơn nữa, kỹ năng chiếu một vectơ lực lên các trục tọa độ cũng là một điểm yếu, đòi hỏi sự thành thạo về kiến thức toán học. Các bài tập GQVĐ yêu cầu học sinh phải tự chọn hệ quy chiếu phù hợp để đơn giản hóa bài toán, đây là một kỹ năng tư duy bậc cao mà không phải học sinh nào cũng làm tốt.

2.2. Các quan niệm sai lầm thường gặp trong động lực học

Nhiều quan niệm sai lầm bắt nguồn từ trực giác và kinh nghiệm hàng ngày của học sinh. Một số sai lầm phổ biến bao gồm:

1. Lực là nguyên nhân gây ra chuyển động: Thực tế, lực là nguyên nhân gây ra gia tốc, tức làm thay đổi vận tốc. Một vật vẫn có thể chuyển động thẳng đều khi hợp lực bằng không (Định luật I Newton).
2. Cặp lực và phản lực là hai lực cân bằng: Đây là sai lầm nghiêm trọng. Cặp lực và phản lực trong định luật III Newton tác dụng lên hai vật khác nhau, do đó chúng không thể cân bằng.
3. Lực hướng tâm là một loại lực mới: Nhiều học sinh khi phân tích lực tác dụng lên vật chuyển động tròn đều thường vẽ thêm một vectơ lực hướng tâm. Thực chất, lực hướng tâm là hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật theo phương hướng vào tâm quỹ đạo. Việc khắc phục những quan niệm này đòi hỏi các bài tập phải có tính phản biện và tình huống rõ ràng.

III. Phương pháp xây dựng bài tập Vật lí 10 theo định luật Newton

Để xây dựng hệ thống bài tập Động lực học chất điểm Vật lí 10 đánh giá năng lực hiệu quả, cần bám sát vào hạt nhân lý thuyết là ba định luật Newton. Các bài tập không nên chỉ yêu cầu áp dụng công thức F=ma một cách máy móc. Thay vào đó, cần thiết kế các dạng bài tập đa dạng để kiểm tra sự hiểu biết sâu sắc về từng định luật. Đối với Định luật I, các bài tập có thể xoay quanh khái niệm quán tính và điều kiện cân bằng của chất điểm. Đối với Định luật II, trọng tâm là các bài toán về tổng hợp lực và phân tích lực để tìm gia tốc hoặc các đại lượng liên quan, đặc biệt trong các hệ phức tạp như hệ vật ròng rọc. Đối với Định luật III, các bài tập cần làm rõ bản chất tương tác hai chiều, giúp học sinh phân biệt được cặp lực và phản lực. Việc lồng ghép các tình huống thực tế, ví dụ như giải thích hiện tượng giật lùi của súng khi bắn hay tại sao người lại ngả về phía sau khi xe buýt tăng tốc đột ngột, sẽ giúp học sinh hứng thú hơn và phát triển được năng lực GQVĐ. Đây là một chuyên đề vật lí 10 quan trọng cần được đầu tư kỹ lưỡng.

3.1. Vận dụng Định luật I và II Newton trong các bài toán

Các bài tập vận dụng định luật I và II Newton nên được phân thành nhiều cấp độ. Mức độ nhận biết yêu cầu học sinh phát biểu định luật và nêu ví dụ về quán tính. Mức độ thông hiểu đòi hỏi học sinh giải thích các hiện tượng đơn giản và áp dụng điều kiện cân bằng. Mức độ vận dụng tập trung vào việc giải các bài toán định lượng trên mặt phẳng nghiêng hoặc các hệ vật, nơi học sinh phải thực hiện các bước: chọn hệ quy chiếu, phân tích lực tác dụng lên từng vật, viết phương trình Định luật II Newton dưới dạng vectơ, sau đó chiếu lên các trục tọa độ để giải hệ phương trình. Các bài tập vận dụng cao vật lí 10 có thể yêu cầu tìm điều kiện của một tham số (ví dụ, góc nghiêng, hệ số ma sát) để hệ vật chuyển động theo một yêu cầu cho trước.

