Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM 1. Lí luận về năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lý 1. Khái niệm về năng lực Theo một số nhà giáo dục nƣớc ngoài thì năng lực đƣợc hiểu theo nhiều cách khác nhau: „- Năng lực gồm những kĩ năng và kĩ xảo học đƣợc hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng nhƣ 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 (Weinert, 2001). - Năng lực là khả năng sử dụng các kiến thức và các kĩ năng trong một tình huống có ý nghĩa (Rogiers, 1996).
- Năng lực là một tập hợp các kiến thức, kĩ năng và thái độ phù hợp với một hoạt động thực tiễn (Barnert, 1992). - Năng lực là khả năng đáp ứng thích hợp và đầy đủ các yêu cầu của một lĩnh vực hoạt động (Từ điển Webster‟s New 20th Century, 1965).‟[12] Theo từ điển Tiếng Việt thì năng lực đƣợc lí giải: „là phẩm chất sinh lí và trình độ chuyên môn tạo cho con ngƣời khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lƣợng cao. 816] Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo (2015): Năng lực là sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí. để thực hiện một loại công việc trong một bối cảnh nhất định.
[2] Theo chƣơng trình giáo dục phổ thông Tổng thể (2017): Năng lực là thuộc tính cá nhân đƣợc hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con ngƣời huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ 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] 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhƣ vậy, ngƣời ta định nghĩa về năng lực thƣờng quy năng lực về phạm trù khả năng hoặc phạm trù phẩm chất, thuộc tính, hoạt động của con ngƣời. Tuy nhiên, dù tiếp cận với định nghĩa năng lực theo phạm trù nào thì đều có điểm chung là năng lực đƣợc bộc lộ qua hoạt động. Khi muốn đánh giá năng lực của một đối tƣợng, chúng ta có thể quan sát hoạt động giải quyết một nhiệm vụ đặt trong một điều kiện cụ thể của đối tƣợng đó.
Có nghĩa, để xử lý tình huống nhất định đó, đối tƣợng cần phải vận dụng kiến thức, kỹ năng và những thuộc tính cá nhân khác của mình; và điều này có thể quan sát đƣợc qua những hoạt động của chủ thể. Có thể thấy, năng lực là kết quả của sự huy động kiến thức, kỹ năng và thuộc tính cá nhân để giải quyết vấn đề, nhƣng năng lực không phải chính „sự huy động đó‟ hay năng lực không phải hoạt động. Mặt khác, phẩm chất hay thuộc tính đƣợc hiểu là cái vốn có của sự vật hay hiện tƣợng; nhƣng chúng ta lại có thể rèn luyện và phát triển đƣợc năng lực thông qua việc thực hiện nhuần nhuyễn các nhiệm vụ hoặc dựa vào chính tố chất của ngƣời học, điều kiện giáo dục. Điều này cho thấy, việc định nghĩa năng lực theo phạm trù khả năng là hợp lý hơn cả.
Chính vì thế, chúng tôi đƣa ra khái niệm về năng lực: „Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kỹ năng và các phẩm chất cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí … để thực hiện thành công hoạt động nhất định trong điều kiện cụ thể nhằm giải quyết các vấn đề đã đặt ra. Khái niệm về năng lực thực nghiệm Theo từ điển Tiếng Việt, khái niệm thực nghiệm đƣợc định nghĩa: „Thực nghiệm là tạo ra những biến đổi nào đó ở sự vật quan sát nhằm nghiên cứu nhứng hiện tƣợng nhất định, kiểm tra một ý kiến hoặc gợi ra những ý kiến mới (nói khái quát)‟ [10-tr. Trong nghiên cứu khoa học, thực nghiệm đƣợc hiểu là quá trình thu thập, phân tích thông tin để kiểm chứng cho một giả thuyết khoa học đã đƣợc đặt ra. Năng lực thực nghiệm cũng là khả năng thực hiện thành công hoạt động thực nghiệm trong một bối cảnh nhất định.
[7] Năng lực nói chung sẽ đƣợc biểu hiện qua hoạt động đặt trong các tình huống nhất định. Những năng lực khác nhau sẽ đƣợc biểu hiện trong những tình huống khác nhau; chẳng hạn: năng lực hợp tác nhóm sẽ đƣợc thể hiện qua các hoạt động nhóm, năng lực giải quyết vấn đề đƣợc thể hiện qua hoạt động có các tình 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com huống có vấn đề,… và năng lực thực nghiệm cũng sẽ đƣợc bộc lộ qua các hoạt động thực nghiệm. Do vậy, có thể hiểu: „Năng lực thực nghiệm (NLTN) là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,… để thực hiện thành công hoạt động thực nghiệm trong một bối cảnh nhất định nhằm giải quyết các vấn đề đã đặt ra.‟ Theo đó, NLTN Vật lý đƣợc hiểu là: „khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, thái độ thuộc lĩnh vực Vật lý và các thuộc tính cá nhân khác để thực hiện thành công hoạt động thực nghiệm trong bối cảnh chuyên ngành nhất định nhằm giải quyết các vấn đề đã đặt ra‟. Đó có thể là khả năng thiết kế thí nghiệm Vật lý, khả năng chế tạo một dụng cụ hay thiết bị dựa trên nguyên lý hoạt động … để phục vụ quá trình học tập.
