Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục tại Việt Nam, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVĐ) cho học sinh trở thành một mục tiêu trọng tâm. Theo báo cáo khảo sát tại Trung tâm dạy nghề - Giáo dục thường xuyên và hướng nghiệp tỉnh Quảng Ngãi, có đến 85% học sinh rất ít áp dụng kiến thức vật lí vào giải thích các hiện tượng thực tế, chỉ 5% học sinh chủ động tìm phương án giải quyết vấn đề vật lí. Điều này cho thấy sự thiếu hụt trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề qua dạy học vật lí, đặc biệt là phần “Nhiệt học” trong chương trình Vật lí 10. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đề xuất quy trình và tổ chức dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong phần “Nhiệt học”, Vật lí 10, thực nghiệm tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi trong giai đoạn 3-4/2021. 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, sáng tạo và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh, từ đó cải thiện các chỉ số về hiệu quả học tập và sự hứng thú với môn học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Năng lực giải quyết vấn đề được định nghĩa là khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng, thái độ và động cơ để giải quyết các tình huống thực tiễn mà không có sẵn phương án giải quyết. Trong học tập vật lí, NLGQVĐ thể hiện qua việc học sinh phát hiện vấn đề, đề xuất và thực hiện các phương án giải quyết, đánh giá và điều chỉnh kết quả. Khung lý thuyết nghiên cứu dựa trên ba mức độ năng lực giải quyết vấn đề: từ theo dõi và rút ra nhận xét dưới sự hướng dẫn, đến chủ động tìm ra và giải quyết vấn đề một cách độc lập. Cấu trúc năng lực gồm bốn thành tố chính: tìm hiểu vấn đề, tìm kiếm thông tin, đề xuất giải pháp và đánh giá điều chỉnh. Ngoài ra, mô hình dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề được áp dụng, trong đó giáo viên tạo tình huống có vấn đề, hướng dẫn học sinh nghiên cứu và giải quyết, đồng thời tổ chức đánh giá và vận dụng kiến thức.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp lý thuyết, thực tế, thực nghiệm sư phạm và thống kê toán học. Nguồn dữ liệu chính gồm khảo sát 100 học sinh lớp 10 và 10 giáo viên tại các trường THPT ở Quảng Ngãi, cùng với kết quả thực nghiệm sư phạm tại lớp 10A3 trường Trung tâm dạy nghề - Giáo dục thường xuyên và hướng nghiệp tỉnh Quảng Ngãi. Cỡ mẫu được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện nhằm đảm bảo tính đại diện cho đối tượng nghiên cứu. Phân tích dữ liệu sử dụng thống kê mô tả để đánh giá thực trạng, đồng thời phân tích định lượng và định tính kết quả thực nghiệm sư phạm. Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 3 đến tháng 4 năm 2021, bao gồm giai đoạn xây dựng bài tập, thiết kế tiến trình dạy học, triển khai thực nghiệm và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng sử dụng bài tập có nội dung thực tế: 70% học sinh thường xuyên được xem các hình ảnh, video clip liên quan đến hiện tượng vật lí thực tế, nhưng 85% rất ít vận dụng kiến thức vật lí để giải thích hiện tượng thực tế. 70% giáo viên thỉnh thoảng sử dụng bài tập thực tế, không có giáo viên nào thường xuyên sử dụng. (Bảng khảo sát học sinh và giáo viên)

  2. Khó khăn trong giải bài tập thực tế: 85% học sinh phụ thuộc vào sự trợ giúp của giáo viên và bạn bè khi giải bài tập vật lí thực tế, 10% bỏ cuộc khi gặp khó khăn. Học sinh gặp khó khăn trong việc xác định dữ kiện và kiến thức liên quan. Giáo viên gặp khó khăn do thiếu tài liệu tham khảo và lo ngại không theo kịp chương trình.

  3. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Qua thực nghiệm tại lớp 10A3, việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần “Nhiệt học” giúp học sinh nâng cao năng lực giải quyết vấn đề rõ rệt. Điểm trung bình năng lực giải quyết vấn đề của học sinh tăng khoảng 20-30% so với trước thực nghiệm, thể hiện qua các bài tập định tính, định lượng và thí nghiệm.

  4. Phân loại bài tập và tác động: Hệ thống 60 bài tập thực tế được biên soạn gồm 44 bài tập định tính, 12 bài tập định lượng và 4 bài tập thí nghiệm, phù hợp với từng chủ đề kiến thức phần “Nhiệt học”. Việc sử dụng đa dạng bài tập giúp học sinh phát triển toàn diện các kỹ năng tư duy và vận dụng kiến thức.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế là phương pháp hiệu quả để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. Nguyên nhân học sinh chưa phát huy được năng lực này chủ yếu do thiếu hướng dẫn phương pháp giải bài tập thực tế và nhận thức chưa đầy đủ về tầm quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề. So với các nghiên cứu trước đây về phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí, nghiên cứu này tập trung sâu vào phần “Nhiệt học” và xây dựng hệ thống bài tập thực tế phong phú, có tính hệ thống và phù hợp với đặc điểm nhận thức học sinh lớp 10. Việc thiết kế tiến trình dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề, kết hợp với đánh giá chi tiết qua bảng tiêu chí, giúp giáo viên theo dõi và điều chỉnh kịp thời quá trình học tập của học sinh. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh điểm năng lực giải quyết vấn đề trước và sau thực nghiệm, cũng như bảng phân loại mức độ năng lực của từng học sinh, minh họa rõ sự tiến bộ và hiệu quả của phương pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến hệ thống bài tập có nội dung thực tế: Biên soạn và cập nhật thường xuyên các bài tập thực tế phù hợp với chương trình Vật lí 10, đặc biệt phần “Nhiệt học”, nhằm cung cấp tài liệu phong phú cho giáo viên sử dụng trong giảng dạy. Thời gian thực hiện: 6 tháng; Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, các trường đại học sư phạm.

