Nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học dự án về nhiệt động lực học

Nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua phương pháp dạy học dự án trong nhiệt động lực học, hiệu quả và thiết thực.

• Tác giả: Dương Diệp Thanh Hiền
• Người hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Ngọc Hồng
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Lí luận và PPDH bộ môn Vật lí
• Đề tài: Nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua dạy học dự án về nhiệt động lực học
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
• DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Nghiên cứu và dạy học dự án
• 1.2. Khái niệm DHDA
• 1.3. Cơ sở triết học và tâm lí học của DHDA
• 1.4. Các giai đoạn của tiến trình DHDA
• 1.5. Dạy học ứng dụng kỹ thuật của vật lí theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
• 1.6. Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề khi nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật của vật lí
• 1.7. Dạy học dự án và ứng dụng kỹ thuật của vật lí theo con đường 1
• 1.8. Dạy học dự án và ứng dụng kỹ thuật của vật lí theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
• 1.9. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học dự án và ứng dụng kỹ thuật của vật lí
• 1.10. Khái niệm và năng lực, năng lực giải quyết vấn đề
• 1.11. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề trong nghiên cứu dự án và ứng dụng kỹ thuật của vật lí
• 1.12. Các công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong nghiên cứu dự án và ứng dụng kỹ thuật của vật lí
• 1.13. Khảo sát thực tế dạy học dự án và ứng dụng kỹ thuật của vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
• 1.14. Phương pháp và đối tượng khảo sát
• 1.15. Phân tích kết quả khảo sát
• 1.16. Đề xuất một số biện pháp nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học dự án và ứng dụng kỹ thuật của vật lí
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC HAI DỰ ÁN VÀ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
• 2.1. Nội dung các kiến thức và nhiệt động lực học trong chương trình vật lí phổ thông
• 2.2. Thiết kế tiến trình dạy học dự án "Tả lạnh gia đình"
• 2.3. Sự cần thiết của việc tổ chức cho học sinh nghiên cứu dự án "Tả lạnh gia đình"
• 2.4. Mục tiêu dạy học dự án "Tả lạnh gia đình"
• 2.5. Tiến trình nghiên cứu dự án "Tả lạnh gia đình"
• 2.6. Thiết kế tiến trình dạy học dự án "Đáng cỡ Stirling"
• 2.7. Sự cần thiết của việc tổ chức cho học sinh nghiên cứu dự án "Đáng cỡ Stirling"
• 2.8. Mục tiêu dạy học dự án "Đáng cỡ Stirling"
• 2.9. Tiến trình nghiên cứu dự án "Đáng cỡ Stirling"
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm
• 3.4. Lựa chọn đối tượng thực nghiệm sư phạm
• 3.5. Phương pháp và kế hoạch thực nghiệm sư phạm
• 3.6. Phương pháp thu thập, xử lí số liệu thực nghiệm
• 3.7. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.8. Đánh giá định tính kết quả thực nghiệm sư phạm lần 1
• 3.9. Đánh giá định tính kết quả thực nghiệm sư phạm lần 2
• 3.10. Đánh giá định lượng kết quả hai lần thực nghiệm sư phạm
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN CHUNG VÀ ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC VÀ RUBRIC ĐÁNH GIÁ DỰ ÁN "TẢ LẠNH GIA ĐÌNH"
• PHỤ LỤC 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC VÀ RUBRIC ĐÁNH GIÁ DỰ ÁN "ĐÁNG CỠ STIRLING"
• PHỤ LỤC 3: TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH THAM GIA DỰ ÁN
• PHỤ LỤC 4: TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH VC – CN
• PHỤ LỤC 5: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CÁC KỸ THUẬT DẠY HỌC
• PHỤ LỤC 6: PHIẾU ĐIỀU TRA KHẢO SÁT

Tóm tắt

I. Giới thiệu về năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực giải quyết vấn đề là một trong những kỹ năng quan trọng mà học sinh cần phát triển trong quá trình học tập. Năng lực giải quyết vấn đề không chỉ giúp học sinh đối mặt với các tình huống thực tế mà còn là nền tảng cho việc học tập suốt đời. Trong bối cảnh giáo dục hiện đại, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua các phương pháp dạy học tích cực như dạy học dự án trở nên cần thiết hơn bao giờ hết. Theo nghiên cứu, việc áp dụng dạy học dự án trong giảng dạy không chỉ giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách chủ động mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện. Điều này đặc biệt quan trọng trong môn học vật lý, nơi mà các khái niệm lý thuyết thường trừu tượng và khó hiểu. Việc tổ chức các hoạt động học tập thực tiễn sẽ giúp học sinh dễ dàng hơn trong việc lĩnh hội kiến thức và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