Năng lực gắn liền với hoạt động nên NLTN đòi hỏi học sinh không những phải hiểu rõ mà còn phải vận dụng đƣợc kiến thức và kỹ năng đƣợc học để thực hiện. Vì vậy, trau dồi NLTN Vật lý cho học sinh là cần thiết. Cấu trúc của năng lực thực nghiệm Năng lực thực nghiệm đƣợc cụ thể hóa thành những năng lực thành phần và mỗi năng lực thành phần đó lại đƣợc cụ thể hóa bằng các thành tố liên quan đến kiến thức, kỹ năng … để định hƣớng cho quá trình giảng dạy, kiểm tra và đánh giá ngƣời học. Mỗi năng lực thành phần tƣơng ứng đƣợc bộc lộ qua một hoạt động thực nghiệm, các năng lực này đƣợc sắp xếp theo một trình tự sẽ cấu thành nên năng lực thực nghiệm.
& Schecker, H, cấu trúc năng lực thực nghiệm bao gồm các năng lực thành phần: - Năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đƣa ra các dự đoán, giả thuyết. - Năng lực thiết kế các phƣơng án thí nghiệm. - Năng lực tiến hành các phƣơng án thí nghiệm đã thiết kế. - Năng lực xử lý, phân tích và trình bày kết quả.
Có thể cụ thể hóa cấu trúc năng lực thực nghiệm của các tác giả trên và đƣa ra các thành tố của NLTN nhƣ sau: 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đƣa ra các dự đoán, giả thuyết Năng lực này đƣợc hiểu là khả năng đặt ra câu hỏi trọng tâm về các hiện tƣợng vật lý xung quanh vấn đề cần nghiên cứu, từ đó đƣa ra chính xác vấn đề cần nghiên cứu, sau đó đề xuất, lựa chọn ra dự đoán, giả thuyết hợp lý có thể kiểm tra bằng thực nghiệm. Đó là câu trả lời cho những vấn đề cần nghiên cứu khi quan sát hiện tƣợng, thí nghiệm. - Năng lực thiết kế các phƣơng án thí nghiệm Phƣơng án thí nghiệm là những dự kiến về cách thức, trình tự tiến hành thí nghiệm trong hoàn cảnh cụ thể để thu đƣợc kết quả mong muốn. [5] Dựa vào những phân tích về những hiện tƣợng vật lý và dự đoán, giả thiết xung quanh vấn đề đƣợc đặt ra, ngƣời học có khả năng đề xuất ra những phƣơng án thí nghiệm, lựa chọn các phƣơng án khả thi nhất và lập đƣợc kế hoạch thực hiện thí nghiệm để thu đƣợc kết quả mong muốn chính là năng lực thiết kế phƣơng án thí nghiệm.
- Năng lực tiến hành các phƣơng án thí nghiệm đã thiết kế Là khả năng ngƣời học lựa chọn, sử dụng hợp lý và hiệu quả các thiết bị, dụng cụ để đƣa ra phƣơng án và lắp ráp đƣợc thí nghiệm; bên cạnh đó, ngƣời học cũng phải có khả năng kiểm tra thiết bị, dụng cụ thí nghiệm, phát hiện sai sót cũng nhƣ khắc phục sai sót trong quá trình tiến hành thí nghiệm. Sau đó, ngƣời học quan sát, đọc và ghi chép số liệu trong quá trình tiến hành. - Năng lực xử lý, phân tích và trình bày kết quả Đây là khả năng ngƣời học có thể xử lý đƣợc các số liệu đã thu đƣợc chính xác sau khi tiến hành thí nghiệm, biểu diễn kết quả thu đƣợc (có thể dƣới nhiều hình thức), biện luận về tính đúng đắn của kết quả phân tích đƣợc và đƣa ra những kết luận có giá trị, đánh giá, đƣa ra biện pháp cải thiện phƣơng án thí nghiệm để có kết quả mong muốn. Cấu trúc của NLTN có thể bao gồm các thành tố nhƣ sau: 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Cấu trúc của NLTN Năng lực thành phần Thành tố 1. Năng lực xác định vấn 1. Đặt ra đƣợc các câu hỏi về hiện tƣợng vật đề cần nghiên cứu và đƣa ra các lý xung quanh vấn đề cần nghiên cứu dự đoán, giả thuyết 1. Phát biểu đƣợc vấn đề cần nghiên cứu 1.
Đƣa ra và lựa chọn đƣợc các dự đoán, giả thuyết hợp lý 2. Năng lực thiết kế các 2. Đề xuất đƣợc các phƣơng án thí nghiệm phƣơng án thí nghiệm 2. Lựa chọn đƣợc phƣơng án khả thi và tối ƣu nhất 2.
Lập đƣợc kế hoạch thực hiện thí nghiệm chi tiết 2. Nêu đƣợc nguyên lý hoạt động, sơ đồ nguyên lý của sản phẩm thực nghiệm (nếu có) 3. Năng lực tiến hành thí 3. Lựa chọn đƣợc các dụng cụ, thiết bị cần nghiệm đã thiết kế và thu thập thiết và trình bày đƣợc chức năng, công dụng, kết quả thực nghiệm hoạt động của chúng 3.
Kiểm tra hoạt động và tiến hành một số hiệu chỉnh (nếu cần) của các thiết bị, dụng cụ 3. Lắp ráp đƣợc thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 3. Tiến hành đƣợc thí nghiệm 3. Quan sát, thu thập kết quả thí nghiệm 4.
Năng lực xử lý, phân 4. Xử lý đƣợc các dữ liệu thực nghiệm tích và trình bày kết quả 4. Phân tích đƣợc kết quả thực nghiệm sau khi đã xử lý 4. Biểu diễn đƣợc kết quả thực nghiệm dƣới các dạng khác nhau nhƣ biểu đồ, đồ thị … 4.
Giải thích đƣợc kết quả thực nghiệm thu đƣợc và rút ra đƣợc kết luận khoa học 4.