3.2. Bài tập áp dụng Định luật III Newton Lực và phản lực

Các bài tập về định luật III Newton cần tập trung vào việc giúp học sinh xác định đúng các cặp lực và phản lực. Dạng bài tập hiệu quả là yêu cầu học sinh vẽ và chỉ rõ các cặp lực này trong các tình huống tương tác cụ thể, ví dụ: người đẩy tường, sách đặt trên bàn, Trái Đất hút Mặt Trăng. Một dạng bài tập nâng cao hơn là các bài toán va chạm hoặc các hệ vật tương tác nội lực, nơi việc áp dụng Định luật III Newton là chìa khóa để liên kết chuyển động của các vật trong hệ. Câu hỏi định tính như "Khi một ô tô con và một xe tải va chạm, lực do xe nào tác dụng lên xe kia lớn hơn?" sẽ giúp kiểm tra và củng cố hiểu biết đúng đắn về bản chất của lực và phản lực, tránh các nhầm lẫn phổ biến.

IV. Bí quyết soạn bài tập các lực cơ học đánh giá năng lực

Để đánh giá năng lực học sinh một cách toàn diện, hệ thống bài tập Động lực học chất điểm Vật lí 10 phải bao quát tất cả các loại lực cơ học đã học. Mỗi loại lực đều có những đặc điểm riêng và cần được khai thác qua các dạng bài tập đặc thù. Đối với lực hấp dẫn, các bài tập không chỉ tính toán lực tương tác giữa hai vật mà còn liên hệ đến chuyển động của các hành tinh, vệ tinh. Với lực đàn hồi, cần kết hợp định luật Húc với các bài toán động lực học của con lắc lò xo. Đặc biệt, lực ma sát (cả lực ma sát trượt và lực ma sát nghỉ) và lực hướng tâm là hai mảng kiến thức có tính ứng dụng cao và thường xuất hiện trong các bài toán thực tế. Bí quyết ở đây là xây dựng các bài toán có bối cảnh, yêu cầu học sinh phải biện luận khi nào có lực ma sát nghỉ, khi nào có ma sát trượt, hoặc xác định lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm trong một chuyển động tròn cụ thể. Việc này giúp học sinh phát triển tư duy phân tích và khả năng mô hình hóa các bài toán vật lí từ thực tế.

4.1. Bài tập về lực hấp dẫn và lực đàn hồi Định luật Húc

Bài tập về lực hấp dẫn nên vượt ra khỏi khuôn khổ tính toán đơn thuần. Có thể yêu cầu học sinh so sánh trọng lượng của một vật trên Trái Đất và trên Mặt Trăng để hiểu về sự phụ thuộc của gia tốc rơi tự do vào khối lượng và bán kính hành tinh. Đối với lực đàn hồi, ngoài việc áp dụng công thức của định luật Húc, các bài tập có thể yêu cầu phân tích đồ thị F-Δl, hoặc giải các bài toán động lực học trong đó lực đàn hồi là một trong các lực tác dụng gây ra gia tốc cho vật. Kết hợp hai loại lực này, có thể xây dựng các bài toán về một vật treo trên lò xo trong thang máy chuyển động có gia tốc, đòi hỏi học sinh phải tổng hợp lực một cách chính xác.

4.2. Dạng bài tập lực ma sát và lực hướng tâm thực tế

Các bài tập về lực ma sát trượt và lực ma sát nghỉ rất phong phú và gần gũi. Ví dụ, tính lực kéo tối thiểu để vật bắt đầu trượt, hay tính quãng đường vật đi được cho đến khi dừng lại do ma sát. Các bài toán về lực hướng tâm cần nhấn mạnh rằng nó là hợp lực, không phải một lực riêng lẻ. Các tình huống thực tế như ô tô vào cua trên đường phẳng hoặc đường nghiêng, vệ tinh quay quanh Trái Đất là những bối cảnh lý tưởng để xây dựng bài tập. Một bài toán hay có thể yêu cầu tính vận tốc tối đa để ô tô không bị trượt khi vào cua, trong đó lực ma sát nghỉ đóng vai trò là lực hướng tâm. Những bài tập này giúp học sinh thấy được mối liên hệ chặt chẽ giữa Vật lí và cuộc sống.