  2. Tập huấn nâng cao năng lực giáo viên: Tổ chức các khóa đào tạo, bồi dưỡng kỹ năng xây dựng và sử dụng bài tập thực tế, phương pháp dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho giáo viên vật lí THPT. Thời gian: 3 tháng; Chủ thể: Trung tâm bồi dưỡng giáo viên, trường đại học sư phạm.

  3. Áp dụng tiến trình dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề: Khuyến khích giáo viên thiết kế và tổ chức dạy học theo tiến trình đã đề xuất, kết hợp đánh giá năng lực qua bảng tiêu chí cụ thể để theo dõi sự tiến bộ của học sinh. Thời gian: áp dụng ngay trong năm học; Chủ thể: Giáo viên, Ban giám hiệu các trường THPT.

  4. Tăng cường đánh giá năng lực trong kiểm tra, thi: Đưa các bài tập có nội dung thực tế vào đề kiểm tra, bài thi để khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức và phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Thời gian: từ năm học tiếp theo; Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, các trường THPT.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Vật lí THPT: Nghiên cứu cung cấp hệ thống bài tập thực tế và tiến trình dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề, giúp giáo viên nâng cao chất lượng giảng dạy và phát triển năng lực học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng chính sách, chương trình đào tạo giáo viên và phát triển chương trình dạy học theo định hướng năng lực, góp phần đổi mới giáo dục phổ thông.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Vật lí: Tài liệu tham khảo hữu ích cho việc nghiên cứu, thực hành sư phạm và phát triển các đề tài liên quan đến đổi mới phương pháp dạy học.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp cơ sở lý luận và thực nghiệm về phát triển năng lực giải quyết vấn đề qua bài tập thực tế, mở rộng nghiên cứu trong lĩnh vực dạy học tích cực và phát triển năng lực học sinh.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao năng lực giải quyết vấn đề lại quan trọng trong dạy học vật lí?
    Năng lực giải quyết vấn đề giúp học sinh vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế, phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng phân tích, từ đó nâng cao hiệu quả học tập và khả năng ứng dụng kiến thức trong cuộc sống.

  2. Bài tập có nội dung thực tế khác gì so với bài tập truyền thống?
    Bài tập thực tế gắn liền với các hiện tượng, tình huống đời sống, yêu cầu học sinh không chỉ tính toán mà còn phải phân tích, suy luận và vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn.

  3. Làm thế nào để giáo viên xây dựng bài tập có nội dung thực tế hiệu quả?
    Giáo viên cần bám sát chương trình, đảm bảo tính chính xác khoa học, gần gũi với sinh hoạt và lao động sản xuất của học sinh, đồng thời xây dựng hệ thống bài tập có tính hệ thống và phù hợp với trình độ học sinh.

  4. Phương pháp dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề được tổ chức như thế nào?
    Phương pháp gồm bốn bước: đặt vấn đề, nghiên cứu vấn đề, giải quyết vấn đề và vận dụng, trong đó giáo viên tạo tình huống có vấn đề, hướng dẫn học sinh tìm kiếm và lựa chọn giải pháp, đồng thời đánh giá kết quả.

  5. Làm sao để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh một cách chính xác?
    Sử dụng bảng tiêu chí đánh giá cụ thể theo từng bước giải quyết vấn đề, kết hợp quan sát, kiểm tra kết quả học tập và phản hồi từ học sinh để đánh giá mức độ phát triển năng lực.

Kết luận

  • Năng lực giải quyết vấn đề là năng lực thiết yếu cần phát triển trong dạy học vật lí, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh.
  • Việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 giúp học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề một cách hiệu quả, tăng sự hứng thú và khả năng tư duy sáng tạo.
  • Nghiên cứu đã xây dựng hệ thống 60 bài tập thực tế đa dạng, tiến trình dạy học và bảng tiêu chí đánh giá năng lực phù hợp với đặc điểm học sinh lớp 10.
  • Thực nghiệm sư phạm tại Quảng Ngãi cho thấy sự tiến bộ rõ rệt về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh sau khi áp dụng phương pháp và bài tập thực tế.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm hỗ trợ giáo viên, nhà quản lý và học sinh trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề, góp phần đổi mới phương pháp dạy học vật lí trong thời gian tới.

Hành động tiếp theo: Các trường THPT và giáo viên nên áp dụng tiến trình dạy học và hệ thống bài tập thực tế đã được nghiên cứu để nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, đồng thời phối hợp với các cơ quan quản lý giáo dục để tổ chức tập huấn và phát triển tài liệu hỗ trợ.