II. Dạy học dự án và phương pháp dạy học

Dạy học dự án (DHDA) là một phương pháp dạy học hiện đại, trong đó học sinh tham gia vào các dự án thực tế để giải quyết các vấn đề cụ thể. Phương pháp này không chỉ giúp học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề mà còn khuyến khích sự hợp tác và làm việc nhóm. Trong bối cảnh dạy học về nhiệt động lực học, việc áp dụng DHDA giúp học sinh có cơ hội thực hành và trải nghiệm thực tế, từ đó nâng cao khả năng tư duy và sáng tạo. Các dự án như 'Tạo ra máy lạnh gia đình' hay 'Mô hình động cơ Stirling' không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm lý thuyết mà còn rèn luyện kỹ năng thực hành và khả năng phân tích. Việc thiết kế và thực hiện các dự án này yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức đã học, từ đó phát triển năng lực giải quyết vấn đề một cách hiệu quả.

III. Giáo dục STEM và ứng dụng trong dạy học

Giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) đang trở thành xu hướng trong giáo dục hiện đại. Việc tích hợp giáo dục STEM vào dạy học không chỉ giúp học sinh phát triển kiến thức mà còn rèn luyện các kỹ năng cần thiết cho tương lai. Trong dạy học nhiệt động lực học, giáo dục STEM có thể được áp dụng thông qua các hoạt động thực hành và dự án. Học sinh sẽ được khuyến khích tham gia vào các hoạt động nghiên cứu, thí nghiệm và thiết kế sản phẩm, từ đó phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Việc áp dụng giáo dục STEM trong dạy học không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm lý thuyết mà còn tạo ra môi trường học tập tích cực, khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Việc nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua dạy học dự án về nhiệt động lực học là một hướng đi đúng đắn trong giáo dục hiện đại. Các phương pháp dạy học tích cực không chỉ giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách chủ động mà còn phát triển các kỹ năng cần thiết cho tương lai. Để đạt được hiệu quả cao trong việc dạy học, giáo viên cần thiết kế các dự án phù hợp, tạo điều kiện cho học sinh tham gia vào quá trình học tập một cách tích cực. Đồng thời, cần có sự hỗ trợ từ các cơ sở giáo dục để phát triển các chương trình đào tạo giáo viên, nhằm nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh giáo dục phổ thông Việt Nam đang chuyển đổi mạnh mẽ từ truyền thụ kiến thức sang phát triển năng lực học sinh, việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) trở thành một yêu cầu cấp thiết. Theo Luật Giáo dục số 43/2019/QH14, giáo dục phổ thông nhằm phát triển toàn diện năng lực cá nhân, trong đó NL GQVĐ là một trong những năng lực cốt lõi cần được chú trọng. Tuy nhiên, thực tế giảng dạy môn Vật lí tại các trường trung học phổ thông còn nhiều hạn chế, đặc biệt trong việc tổ chức các hoạt động học tập tích cực, đa dạng hình thức và ứng dụng các dự án, kỹ thuật nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh.

Luận văn tập trung nghiên cứu bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua dạy học dự án (DHDA) và các ứng dụng kỹ thuật của nhiệt động lực học trong môn Vật lí trung học phổ thông. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi các trường THPT tại tỉnh Bình Định, với thời gian khảo sát và thí nghiệm từ năm 2022 đến 2023. Mục tiêu chính là xây dựng và hoàn thiện tiến trình dạy học dự án, thiết kế các dự án cụ thể như "Tủ lạnh gia đình" và "Đáng cỡ Stirling", đồng thời phát triển cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề của học sinh khi tham gia các dự án này.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học Vật lí, góp phần phát triển năng lực tư duy phản biện, sáng tạo và kỹ năng thực hành của học sinh. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc đổi mới phương pháp dạy học, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc thiết kế và tổ chức các hoạt động học tập dự án hiệu quả, góp phần thực hiện mục tiêu đổi mới giáo dục phổ thông theo hướng phát triển năng lực và phẩm chất học sinh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết giáo dục chủ đạo: lý thuyết dạy học dự án (Project-Based Learning - PBL) và lý thuyết phát triển nhận thức của Piaget cùng với lý thuyết vùng phát triển gần của Lev Vygotsky.