V. Ứng dụng bài tập Động lực học chất điểm trong ôn thi ĐGNL

Các kỳ thi đánh giá năng lực (ĐGNL) của các đại học lớn ngày càng chú trọng đến việc kiểm tra khả năng suy luận, phân tích và giải quyết vấn đề của thí sinh, thay vì chỉ kiểm tra kiến thức thuộc lòng. Do đó, hệ thống bài tập Động lực học chất điểm Vật lí 10 được xây dựng theo định hướng này có vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình ôn thi ĐGNL. Các bài tập này thường có dạng trắc nghiệm động lực học chất điểm nhưng với cấu trúc phức tạp hơn: đề bài dài, chứa nhiều thông tin nhiễu, yêu cầu học sinh phải đọc hiểu, phân tích biểu đồ, hoặc xử lý dữ liệu từ một tình huống thực tế. Ví dụ, một câu hỏi có thể đưa ra đồ thị vận tốc-thời gian của một vật và yêu cầu xác định hợp lực tác dụng lên vật trong từng giai đoạn. Việc luyện tập thường xuyên với các dạng bài tập vận dụng cao vật lí 10 này không chỉ củng cố kiến thức mà còn rèn luyện cho học sinh các kỹ năng cần thiết để làm tốt bài thi ĐGNL, như quản lý thời gian, tư duy logic và khả năng áp dụng kiến thức liên môn.

5.1. Các dạng trắc nghiệm động lực học chất điểm thường gặp

Trong các đề thi ĐGNL, trắc nghiệm động lực học chất điểm thường xuất hiện dưới các dạng: câu hỏi lý thuyết sâu (yêu cầu phân biệt các khái niệm dễ nhầm lẫn), câu hỏi đọc hiểu-phân tích (dựa vào một đoạn văn mô tả hiện tượng để trả lời), câu hỏi phân tích đồ thị, bảng biểu, và câu hỏi giải toán có bối cảnh thực tế. Khác với trắc nghiệm truyền thống, các phương án trả lời thường được thiết kế để "bẫy" những học sinh có quan niệm sai lầm. Do đó, để làm tốt, học sinh không chỉ cần nắm vững công thức vật lí 10 chương trình mới mà còn phải hiểu rõ bản chất vật lí của các hiện tượng, từ chuyển động ném ngang đến chuyển động của các vật trong hệ quy chiếu phi quán tính.

5.2. Xây dựng bài tập vận dụng cao Vật lí 10 cho kỳ thi

Xây dựng bài tập vận dụng cao vật lí 10 cho mục tiêu ôn thi ĐGNL đòi hỏi một quy trình chặt chẽ. Theo nghiên cứu của Phạm Thu Hoài (2020), cần bắt đầu từ việc xác định các năng lực thành phần cần đánh giá, sau đó thiết kế các tình huống có vấn đề. Các bài tập này thường tích hợp kiến thức từ nhiều phần, ví dụ kết hợp động lực học với các định luật bảo toàn. Một bài toán vận dụng cao có thể yêu cầu học sinh phân tích chuyển động của một vật trên một quỹ đạo phức tạp, có cả đoạn phẳng, mặt phẳng nghiêng và cung tròn, trong đó lực tác dụng và gia tốc của vật thay đổi liên tục. Giải quyết được những bài tập này chứng tỏ học sinh đã đạt đến mức độ cao về năng lực GQVĐ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm 3 chƣơng: Chƣơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc soạn thảo bài tập đánh giá NL GQVĐ Chƣơng 2. Soạn thảo bài tập chƣơng “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 và sử dụng trong đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Thực nghiệm sƣ phạm 4 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SOẠN THẢO BÀI TẬP ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.

Lịch sử nghiên cứu đề tài 1. Trên thế giới Có thể nói rằng kiểm tra, đánh giá là một phần rất quan trọng của quá trình dạy học. Trong bối cảnh hiện nay, đánh giá năng lực là xu hƣớng đánh giá đƣợc nhiều nƣớc, nhiều tổ chức và nhiều tác giả nghiên cứu. Từ những năm đầu của thế kỉ XXI, các nƣớc trong tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OCED) đã thực hiện đánh giá học sinh ở lứa tuổi 15 theo chƣơng trình đánh giá HS phổ thông Quốc tế (PISA).

