I. Tổng quan về luận văn Bài tập Vật lý tiếp cận năng lực
Luận văn Thạc sỹ tập trung vào xây dựng và sử dụng bài tập Vật lý theo hướng tiếp cận năng lực, áp dụng cho chủ đề Năng lượng, Công và Công suất trong chương trình Vật lý 10. Mục tiêu là bồi dưỡng năng lực Vật lý cho học sinh. Luận văn xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh. Quan điểm của chương trình GDPT 2018 nhấn mạnh tính thực tiễn và khả năng vận dụng kiến thức vào đời sống. Việc sử dụng bài tập Vật lý vẫn giữ vai trò quan trọng, không chỉ củng cố kiến thức mà còn rèn luyện các hành vi, thành phần năng lực. Từ đó, phát triển năng lực của bản thân học sinh. Luận văn này là một nỗ lực nhằm xây dựng hệ thống bài tập Vật lý đáp ứng yêu cầu đổi mới.
1.1. Lý do chọn đề tài và tính cấp thiết của vấn đề
Điều 24.2 của Luật Giáo dục và quan điểm xây dựng chương trình GDPT 2018 nhấn mạnh việc phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh. Thực tế dạy học cho thấy nhiều bài tập Vật lý còn nặng về tính toán, chưa định hướng rõ việc bồi dưỡng và đánh giá năng lực Vật lý. Học sinh thường nhớ công thức một cách máy móc mà không hiểu rõ ý nghĩa. Luận văn này hướng đến việc xây dựng hệ thống bài tập Vật lý thúc đẩy tính tích cực, sáng tạo, giúp học sinh vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tế. Mục tiêu là đưa môn học đến gần hơn với cuộc sống. Việc xây dựng bài giảng phát triển NLVL của học sinh là chưa đủ, mà còn phải xây dựng được một hệ thống bài tập thúc đẩy tính tích cực, sáng tạo của học sinh từ mức độ tìm tòi đến sáng tạo để giải quyết một vấn đề cụ thể.
1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của luận văn
Mục tiêu chính của luận văn là xây dựng và sử dụng bài tập chủ đề Năng lượng, Công và Công suất - Vật lý 10 nhằm bồi dưỡng năng lực Vật lý cho học sinh. Đối tượng nghiên cứu là năng lực Vật lý của học sinh và bài tập phần Cơ học Vật lý 10. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong các bài tập hỗ trợ quá trình dạy học chủ đề Năng lượng, Công và Công suất nhằm bồi dưỡng năng lực Vật lý của học sinh. Giả thuyết khoa học đặt ra là nếu dựa trên cơ sở dạy học bồi dưỡng, phát triển năng lực Vật lý, cơ sở lí luận về bài tập Vật lý cùng với việc phân tích nội dung kiến thức thì có thể xây dựng và sử dụng các bài tập tiếp cận năng lực Vật lý chủ đề trên.
II. Phân tích cơ sở lý luận về bài tập Vật lý năng lực
Bài tập Vật lý đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lực học sinh. Bài tập Vật lý không chỉ giúp củng cố kiến thức mà còn giúp học sinh rèn luyện các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, suy luận. Các bài tập này cũng là cơ hội để người học thực hiện các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, diễn dịch, quy nạp,… Bài tập Vật lý phải được xây dựng với mục tiêu giúp hình thành, phát triển tối ưu năng lực vật lí nói riêng đồng thời hỗ trợ vào phát triển năng lực chung của HS, làm phương tiện để kiểm tra, đánh giá được năng lực vật lí của học sinh.
2.1. Khái niệm và phân loại năng lực trong dạy học Vật lý
Năng lực được định nghĩa là khả năng thực hiện, biết làm chứ không chỉ biết và hiểu. Năng lực chung là năng lực thiết yếu trong xã hội, năng lực chuyên biệt là năng lực riêng của từng môn học. Mục tiêu cuối cùng là năng lực cần có để sống tốt hơn, đáp ứng yêu cầu xã hội. Dạy học phát triển năng lực vẫn coi trọng nội dung kiến thức, nhưng cần thay đổi cách dạy và cách học theo hướng học sinh chủ động tham gia kiến tạo nội dung kiến thức, vận dụng tri thức vào cuộc sống và hình thành phương pháp tự học để có thể học suốt đời. Như vậy, dạy học phát triển năng lực không có nghĩa là xem nhẹ kiến thức.