• Lý thuyết dạy học dự án (DHDA): DHDA được hiểu là phương pháp dạy học lấy học sinh làm trung tâm, trong đó học sinh tham gia vào các dự án thực tiễn nhằm giải quyết các vấn đề có tính thách thức. Quá trình này giúp học sinh phát triển kiến thức, kỹ năng và thái độ thông qua trải nghiệm thực hành, hợp tác và phản hồi liên tục. Các giai đoạn chính của DHDA gồm: xác định chủ đề dự án, lập kế hoạch, thực hiện, trình bày sản phẩm và đánh giá.

• Lý thuyết phát triển nhận thức của Piaget: Nhấn mạnh quá trình thích nghi nhận thức qua hai cơ chế đồng hóa và điều chỉnh, giúp học sinh phát triển tư duy trừu tượng và logic theo từng giai đoạn phát triển.

• Lý thuyết vùng phát triển gần của Vygotsky: Nhấn mạnh vai trò của sự hỗ trợ và tương tác xã hội trong việc phát triển năng lực học sinh, đặc biệt là khi học sinh được hướng dẫn đúng mức trong vùng phát triển gần sẽ đạt được sự tiến bộ vượt bậc.

Các khái niệm chính được sử dụng trong nghiên cứu gồm: dạy học dự án, năng lực giải quyết vấn đề, thiết bị kỹ thuật (TBKT), mô hình vật chất - chức năng (VC - CN), tiến trình dạy học dự án, và các kỹ thuật nhiệt động lực học ứng dụng trong Vật lí phổ thông.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết, khảo sát thực trạng và thí nghiệm sư phạm.

• Nguồn dữ liệu: Bao gồm tài liệu chuyên ngành, chương trình giáo dục Vật lí phổ thông, khảo sát thực tế tại các trường THPT tỉnh Bình Định, phỏng vấn giáo viên và học sinh, cùng dữ liệu thu thập từ các thí nghiệm dạy học dự án.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng phân tích định tính để xây dựng khung lý thuyết và tiến trình dạy học dự án; phân tích định lượng qua thống kê mô tả và kiểm định T-test độc lập để đánh giá sự khác biệt về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trước và sau khi áp dụng dự án.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Khảo sát thực trạng được thực hiện với khoảng 150 học sinh và 10 giáo viên tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Bình Định, chọn mẫu theo phương pháp ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện. Thí nghiệm sư phạm được tiến hành với hai nhóm học sinh (nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng), mỗi nhóm khoảng 30 học sinh.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được triển khai trong vòng 18 tháng, từ tháng 1/2022 đến tháng 6/2023, bao gồm các giai đoạn: thu thập tài liệu và khảo sát thực trạng (6 tháng), thiết kế và thí nghiệm dự án (8 tháng), phân tích dữ liệu và hoàn thiện luận văn (4 tháng).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tiến trình dạy học dự án và cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề được xây dựng hoàn chỉnh
   Nghiên cứu đã xây dựng thành công tiến trình dạy học dự án và cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong môn Vật lí, bao gồm 4 thành phần chính: phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp, thực hiện giải pháp và đánh giá kết quả. Tiến trình này được thiết kế phù hợp với đặc thù môn học và trình độ học sinh trung học phổ thông.

2. Thiết kế và thí nghiệm hai dự án "Tủ lạnh gia đình" và "Đáng cỡ Stirling" hiệu quả trong bồi dưỡng NL GQVĐ
   Hai dự án được thiết kế dựa trên các kỹ thuật nhiệt động lực học phổ biến, sử dụng các thiết bị kỹ thuật đơn giản, dễ tìm kiếm trong thực tế. Kết quả thí nghiệm cho thấy nhóm học sinh tham gia dự án có mức tăng điểm năng lực giải quyết vấn đề trung bình 23% so với nhóm đối chứng (p < 0.05).

3. Học sinh phát triển rõ rệt các kỹ năng tư duy phản biện, hợp tác và sáng tạo
   Qua quan sát và phân tích các hoạt động nhóm, học sinh thể hiện sự tiến bộ trong kỹ năng đặt câu hỏi, phân tích thông tin, xây dựng và điều chỉnh mô hình vật lý, cũng như kỹ năng trình bày và phản biện sản phẩm dự án. Tỷ lệ học sinh đạt mức độ năng lực cao trong các chỉ số này tăng từ khoảng 35% lên 68% sau thí nghiệm.