Chƣơng trình PISA không trực tiếp kiểm tra kiến thức mà HS thu đƣợc tại trƣờng học mà xem xét năng lực phổ thông thực tế của HS, đặc biệt chú trọng việc đánh giá năng lực của HS trong việc vận dụng kiến thức và kĩ năng để giải quyết các vấn đề đƣợc đặt ra trong bối cảnh thực tế. Kirschner và Cees P. van der Vleuten cũng đã đƣa ra các phƣơng pháp đánh giá NL trong Nghiên cứu đánh giá trong giáo dục (2006) Vấn đề đánh giá năng lực GQVĐ cũng đƣợc Jean – Paul Reeff, Anouk Zabal và Christine Blech trình bày trong công trình “The Assessment of Problem – Solving Competencies”. Công trình này đã tập trung vào việc thống kê phân tích cách thức GQVĐ và sự phát triển những công cụ đánh giá năng lực GQVĐ 1.

Ở Việt Nam Vấn đề kiểm tra, đánh giá đang đƣợc chuyển dần từ đánh giá nặng về kiến thức sang các hình thức đánh giá năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề trong thực tế. Định hƣớng này đã đƣợc thể hiện trong các nghiên cứu và các tài liệu tập huấn Đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học 5 tập của học sinh theo định hướng tiếp cận năng lực (2014) của Bộ giáo dục. Một số công trình nghiên cứu về NL đã tập trung phân tích các khái niệm năng lực, các đặc trƣng của NL, cấu trúc của NL cũng nhƣ phƣơng pháp giảng dạy, đánh giá theo năng lực…[2], [3], [9] Về đánh giá NLGQVĐ, luận án tiến sĩ của tác giả Phan Anh Tài [18] đã đề xuất phƣơng án đánh giá NL GQVĐ của học sinh trong dạy học toán Trung học phổ thông theo hƣớng tiếp cận quá trình GQVĐ. Ngoài ra cũng có một số luận văn thạc sĩ cũng đề cập đến vấn đề đánh giá NL GQVĐ trong dạy học Vật lí.

Có thể lấy thí dụ: Luận văn thạc sĩ “Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương Các định luật bảo toàn, Vật lí 10” của tác giả Hoàng Thị Thu Hà (2015) đã đề cập đến đánh giáNL GQVĐ của học sinh lớp 10 thông qua các bài tập trắc nghiệm đƣợc xây dựng khoa học dựa trên lý thuyết đo lƣờng, bám sát bảng đặc tả năng lực giải quyết vấn đề ở các cấp độ khác nhau. Luận văn thạc sĩ “Đánh giá năng lực GQVĐ của HS trong dạy học chƣơng Chất khí, Vật lí lớp 10 THPT” của tác giả Ngô Thị Tƣờng Vi (2015) đã xây dựng và sử dụng bộ công cụ đánh giá trong quá trình và đánh giá kết thúc chƣơng Chất khí với đầy đủ các mức độ và các thành tố của NL GQVĐ. Luận văn thạc sĩ “Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương Động lực học vật rắn, Vật lí 12 nâng cao” của tác giả Phạm Ngọc Tuân (2015). Đối với việc xây dựng bài tập, đã có một số tác giả nghiên cứu về bồi dƣỡng và phát triển NL GQVĐ, có thể kể đến các luận văn thạc sĩ: Xây dựng và sử dụng bài tập Vật lí theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng.

Sự chuyển thể” – Vật lí 10 của tác giả Nguyễn Thị Nhung (2016), luận văn: Soạn thảo và sử dụng bài tập có nội dung thực tế chương “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh của tác giả Đinh Thị Ánh Tuyết (2017). 6 Tuy nhiên chƣa có luận văn nào đề cập đến việc soạn thảo bài tập để đánh giá NL GQVĐ của học sinh trong dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề 1. Khái niệm Có rất nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu về NL và đƣa ra định nghĩa về NL.

- Các nhà tâm lí học cho rằng NL đƣợc hiểu là một thuộc tính tâm lí phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố nhƣ tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm đạo đức. - Theo Weinert (2001): “NL gồm những kĩ năng, kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội,…và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt” (dẫn theo [2, tr 134]) - Theo cách hiểu của tác giả Đặng Thành Hƣng thì “NL là thuộc tính cá nhân cho phép cá nhân thực hiện thành công hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể ”[12] Qua các cách định nghĩa trên, chúng tôi thấy có thể hiểu NL là thuộc tính cá nhân của con ngƣời đƣợc hình thành và phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, từ đó mà cho phép huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng để thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể. Đặc trưng của năng lực Thứ nhất, NL chỉ biểu hiện và quan sát đƣợc trong hoạt động nhằm đáp ứng yêu cầu cụ thể trong điều kiện cụ thể. Năng lực chỉ có tính hiện thực khi cá nhân hoạt động và phát triển trong chính hoạt động ấy.