2.2. Năng lực Vật lý Định nghĩa cấu trúc và biện pháp bồi dưỡng
Năng lực Vật lý là khả năng tìm ra qui luật, vận dụng qui 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. Cấu trúc năng lực Vật lý bao gồm các thành tố như quan sát, mô tả, đặt câu hỏi, đề xuất dự đoán, tiến hành thí nghiệm, phân tích kết quả, khái quát hóa quy luật, vận dụng kiến thức. Để bồi dưỡng năng lực Vật lý cần tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập Vật lý bồi dưỡng năng lực, đặc biệt quan tâm đến bài tập thực nghiệm và bài tập gắn với thực tiễn. Thường xuyên tổ chức các hoạt động trải nghiệm, thực hiện các dự án học tập. Các biểu hiện của NLVL có mối quan hệ qua lại với nhau và có những biểu hiện này là hệ quả của biểu hiện khác.
2.3. Bài tập Vật lí trong dạy học tiếp cận năng lực
Bài tập Vật lý theo định hướng PTNL là bài tập mà học sinh phải vận dụng các kiến thức, kinh nghiệm và vốn hiểu biết sẵn có để giải quyết được một vấn đề mới gắn với thực tế đời sống. Bài tập được xây dựng với mục tiêu giúp hình thành, phát triển tối ưu năng lực vật lí nói riêng đồng thời hỗ trợ vào phát triển năng lực chung của HS, làm phương tiện để kiểm tra, đánh giá được năng lực vật lí của học sinh. Vai trò của bài tập là vô cùng quan trọng trong dạy học tiếp cận năng lực. Bài tập giúp phát triển các thao tác tư duy và kiến tạo kiến thức.
III. Cách xây dựng và sử dụng bài tập năng lượng Vật lý 10
Chương này sẽ trình bày cách thức xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập Vật lý cho chủ đề Năng lượng, Công và Công suất trong chương trình Vật lý 10. Cách xây dựng đảm bảo các nguyên tắc sư phạm, phù hợp với mục tiêu dạy học và trình độ học sinh. Việc sử dụng bài tập phải được thiết kế một cách khoa học, tạo cơ hội cho học sinh vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tế.
3.1. Tổng quan nội dung chủ đề Năng lượng Công và Công suất
Chủ đề Năng lượng, Công và Công suất là một phần quan trọng của chương trình Vật lý 10. Chủ đề này cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về năng lượng, các dạng năng lượng, công của lực và công suất. Học sinh sẽ được tìm hiểu về các định luật bảo toàn năng lượng và ứng dụng của năng lượng trong đời sống. Việc nắm vững kiến thức về chủ đề này giúp học sinh giải thích được nhiều hiện tượng tự nhiên và ứng dụng kỹ thuật.
3.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập năng lực Vật lý
Việc xây dựng hệ thống bài tập phải dựa trên các nguyên tắc sư phạm như đảm bảo tính khoa học, tính sư phạm, tính vừa sức. Các bài tập phải phù hợp với mục tiêu dạy học, trình độ nhận thức của học sinh và nội dung chương trình. Ngoài ra, cần chú trọng đến việc phát triển các năng lực Vật lý cho học sinh như năng lực quan sát, năng lực phân tích, năng lực giải quyết vấn đề. Các bài tập cũng cần đảm bảo tính thực tiễn, gắn liền với đời sống và sản xuất. Thêm nữa, bài tập cần phân hóa, đa dạng nhiều hình thức để khích lệ tư duy sáng tạo và đam mê học tập môn Vật Lí.
3.3. Hệ thống bài tập và cách sử dụng hiệu quả trong dạy học
Hệ thống bài tập cần được phân loại theo mức độ nhận thức của học sinh (nhận biết, thông hiểu, vận dụng, vận dụng cao). Các bài tập cũng cần được thiết kế theo nhiều hình thức khác nhau (trắc nghiệm, tự luận, bài tập thực hành). Việc sử dụng bài tập phải được thực hiện một cách linh hoạt, sáng tạo, phù hợp với từng đối tượng học sinh và từng giai đoạn của bài học. Cần tạo cơ hội cho học sinh thảo luận, chia sẻ kinh nghiệm và tự đánh giá kết quả. Ví dụ: sử dụng bài tập định tính, bài tập định lượng và bài tập thực tế.