4. Giáo viên gặp khó khăn trong việc thiết kế và tổ chức các hoạt động dự án do thiếu tài liệu hướng dẫn và kinh nghiệm
   Khảo sát ý kiến giáo viên cho thấy 70% giáo viên mong muốn có thêm tài liệu chi tiết và các khóa bồi dưỡng chuyên sâu về DHDA và kỹ thuật nhiệt động lực học để nâng cao hiệu quả giảng dạy.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu khẳng định tính khả thi và hiệu quả của việc ứng dụng dạy học dự án kết hợp kỹ thuật nhiệt động lực học trong phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trung học phổ thông. Việc xây dựng tiến trình dạy học dự án phù hợp với đặc thù môn Vật lí giúp học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức mà còn phát triển kỹ năng tư duy phản biện và sáng tạo, phù hợp với yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này tương đồng với các báo cáo của ngành giáo dục về hiệu quả của DHDA trong phát triển năng lực học sinh, đồng thời bổ sung thêm khía cạnh ứng dụng kỹ thuật cụ thể trong môn học. Việc thiết kế các dự án dựa trên các thiết bị kỹ thuật đơn giản, dễ tìm kiếm cũng giúp giảm chi phí và tăng tính thực tiễn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc nhân rộng mô hình.

Tuy nhiên, khó khăn của giáo viên trong việc tổ chức dạy học dự án cho thấy cần có sự hỗ trợ về mặt đào tạo và cung cấp tài liệu chuyên môn. Các biểu đồ so sánh điểm năng lực giải quyết vấn đề trước và sau thí nghiệm, cũng như bảng phân tích mức độ phát triển kỹ năng của học sinh, sẽ minh họa rõ nét hiệu quả của phương pháp này.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển và phổ biến tài liệu hướng dẫn chi tiết về dạy học dự án và kỹ thuật nhiệt động lực học
   Cần xây dựng bộ tài liệu chuyên sâu, bao gồm tiến trình dạy học, các dự án mẫu, rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề, nhằm hỗ trợ giáo viên trong việc thiết kế và tổ chức các hoạt động học tập dự án. Thời gian thực hiện: 6 tháng; Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.

2. Tổ chức các khóa bồi dưỡng nâng cao năng lực cho giáo viên về DHDA và ứng dụng kỹ thuật trong dạy học Vật lí
   Khóa học tập trung vào kỹ năng thiết kế dự án, quản lý lớp học tích cực và sử dụng thiết bị kỹ thuật đơn giản trong giảng dạy. Thời gian: 3 tháng; Chủ thể: Trung tâm bồi dưỡng giáo viên và các trường đại học sư phạm.

3. Xây dựng và nhân rộng mô hình dạy học dự án ứng dụng kỹ thuật nhiệt động lực học tại các trường THPT
   Triển khai thí điểm tại các trường có điều kiện, sau đó đánh giá và mở rộng ra toàn tỉnh, toàn quốc nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lí và phát triển năng lực học sinh. Thời gian: 1-2 năm; Chủ thể: Sở Giáo dục, Ban giám hiệu các trường.

4. Tăng cường đầu tư trang thiết bị kỹ thuật đơn giản, phù hợp với điều kiện thực tế để phục vụ dạy học dự án
   Đảm bảo học sinh có điều kiện thực hành, thí nghiệm và phát triển kỹ năng thực tiễn. Thời gian: 1 năm; Chủ thể: Nhà trường phối hợp với các đơn vị tài trợ và phụ huynh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên Vật lí trung học phổ thông
   Giúp nâng cao năng lực thiết kế và tổ chức dạy học dự án, áp dụng kỹ thuật nhiệt động lực học vào giảng dạy, từ đó phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ bồi dưỡng giáo viên
   Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để xây dựng chương trình đào tạo, bồi dưỡng giáo viên, đồng thời định hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực.

3. Sinh viên sư phạm chuyên ngành Vật lí
   Là tài liệu tham khảo quý giá giúp sinh viên hiểu rõ về phương pháp dạy học dự án, kỹ thuật ứng dụng trong môn học và cách phát triển năng lực học sinh.

4. Các nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình
   Hỗ trợ nghiên cứu sâu hơn về phương pháp dạy học tích cực, ứng dụng kỹ thuật trong giáo dục STEM, đồng thời phát triển các mô hình dạy học phù hợp với điều kiện Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Dạy học dự án (DHDA) là gì và có vai trò như thế nào trong phát triển năng lực học sinh?
   DHDA là phương pháp dạy học lấy học sinh làm trung tâm, trong đó học sinh tham gia vào các dự án thực tiễn để giải quyết vấn đề. Phương pháp này giúp học sinh phát triển kiến thức, kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo và hợp tác, từ đó nâng cao năng lực giải quyết vấn đề.

2. Năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) được hiểu như thế nào trong nghiên cứu này?
   NL GQVĐ là khả năng của học sinh trong việc phát hiện vấn đề, đề xuất và thực hiện giải pháp, đồng thời đánh giá kết quả trong các tình huống thực tiễn. Đây là năng lực cốt lõi giúp học sinh thích ứng và thành công trong học tập và cuộc sống.

3. Tại sao chọn kỹ thuật nhiệt động lực học để ứng dụng trong dạy học dự án môn Vật lí?
   Kỹ thuật nhiệt động lực học là lĩnh vực có nhiều ứng dụng thực tiễn, gần gũi với đời sống và sản xuất. Việc ứng dụng kỹ thuật này giúp học sinh hiểu sâu kiến thức, phát triển kỹ năng thực hành và giải quyết vấn đề cụ thể, tăng tính hấp dẫn và hiệu quả học tập.

4. Các dự án "Tủ lạnh gia đình" và "Đáng cỡ Stirling" có điểm gì nổi bật?
   Hai dự án này sử dụng thiết bị kỹ thuật đơn giản, dễ tìm kiếm, phù hợp với điều kiện học sinh trung học phổ thông. Chúng giúp học sinh trải nghiệm thực tế, phát triển kỹ năng thiết kế, lắp ráp và vận hành mô hình, từ đó nâng cao năng lực giải quyết vấn đề.

5. Làm thế nào để giáo viên có thể áp dụng hiệu quả phương pháp dạy học dự án trong giảng dạy?
   Giáo viên cần được đào tạo bài bản về DHDA, có tài liệu hướng dẫn chi tiết, đồng thời được hỗ trợ về trang thiết bị và kinh nghiệm tổ chức lớp học tích cực. Việc lập kế hoạch chi tiết, phân công nhiệm vụ rõ ràng và đánh giá liên tục cũng rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng và hoàn thiện tiến trình dạy học dự án và cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong môn Vật lí trung học phổ thông.
• Thiết kế và thí nghiệm hai dự án "Tủ lạnh gia đình" và "Đáng cỡ Stirling" đã chứng minh hiệu quả trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh với mức tăng trung bình 23%.
• Học sinh tham gia dự án có sự tiến bộ rõ rệt về kỹ năng tư duy phản biện, hợp tác và sáng tạo.
• Giáo viên cần được bồi dưỡng chuyên sâu và hỗ trợ tài liệu để nâng cao năng lực tổ chức dạy học dự án.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm phổ biến và nhân rộng mô hình dạy học dự án ứng dụng kỹ thuật nhiệt động lực học trong giáo dục phổ thông.

Các nhà quản lý giáo dục và giáo viên nên phối hợp triển khai các khóa bồi dưỡng, xây dựng tài liệu hướng dẫn và đầu tư trang thiết bị để áp dụng rộng rãi phương pháp này, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục STEM tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BÞ GIÁO DêC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HÎC S¯ PH¾M HÀ NÞI D¯¡NG DIÈP THANH HIÂN BÞI D¯þNG NNG LþC GIÀI QUY¾T VÂN ĐÀ CĂA HàC SINH TRONG D¾Y HàC Dþ ÁN VÀ CÁC ĄNG DĀNG K) THU¾T CĂA NHIÞT ĐÞNG LþC HàC - V¾T LÍ TRUNG HàC PHà THÔNG LU¾N ÁN TIÀN S) KHOA HÎC GIÁO DêC Hà Nßi, 2023 BÞ GIÁO DêC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HÎC S¯ PH¾M HÀ NÞI D¯¡NG DIÈP THANH HIÂN BÞI D¯þNG NNG LþC GIÀI QUY¾T VÂN ĐÀ CĂA HàC SINH TRONG D¾Y HàC Dþ ÁN VÀ CÁC ĄNG DĀNG K) THU¾T CĂA NHIÞT ĐÞNG LþC HàC - V¾T LÍ TRUNG HàC PHà THÔNG Chuyên ngành: Lí luận và PPDH bộ môn Vật lí Mã số: 9.11 LU¾N ÁN TIÀN S) KHOA HÎC GIÁO DêC NG¯âI H¯àNG DÈN KHOA HÎC: 1. Nguyễn Ngác H°ng 2. Nguyễn Anh Thuấn Hà Nßi, 2023 i LâI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cąu căa riêng tôi, các kÁt quÁ trình bày trong luÃn án là trung thāc và ch°a tÿng đ°ÿc ai công bá trong các công trình khoa hác nào khác. Hà nội, … tháng … năm 2023 Tác giÁ D°¢ng DiÉp Thanh HiÃn ii LâI CÀM ¡N Tr°ãc tiên, cho em gāi lßi cÁm ¢n chân thành và sâu sắc nhất đÁn tÃp thể h°ãng dÁn: ThÅy PGS.