Đây cũng 7 chính là đặc trƣng để giúp chúng ta phân biệt NL với “tiềm năng” – là khả năng ẩn giấu bên trong, chƣa bộc lộ ra. Thứ hai, NL đƣợc đánh giá thông qua tính hiệu quả của hoạt động. Kết quả của hoạt động là thƣớc đo để đánh giá NL của cá nhân. Phân loại năng lực Đối với khái niệm NL, có nhiều cách phân loại tùy theo quan điểm tiếp cận và tiêu chí phân loại.

Tuy nhiên cách phân loại phổ biến nhất vẫn là cách phân loại NL thành năng lực chung và năng lực riêng. Cụ thể: - Năng lực chung: là NL cơ bản, cần thiết cho tất cả mọi ngƣời giúp con ngƣời có thể tham gia vào những hoạt động xã hội thông thƣờng nhƣ sinh hoạt cộng đổng, học tập, hoạt động nghề nghiệp. Trong hoạt động học tập, NL này đƣợc hình thành và phát triển do nhiều môn học, liên quan đến nhiều môn học khác nhau - Năng lực riêng: là những NL cần thiết cho các loại hình hoạt động chuyên môn hoặc cần thiết trong những tình huống nhất định. NL chuyên biệt đƣợc hình thành và phát triển do một lĩnh vực/ môn học nào đó.

Các năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh Những NL cốt lõi mà chƣơng trình giáo dục phổ thông cần hình thành và phát triển cho học sinh bao gồm: NL chung và NL đặc thù. - Những NL chung bao gồm: NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác, NL giải quyết vấn đề và sáng tạo. Đây là những NL đƣợc hình thành, phát triển thông qua tất cả các môn học và hoạt động giáo dục. [6] - Những NL đặc thù bao gồm: NL ngôn ngữ, NL tính toán, NL khoa học, NL công nghệ, NL tin học, NL thẩm mĩ, NL thể chất.

Những NL này đƣợc hình thành, phát triển chủ yếu thông qua một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định. Một số năng lực có thể bồi dưỡng và phát triển trong dạy học Vật lí Trong các yêu cầu cần đạt về năng lực trong dạy học Vật lí, bên cạnh 8 năng lực Vật lí thì dạy học Vật lí cũng cần góp phần phát triển các NL chung sau đây 21: - Năng lực tự chủ và tự học: Trong dạy học Vật lí, NL tự chủ và tự học đƣợc hình thành và phát triển thông qua các nhiệm vụ học tập độc lập giao cho HS nhƣ các nhiệm vụ trong các phiếu học tập, tiến hành thí nghiệm trên lớp, ở nhà hay phòng thí nghiệm, thực hiện dự án, giải quyết các bài tập nhằm vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết các vấn đề của thực tiễn. - Năng lực giao tiếp và hợp tác: Bao gồm việc sử dụng các biểu tƣợng Vật lí, các kí hiệu Vật lí và các thuật ngữ Vật lí để thực hiện các giao tiếp chức năng trong dạy học Vật lí nhằm trao đổi thông tin, điều khiển thông tin, phối hợp và hợp tác trong hoạt động học. - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Đây là một trong những NL cốt lõi của dạy học Vật lí, nó cần đƣợc thể hiện xuyên suốt qua các hoạt động của ngƣời học: từ phát hiện vấn đề, đề xuất giả thuyết, lập kế hoạch giải quyết vấn đề, thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề, thực hiện kế hoạch giải quyết đến xem xét lại toàn bộ quá trình giải quyết vấn đề và phát hiện vấn đề mới.

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài chúng tôi sẽ tập trung đi sâu về cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề. Năng lực giải quyết vấn đề 1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề Năng lực GQVĐ là một trong những năng lực chung cơ bản cần thiết cho mỗi ngƣời để có thể tồn tại trong xã hội ở mọi thời đại.