IV. Ứng dụng bài tập tiếp cận năng lực trong thực tiễn dạy Vật lý
Chương này trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm về việc sử dụng bài tập tiếp cận năng lực trong dạy học chủ đề Năng lượng, Công và Công suất - Vật lý 10. Mục tiêu là đánh giá tính hiệu quả của phương pháp này trong việc bồi dưỡng năng lực Vật lý cho học sinh. Kết quả thực nghiệm cho thấy việc sử dụng bài tập tiếp cận năng lực giúp học sinh hứng thú hơn với môn học, chủ động hơn trong học tập và đạt kết quả cao hơn.
4.1. Mục đích đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm
Mục đích của thực nghiệm sư phạm là đánh giá tính hiệu quả của việc sử dụng bài tập tiếp cận năng lực trong việc bồi dưỡng năng lực Vật lý cho học sinh. Đối tượng tham gia thực nghiệm là học sinh lớp 10 tại một số trường THPT. Phương pháp thực nghiệm được sử dụng là so sánh kết quả học tập của học sinh ở lớp thực nghiệm (sử dụng bài tập tiếp cận năng lực) và lớp đối chứng (sử dụng phương pháp dạy học truyền thống). Ngoài ra, còn sử dụng phương pháp quan sát, phỏng vấn giáo viên và học sinh.
4.2. Diễn biến và kết quả thực nghiệm sư phạm chi tiết
Quá trình thực nghiệm sư phạm được tiến hành theo các bước như chuẩn bị bài giảng, soạn thảo bài tập, tổ chức dạy học, thu thập dữ liệu và phân tích kết quả. Kết quả thực nghiệm cho thấy học sinh ở lớp thực nghiệm có kết quả học tập cao hơn so với học sinh ở lớp đối chứng. Cụ thể, số lượng học sinh đạt điểm khá giỏi ở lớp thực nghiệm cao hơn, đồng thời học sinh cũng thể hiện sự hứng thú và chủ động hơn trong học tập. Từ phía các chuyên gia và các học sinh đều nhận thấy bài tập tiếp cận năng lực phù hợp với thực tế.
4.3. Đánh giá kết quả và những kiến nghị sau thực nghiệm
Kết quả thực nghiệm sư phạm chứng minh tính hiệu quả của việc sử dụng bài tập tiếp cận năng lực trong dạy học chủ đề Năng lượng, Công và Công suất - Vật lý 10. Phương pháp này giúp học sinh phát triển năng lực Vật lý, nâng cao kết quả học tập và tạo hứng thú với môn học. Tuy nhiên, để áp dụng hiệu quả phương pháp này cần có sự chuẩn bị kỹ lưỡng về bài tập, bài giảng và phương pháp đánh giá. Kiến nghị: Cần có sự hỗ trợ từ các cấp quản lý giáo dục để giáo viên có điều kiện tiếp cận và áp dụng phương pháp dạy học này.
V. Kết luận và kiến nghị về bài tập Vật lý tiếp cận năng lực
Luận văn đã trình bày một cách có hệ thống về cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng bài tập Vật lý tiếp cận năng lực trong dạy học chủ đề Năng lượng, Công và Công suất - Vật lý 10. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng phương pháp này mang lại nhiều lợi ích cho học sinh và giáo viên. Tuy nhiên, để phương pháp này được triển khai rộng rãi cần có sự quan tâm và đầu tư từ các cấp quản lý giáo dục.
5.1. Tóm tắt những đóng góp mới của luận văn
Luận văn đã đề xuất quy trình xây dựng bài tập Vật lý cho chủ đề Năng lượng, Công và Công suất nhằm bồi dưỡng năng lực Vật lý của học sinh. Đồng thời, luận văn cũng đề xuất quy trình sử dụng bài tập Vật lý cho chủ đề này nhằm bồi dưỡng năng lực Vật lý của học sinh. Kết quả nghiên cứu có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên phổ thông, giáo viên Vật lý, sinh viên sư phạm và tư liệu cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học chủ đề này.
5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo và các vấn đề còn bỏ ngỏ
Luận văn tập trung vào chủ đề Năng lượng, Công và Công suất. Các nghiên cứu tiếp theo có thể mở rộng phạm vi nghiên cứu sang các chủ đề khác trong chương trình Vật lý 10 hoặc các lớp học khác. Ngoài ra, có thể nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của việc sử dụng bài tập tiếp cận năng lực như trình độ giáo viên, điều kiện cơ sở vật chất. Vấn đề kiểm tra đánh giá theo hướng phát triển năng lực cũng rất quan trọng.