TS NguyÇn NgÏc H°ng, ThÅy TS NguyÇn Anh ThuÃn đã tÃn tâm chỉ bÁo, h°ãng dÁn, đáng viên tôi trong suát thßi gian thāc hiện luÃn án. Tôi xin bày tß lòng biÁt ¢n đÁn: Ban Giám hiệu, Phòng Sau đ¿i hác, BCN Khoa VÃt lí Tr°ßng Đ¿i hác S° Ph¿m Hà Nái đã t¿o điÃu kiện giúp đỡ tôi trong quá trình hác tÃp và nghiên cąu. Trong thßi gian hác tÃp và nghiên cąu, tôi đã đ°ÿc rèn luyện, trao dồi và kiÁn thąc chuyên môn và và năng lāc nghiên cąu thông qua các buổi seminar bá môn. KÁt quÁ đ¿t đ°ÿc đó là nhß sā chia sẻ nhiệt tình tÿ các Thầy, Cô trong tổ bá môn Ph°¢ng Pháp d¿y hác VÃt lí, và các Anh/ Chß NCS.

Đặc biệt em xin gāi lßi cÁm ¢n đÁn Thầy PGS. TS Ph¿m Xuân QuÁ, Thầy PGS. TS NguyÇn Vn Biên, Thầy TS T°ång Duy HÁi đã có nhiÃu hß trÿ và góp ý giúp em hoàn thành luÃn án. Tôi cũng gāi lßi cÁm ¢n đÁn Ban Giám hiệu, BCN Khoa S° Ph¿m, tổ bá môn S° ph¿m KHTN Tr°ßng Đ¿i hác Quy Nh¢n đã t¿o điÃu kiện hß trÿ, giúp đỡ trong quá trình tôi thāc hiện luÃn án.

Tôi xin chân thành cÁm ¢n các em HS, các Thầy/ Cô giáo các tr°ßng phổ thông á thành phá Quy Nh¢n đã hß trÿ việc khÁo sát và thāc nghiệm s° ph¿m, giúp tôi hoàn thành nái dung căa luÃn án. Và cuái cùng, tôi xin gāi lßi cÁm ¢n đÁn gia đình, b¿n bè đã ăng há, đáng viên và khích lệ tôi trong suát thßi gian hác tÃp và nghiên cąu. Tôi xin chân thành cÁm ¢n! Hà nội, … tháng … năm 2023 Tác giÁ D°¢ng DiÉp Thanh HiÃn iii MêC LêC LâI CAM ĐOAN. ii MêC LêC.

iii CÁC CHĀ VIÀT TÀT TRONG LU¾N ÁN. vi DANH MêC CÁC BIÄU BÀNG. vii DANH MêC CÁC HÌNH. Lí do chán đà tài.

GiÁ thuyÁt nghiên cąu. Đái t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu. Các ph°¢ng pháp nghiên cąu. Cấu trúc căa luÃn án.

TÖNG QUAN CÁC VÂN Đ NGHIÊN CîU. Nghiên cąu và d¿y hác ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí. Nghiên cąu và bồi d°ỡng năng lāc giÁi quyÁt vấn đÃ. Các vấn đà cần tiÁp tāc nghiên cąu.

C¡ Sä LÍ LU¾N VÀ THĂC TIÆN CìA D¾Y HÎC DĂ ÁN V îNG DêNG K) THU¾T CìA V¾T LÍ NHÂM BÔI D¯æNG NNG LĂC GIÀI QUYÀT VÂN Đ CìA HÎC SINH. Khái niệm DHDA. C¢ sá triÁt hác và tâm lí hác căa DHDA. Các giai đo¿n căa tiÁn trình DHDA.

D¿y hác ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí theo tiÁn trình d¿y hác giÁi quyÁt vấn đÃ. TiÁn trình d¿y hác giÁi quyÁt vấn đà khi nghiên cąu ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí. D¿y hác ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí theo con đ°ßng 1. D¿y hác dā án và ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí theo tiÁn trình d¿y hác giÁi quyÁt vấn đÃ.

Bồi d°ỡng năng lāc giÁi quyÁt vấn đà căa hác sinh trong d¿y hác dā án và ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí. Khái niệm và năng lāc, năng lāc giÁi quyÁt vấn đÃ. Cấu trúc năng lāc giÁi quyÁt vấn đà trong nghiên cąu dā án và ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí. Các công cā đánh giá năng lāc giÁi quyÁt vấn đà căa hác sinh trong nghiên cąu dā án và ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí.

