Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học gắn với sử dụng bài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực vật lí của HS. Lựa chọn và sử dụng bài tập thực tiễn trong dạy học chủ đề “Năng lượng” - Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực vật lí của HS. Thực nghiệm sư phạm.
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC GẮN VỚI SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HS 1. Năng lực vật lí 1. Khái niệm năng lực vật lí Tiếp thu quan miệm về năng lực của các nước phát triển, Chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể của Việt Nam đã xác định: - NL là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy đổng tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,…thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể”[1]. - NL cốt lõi là NL cơ bản, thiết yếu mà bất kỳ ai cũng cần phải có để sống, học tập và làm việc hiệu quả.
NL cốt lõi gồm NL chung và NL đặc thù. Những NL chung được hình thành, phát triển thông qua tất cả các môn học và hoạt động giáo dục: NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác; NL giải quyết vấn đề và sáng tạo. Những NL đặc thù được hình thành, phát triển chủ yếu thông qua một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định: NL ngôn ngữ, NL tính toán, NL khoa học, năng lực công nghệ, NL tin học, NL thẩm mỹ, NL thể chất [1]. Ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (cấp trung học phổ thông), Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm, nghiên cứu các dạng vận động đơn giản, tổng quát nhất của vật chất và tương tác giữa chúng.
Môn Vật lí góp phần hình thành các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và năng lực đặc thù là năng lực Vật lí hay còn gọi là năng lực khoa học trong môn Vật lí. Theo OECD, năng lực khoa học là: “năng lực sử dụng kiến thức khoa học, xác định câu hỏi và rút ra kết luận dựa trên bằng chứng để hiểu và giúp đưa ra quyết định về thế giới tự nhiên và những thay đổi đối với thế giới tự nhiên thông qua hoạt động của con người” [8]. Như vậy, theo quan điểm này, một người có năng lực khoa học cần phải có các yếu tố sau: - Hiểu biết kiến thức khoa học. - Khả năng tìm hiểu, nghiên cứu theo quy trình khoa học.
- Vận dụng kiến thức khoa học vào giải quyết các vấn đề của tự nhiên và thực tiễn. Dựa trên các phương pháp nhận thức của các nhà vật lí, căn cứ vào đặc điểm mức độ nhận thức của HS và dựa trên nội dung cốt lõi của môn Vật lí, tác giả Nguyễn Văn Biên (2016) đã đưa ra định nghĩa như sau về năng lực môn Vật lí (năng lực vật lí): “Năng lực Vật lí là khả năng tìm ra quy luật, vận dụng quy luật về sự vận động, sự tương tác, sự bảo toàn trong thế giới tự nhiên để giải quyết những vấn đề trong khoa học và trong đời sống” [9]. Cấu trúc và biểu hiện hành vi của năng lực vật lí Các biểu hiện của NLVL được xác lập thành một cấu trúc dựa trên việc phân chia NL thành chuỗi các trình tự hành động gắn bó chặt chẽ với nhau. Các hành động là thực hiện các quan sát, tìm tòi, khám phá thế giới tự nhiên.
Khi người học thực hiện các hành 5 động này đồng thời đảm bảo việc có được các biểu hiện của NLVL đã đề cập trong CT môn học. Theo CT giáo dục phổ thông môn Vật lí 2018 [7], cấu trúc và những biểu hiện cụ thể của NLVL được thể hiện qua Bảng 1. Cấu trúc và biểu hiện cụ thể của các thành tố năng lực vật lí [7] Năng lực thành tố Biểu hiện (N1) Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí. (N2) Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình vật lí bằng các hình 1.
Nhận thức vật lí: thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ. Nhận thức được kiến (N3) Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, thức, kĩ năng phổ thông kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý cốt lõi về: mô hình hệ khi đọc và trình bày các văn bản khoa học. vật lí; năng lượng và (N4) So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện sóng; lực và trường; tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau. nhận biết được một số (N5) Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện ngành, nghề liên quan tượng, quá trình.
(N6) Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích; đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận. (N7) Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân. (T1) Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí: Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề; phân tích được bối cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và 2. Tìm hiểu thế giới dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất.
tự nhiên dưới góc (T2) Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn độ vật lí: đề để nêu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả Tìm hiểu được một số thuyết cần tìm hiểu. hiện tượng, quá trình (T2) Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn vật lí đơn giản, gần gũi đề để nêu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả trong đời sống và trong thuyết cần tìm hiểu. thế giới tự nhiên theo (T3) Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng được khung logic tiến trình; sử dụng nội dung tìm hiểu; lựa chọn được phương pháp thích hợp được các chứng cứ (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu); khoa học để kiểm tra lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu. các dự đoán, lí giải các chứng cứ, rút ra các kết (T4) Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ luận.
kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản; so sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết. 6 (T5) Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu; viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; hợp tác được với đối tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục. (T6) Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp: Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu; đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp. Vận dụng kiến (V1) Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn.
thức, kĩ năng đã học: Vận dụng kiến (V2) Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thức, kĩ năng đã học thực tiễn. trong một số trường (V3) Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và hợp đơn giản, bước đầu thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới. sử dụng toán học như một ngôn ngữ và công (V4) Nêu được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp cụ để giải quyết được để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có vấn đề. hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững.
Định hướng về phương pháp hình thành phát triển năng lực vật lí Theo nghiên cứu của tác giả Đỗ Hương Trà [10], một số biện pháp phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí của HS như sau: - Tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học có khả năng giúp HS phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí của HS như dạy học giải quyết vấn đề, dạy học dự án, dạy học trên cơ sở vấn đề. - Xây dựng và sử dụng bài tập phát triển năng lực, đặc biệt quan tâm đến bài tập thực nghiệm và bài tập gắn với thực tiễn. Các bài tập này là cơ hội để người học thực hiện các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, diễn dịch, quy nạp…Các tập phát triển năng lực cần đảm bảo: + Phong phú, đa dạng và xuyên suốt chương trình vật lí. + Có hệ thống, tính logic.
+ Khai thác đặc trưng, bản chất vật lí. + Đòi hỏi cao ở người học (Buộc người học phải sử dụng các thao tác tư duy một cách thành thạo). - Thường xuyên tổ chức cho HS thực hiện các dự án, các hoạt động trải nghiệm. Qua đó, sẽ phát triển ở HS: + Các kĩ năng điều tra bao gồm: quan sát, tập hợp mẫu, tập hợp thông tin từ các nguồn khác nhau để rút ra kết luận.
+ Từ những thông tin thu thập có cơ sở để hiểu rõ, bổ sung cho những điều học trong lí thuyết. + Tăng cường năng lực tham gia hoạt động trải nghiệm cá nhân, tập thể. + Tạo thói quen suy nghĩ độc lập, sáng tạo, tính kiên nhẫn khi học tập. Phương pháp kiểm tra - đánh giá năng lực vật lí Theo nghiên cứu đã có của các tác giả Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, Phạm Xuân Quế, Dương Xuân Quý [10] việc đánh giá năng lực ở trường phổ thông được hiểu là đánh giá khả năng tiếp nhận kiến thức và khả năng người học áp dụng linh hoạt những kiến thức, kĩ năng đã học đê giải quyêt các vấn đề trong cuộc sống thực tiễn.
Theo Tài liệu bồi dưỡng giáo viên phổ thông cốt cán – Mô đun 3 [11], các phương pháp đánh giá NLVL bao gồm phương pháp kiểm tra viết, phương pháp hỏi đáp, phương pháp quan sát, đánh giá qua hồ sơ và sản phẩm học tập …Trong Bảng 1.