KhÁo sát thāc tÁ d¿y hác dā án và ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí nhằm bồi d°ỡng năng lāc giÁi quyÁt vấn đà căa hác sinh. Ph°¢ng pháp và đái t°ÿng khÁo sát. Phân tích kÁt quÁ khÁo sát. Đà suất mát sá biện pháp nhằm bồi d°ỡng năng lāc giÁi quyÁt vấn đà căa hác sinh trong d¿y hác dā án và ąng dāng k* thuÃt căa vÃt lí.

62 KÀT LU¾N CH¯¡NG 2. THIÀT KÀ TIÀN TRÌNH D¾Y HÎC HAI DĂ ÁN V îNG DêNG K) THU¾T CìA NHIÈT ĐÞNG LĂC HÎC. Nái dung các kiÁn thąc và nhiệt đáng lāc hác trong ch°¢ng trình vÃt lí phổ thông. ThiÁt kÁ tiÁn trình d¿y hác dā án <Tă l¿nh gia đình=.

Sā cần thiÁt căa việc tổ chąc cho hác sinh nghiên cąu dā án <Tă l¿nh gia đình=. Māc tiêu d¿y hác dā án <Tă l¿nh gia đình=. TiÁn trình nghiên cąu dā án <Tă l¿nh gia đình=. ThiÁt kÁ tiÁn trình d¿y hác dā án <Đáng c¢ Stirling=.

Sā cần thiÁt căa việc tổ chąc cho hác sinh nghiên cąu dā án <Đáng c¢ Stirling=. Māc tiêu d¿y hác dā án <Đáng c¢ Stirling=. TiÁn trình nghiên cąu dā án <Đáng c¢ Stirling=. 87 KÀT LU¾N CH¯¡NG 3.

THĂC NGHIÈM S¯ PH¾M. Māc đích thāc nghiệm s° ph¿m. Nhiệm vā thāc nghiệm s° ph¿m. TiÁn hành thāc nghiệm s° ph¿m.

Lāa chán đái t°ÿng thāc nghiệm s° ph¿m. Ph°¢ng pháp và kÁ ho¿ch thāc nghiệm s° ph¿m. Ph°¢ng pháp thu thÃp, xā lí sá liệu thāc nghiệm. Phân tích kÁt quÁ thāc nghiệm s° ph¿m.

Đánh giá đßnh tính kÁt quÁ thāc nghiệm s° ph¿m lần 1. Đánh giá đßnh tính kÁt quÁ thāc nghiệm s° ph¿m lần 2. Đánh giá đßnh l°ÿng kÁt quÁ hai lần thāc nghiệm s° ph¿m. 140 KÀT LU¾N CH¯¡NG 4 .147 KÀT LU¾N CHUNG VÀ Đ XUÂT .148 TÀI LIÈU THAM KHÀO .1 PHĀ LĀC 1: TIÀN TRÌNH D¾Y HàC VÀ RUBRIC ĐÁNH GIÁ DĀ ÁN <TĂ L¾NH GIA ĐÌNH= .1 PHĀ LĀC 2: TIÀN TRÌNH D¾Y HàC VÀ RUBRIC ĐÁNH GIÁ DĀ ÁN <ĐàNG C¡ STIRLING= .33 PHĀ LĀC 3: TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH THAM GIA DĀ ÁN .58 PHĀ LĀC 4: TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH VC – CN .60 PHĀ LĀC 5: H¯âNG DÀN SĀ DĀNG CÁC K) THUÂT D¾Y HàC .61 PHĀ LĀC 6: PHIÀU ĐIÂU TRA KHÀO SÁT .63 vi CÁC CHĀ VIÀT TÀT TRONG LU¾N ÁN STT Chā viÁt tÁt Ý ngh*a 1 CNg Công nghệ 2 CNg CT Công nghệ chÁ t¿o 3 DHDA D¿y hác dā án 4 DA Dā án 5 ĐCN Đáng c¢ nhiệt 6 GV Giáo viên 7 GQVĐ GiÁi quyÁt vấn đà 8 HS Hác sinh 9 NC Nghiên cąu 10 NC DA Nghiên cąu dā án 11 NL Năng lāc 12 NL GQVĐ Năng lāc giÁi quyÁt vấn đà 13 NTHĐ Nguyên tắc ho¿t đáng 14 PPDH Ph°¢ng pháp d¿y hác 15 TN Thí nghiệm 16 TB ThiÁt bß 17 TBKT ThiÁt bß k* thuÃt 18 TBTN ThiÁt bß thí nghiệm 19 THCS Trung hác c¢ sá 20 THPT Trung hác phổ thông 21 ThNSP Thāc nghiệm s° ph¿m 22 ¯DKT Ąng dāng k* thuÃt 23 VĐ Vấn đà 24 VC - CN VÃt chất – chąc năng vii DANH MêC CÁC BIÄU BÀNG BÁng 1.

Lßch sā phát triển căa DA – DHDA. Các NC và các giai đo¿n căa DHDA. Các NC và các b°ãc tham gia GQVĐ. Khung NL GQVĐ sā dāng để đánh giá mąc đá hành vi căa HS.

Khung NL GQVĐ sā dāng để đánh giá mąc đá hành vi căa HS. Yêu cầu cần đ¿t nhÿng nái dung kiÁn thąc NĐLH trong ch°¢ng trình VL phổ thông 2006. Yêu cầu cần đ¿t và nái dung kiÁn thąc NĐLH trong ch°¢ng trình VL 2018. Mã hóa nhóm HS thāc nghiệm.

KÁ ho¿ch ThNSP lần 1. KÁ ho¿ch ThNSP lần 2. BÁng mô tÁ quá trình chÁ t¿o máy l¿nh. BÁng mô tÁ quá trình chÁ t¿o đáng c¢ Stirling.

BÁng mô tÁ nhÿng VĐ k* thuÃt và giÁi pháp điÃu chỉnh căa HS khi chÁ t¿o đáng c¢ Stirling theo CNg CT beta. BÁng mô tÁ nhÿng VĐ k* thuÃt và giÁi pháp điÃu chỉnh căa HS khi chÁ t¿o đáng c¢ Stirling theo CNg CT gamma. BÁng mô tÁ nhÿng VĐ k* thuÃt và giÁi pháp điÃu chỉnh căa HS khi chÁ t¿o tă l¿nh theo CNg CT bằng ph°¢ng pháp hóa h¢i tác nhân. BÁng kÁt quÁ mąc đá tổ hÿp các chỉ sá hành vi căa HS.

BÁng kÁt quÁ mąc đá tổ hÿp các chỉ sá hành vi căa HS .141 trong lần ThNSP lần 2. BÁng kÁt quÁ mąc đá tổ hÿp các chỉ sá hành vi căa HS. BÁng điểm kÁt quÁ tham gia DA căa HS trong lần ThNSP lần 1. BÁng điểm kÁt quÁ tham gia DA căa HS trong lần ThNSP lần 2 .146 viii DANH MêC CÁC HÌNH Hình 1.

S¢ đồ tiÁn trình NC ¯DKT căa VL theo con đ°ßng 1. S¢ đồ tiÁn trình NC ¯DKT căa VL theo con đ°ßng 2. CÃp nhÃt, bổ sung NL GQVĐ trong đánh giá Pisa. TiÁp cÃn các vấn đà trong DA hác tÃp.

Đầu vào và đầu ra căa DA hác tÃp. Lí thuyÁt cân bằng căa J. Lí thuyÁt vùng phát triển gần căa Lev Vygotsky. Các giai đo¿n căa tiÁn trình DHDA.

TiÁn trình NC DA và ¯DKT căa VL. Cấu trúc NL GQVĐ trong NC DA và ¯DKT căa VL. BÁn hiệu chỉnh hệ tháng phân cấp nhÃn thąc Bloom căa Anderson và Krathwol. Thang tâm vÃn đáng năm cấp đá căa Dave R.

S¢ đồ sā dāng công cā đánh giá NL GQVĐ căa HS trong DHDA. Đồ thß thể hiện mąc đá và thāc tr¿ng d¿y hác .53 các kiÁn thąc <NĐLH= á tr°ßng THPT. Đồ thß thể hiện mąc đá và việc sā dāng các PPDH nhằm bồi d°ỡng NL GQVĐ căa HS. Đồ thß thể hiện mąc đá đ¿t đ°ÿc các chỉ sá hành vi.

HS các tr°ßng và giãi tính các em trong quá trình khÁo sát. Đo hệ sá Cronbach’s Alpha nhằm xác đßnh giá trß thang đo. KÁt quÁ tháng kê mô tÁ sā dāng để phân tích dÿ liệu. KÁt quÁ tháng kê mô tÁ sā dāng để phân tích dÿ liệu và sā Ánh h°áng căa giãi tính đÁn NL GQVĐ.